机械制造工艺与机床夹具第二章.ppt

机械制造工艺与机床夹具; 本章介绍机械加工精度与加工误差，从保证零件的机械加工质量出发，研究机械加工系统中各种误差对加工精度的影响，分析其内在的联系。研究工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系，掌握其变化的基本规律，寻求提高加工精度的途径。 本章讨论的内容有机械加工精度与误差的基本概念、影响加工精度的因素、加工误差的综合分析及提高加工精度的途径四个方面。;第一节 概述;研究加工精度的方法  研究加工精度的方法一般有两种： 一是因素分析法，通过分析计算或实验、测试等方法，研究某一确定因素对加工精度的影响。一般不考虑其它因素的同时作用，主要是分析各项误差单独的变化规律。 二是统计分析法，运用数理统计方法对生产中一批工件的实测结果进行数据处理，用以控制工艺过程的正常进行。 这两种方法在生产实际中往往结合起来应用。一般先用统计分析法找出误差的出现规律，判断产生加工误差的可能原因，然后运用因素分析法进行分析、试验，以便迅速有效地找出影响加工精度的关键因素。 ; 零件的机械加工是在由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统中进行的。 工艺系统中凡是能直接引起加工误差的因素都称为原始误差。 原始误差的存在，使工艺系统各组成部分之间的位置关系或速度关系偏离了理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差。 原始误差的分类归纳如下。 若原始误差是在加工前已存在，即在无切削负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；若在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误差。; 图1 为活塞销孔精镗工序中的各种原始误差： 由于定位基准不是设计基准而产生的定位误差; 由于夹紧力过大而产生的夹紧误差属工件装夹误差； 机床制造或使用中的磨损产生的导轨误差属于机床误差； 调整刀具与工件之间位置而产生的对刀误差属调整误差； 由于切削热、摩擦热等因素的影响而产生的机床热变形属 于工艺系统热变形; 还有加工过程中的刀具磨损;  加工完毕测量工序尺寸时,由于测量方法和量具本身的误差而产生的测量误差。; 各种原始误差的大小和方向各有不相同，而加工误差则必须在工序尺寸方向上测量。所以原始误差的方向不同时对加工误差的影响也不同。以车削为例说明原始误差与加工误差的关系。图中实线为刀尖正确位置，虚线为误差位置。 原始误差的方向不同时对加工误差的影响也不同。把对加工误差影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工表面的法线方向）称为误差敏感方向。;;图例;一、加工原理误差 例如，在车床上车削模数蜗杆，传动关系如图，传动比i可用下式表示 式中由于P1=πm，π为 无限不循环小数。在选 用挂轮时只能近似取值 计算，因此蜗杆的螺距 必然存在误差。;二、机床、刀具、夹具的制造误差与磨损 ㈠机床误差——包括机床本 身各部件的制造误差、安装 误差和使用过程中的磨损。 ⒈主轴误差 对主轴的精度要求最主 要的就是在运转时能保持轴 心线在空间的位置稳定不变， 即回转精度。 主轴运动误差表现为三 种形式：纯径向跳动误差、 轴向窜动误差、线角度摆动 误差。 ;⑴主轴纯径向跳动误差对精度的影响 如图所示，设由于主轴的纯径向跳动而使轴心线在Y坐标方向上作简谐直线运动，其频率与主轴转速相同，其幅值为A；再设主轴中心偏移最大时，镗刀尖正好通过水平位置1，当镗刀转过φ角时，刀尖轨迹的水平分量与垂直分量分别计算得 整理后得 即镗出的孔为椭圆形。 ; 右图所示，设主轴轴心仍沿Y轴坐标作简谐直线运动，在工件1处切出的半径比2和4处小一个振幅A，而在工件3处切出的半径则相反，这样，上述四点的工件直径都相等，其它各点的直径误差也很小，所以车削出的工件表面接近一个真圆，但中心偏离。;⑵主轴轴向窜动误差对精度 的影响。 主轴纯轴向窜动使加工 的端面与内外圆轴线不垂直。 （如图所示） 实际回转轴线始终沿理想回转轴线作等幅的窜动 ⑶纯角度摆动误差对加工精 度的影响 主轴的纯角度摆动会使 外圆产生圆柱度误差，镗孔 将成椭圆形。 实际回转轴线与理想回转轴线始终成一倾角，在一个平面上作等幅摆动，且交点位置不变。 主轴工作时，其回转轴线的运动误差是以上三种运动方式的综合。;⑷影响主轴回转精度的因素及提高回转精度的措施 主轴回转精度不仅和主轴的制造精度有关，而且还与切削过程中主轴受力、受热后的变形有关。 主轴部件制造误差是主轴回转