第二机械加工精度.pptVIP

根据误差复映原理：由：由加工短而粗的光轴公式：缺陷：不能得到完整的刚度特性曲线；随机因素影响结果：材料硬度不均匀第63页，共115页，星期日，2025年，2月5日四、影响机床刚度的因素1、连接表面接触变形的影响零件表面存在宏观和微观的几何形状误差、微观表面粗糙度。实际接触面积：是理论接触面积的极小部分，真正接触的部分是两个表面间的凸峰。作用力施加后，产生接触变形：表面层的弹性变形、局部塑性变形。部件刚度曲线不呈直线，而且与组成的元件相比刚度要低得多。第64页，共115页，星期日，2025年，2月5日机床接触刚度接触刚度：随法向载荷得增加而增大，受接触面积、材料、硬度、表面粗糙度、表面纹理方向以及表面几何形状误差得影响。第65页，共115页，星期日，2025年，2月5日2、部件中薄弱部件的影响楔铁：细长、刚性差、不易加工平直、接触情况差降低床鞍部件刚度低刚度部件对系统刚度影响最大。第66页，共115页，星期日，2025年，2月5日3、零件间的间隙和摩擦力的影响间隙造成加载和卸载曲线的影响摩擦力：加载阻止变形增加；卸载阻止变形减小；造成加载和卸载曲线不重合。配合面间的间隙：很小的力（主要用于克服摩擦力），引起较大的位移。特别在载荷方向变化的机床上。第67页，共115页，星期日，2025年，2月5日五、减少工艺系统受力变形的措施1、提高接触刚度a、改善主要零件接触面的配合质量：机床导轨副、锥体与锥孔、顶尖与顶尖孔刮研、研磨b、预加载荷：轴承预紧第68页，共115页，星期日，2025年，2月5日2、提高工件刚度：缩小切削力作用点到支承点之间的距离车床：使用跟刀架或中心架（鸡心卡头）第69页，共115页，星期日，2025年，2月5日3、提高机床部件刚度固定导向支承套转动导向支承套第70页，共115页，星期日，2025年，2月5日4、合理装夹工件反面磨削第71页，共115页，星期日，2025年，2月5日1概述工艺系统受热产生复杂变形，破坏刀刃与工件间正确的相互位置关系，产生加工误差。精密加工：热变形引起的误差：40～70％第四节工艺系统热变形第72页，共115页，星期日，2025年，2月5日热源内部：切削热、摩擦热；外部：传动、电气切削热：产生：切削过程中金属弹、塑性变形，刀具与工件、切屑间的摩擦；传出：由工件、刀具、夹具、机床、切屑、切削液向周围介质传出车削：切屑带走大部分，10～30％工件，1～5％刀具孔加工：切屑留在孔内，热留在工件内磨削：磨屑小，带走热量少；大部分工件第73页，共115页，星期日，2025年，2月5日摩擦热是机床热变形的主要热源摩擦热：机床、液压系统中的运动部件产生 电机、轴承、齿轮副、导轨副、液压泵、阀外部 环境温度、热辐射：大型、精密零件加工第74页，共115页，星期日，2025年，2月5日热平衡状态热平衡状态：工艺系统各部分温度保持在一相对固定的数值上，各部分的热变形相应地趋于稳定温度场：非稳态(时变)温度场：温度是位置和时间的函数 稳态温度场：温度仅是位置的函数 在稳态温度场中，工艺系统稳定，有利于保证加工精度第75页，共115页，星期日，2025年，2月5日二、机床受热变形对加工精度的影响热变形破坏机床原有的几何精度三类机床：精密机床：坐标镗、磨床类半自动和自动机床：在工作期间，要求一次调整后的加工精度稳定床身较长的机床：床身与地基的温差，使导轨弯曲变形－导轨磨床、龙门刨床第76页，共115页，星期日，2025年，2月5日1）机床受热变形的部位，主要发生在主轴部件和床身。（1）机床受热后，会产生主轴抬高和偏移现象；（2）床身导轨会因受热伸长而向上凸起。（3）机床受热变形的结果会使工件产生较大的形状和位置误差。第77页，共115页，星期日，2025年，2月5日机床热变形趋势第78页，共115页，星期日，2025年，2月5日三、工件热变形引起的加工误差细长轴：受热伸长精密丝杆磨削：螺距累积误差－6级精度，规定全长：.02mm例：3m长丝杆，每磨一次升温3℃，工件伸长粗静加工间隔时间短：粗加工的热带入精加工三工位组合机：孔加工，钻、扩、铰；外径d＝40，L＝40，内径D＝20，钢材。钻削：310rpm，0.36mm/r；温升达107℃；紧接扩、铰。加工完毕，孔收缩，误差超差。第79页，共115页，星期日，2025年，2月5日薄圆环磨削第80页，共115页，星期日，2025