南京航空航天大学机械工艺重点.pptx

轴颈误差 径向圆跳动 轴承孔误差 径向圆跳动 工件回转类机床 刀具回转类机床 采用滑动轴承时主轴的径向跳动 在外圆磨床上加工 当n1 2n2或n1 n2时 若只考虑砂轮轴回转误差的影响 试分析在图中给定的两种情况下 磨削后工件的外圆应是什么形状 为什么 图 a 主轴 砂轮轴 轴颈是圆的 加工后的工件形状必然也是圆的 磨外圆时 工件对砂轮的径向压力方向是一定的 总是把砂轮轴颈推向主轴轴承固定的承载区上 主轴运转中是轴颈圆周上的各点与轴承上的固定承载区连续接触 因此 主轴的径向跳动只取决于轴颈的圆度 与轴承孔的圆度无关 图 b 由于砂轮轴颈不圆 必然引起主轴的径向跳动 加工后的工件产生圆度误差 其形状与主轴相对于工件的转速有关 当n1 2n2时 由于砂轮主轴转速快 主轴径跳的频率高 且直接反映到被加工工件的外圆 加工后的工件形状为多角形 若n1 n2时 加工后工件的形状类似主轴颈的椭圆形 内圆磨床 1 考虑工件变形 2 考虑磨杆变形 孔变小 但孔径一致 龙门刨床 1 悬臂梁 2 简支梁 镗孔 工件进给 镗杆进给 无形状误差 但孔变小 若工件的刚度很大且车床的K床头 K尾架的条件下 在图所示的二种加工情况下 试分析加工后工件外圆或端面的几何形状误差 在内圆磨床上加工盲孔时 图示 若只考虑磨头的受力变形 试推想孔表面可能产生怎样的加工误差 当龙门刨床床身导轨及工作台不直时 图示 加工后的工件会成什么形状 1 当工件刚度很差时 2 当工件刚度很大时 解 1 当工件刚度很差时 工件在切削力作用下产生相应的变形 加工后的平面是平直的 2 当工件刚度很大时 工件几乎不变形 导轨不直误差直接复映到加工表面上 加工后的平面呈中凹 a 锥形 1 车床两顶尖与纵向导轨在水平面不平行 2 车刀的均匀磨损 b 鞍形 1 车床两顶尖与纵向导轨在垂直面内不平行 2 纵向导轨在水平面不直 鞍形 或纵导轨的扭曲 3 加工短而粗工件机床刚度沿床身纵向不一致 4 加工大长轴开始时 刀具热伸长为主使工件直径减小具热平衡后 刀具磨损为主使工件直径逐渐增大 c 腰鼓形 1 加工细长轴时 工件弹性变形引起的 2 纵向导轨在水平面不直 腰鼓形 d 喇叭形 1 悬臂加工 工件弹性变形引起的 2 车刀的热伸长 3 纵向导轨在水平面内不直 大气孔或开槽砂轮在砂轮的圆周上开一些横槽 能使砂轮将冷却液带入磨削区 有效防止工件烧伤 思考题 车外圆时 车刀安装高一点或低一点哪种情况抗振性好 镗孔时 镗刀安装高一点或低一点哪种情况抗振性好 为什么 车外圆时 刀尖安装偏低或镗孔时刀尖安装偏高 都会使刀具切削时的实际前角减少 实际后角增大 并使径向切削力Fy增大 因而容易引起系统的振动 所以车刀安装偏高些 或镗刀安装偏低些 其抗振性较好 在钻模上孔 设与工件定位无关的加工误差为0 05mm 试求加工后孔与外圆的最大同轴度误差为多少 1 工件以平面定位的基准面误差主要是基准不重合误差 对于精基准 一般不考虑基准位置误差 2 工件以内孔定位 过盈配合 jw 0 3 工件以内孔定位 弹性芯轴 自定心心轴等 jw 0 4 工件以内孔定位 间隙配合 按孔和芯轴 销 接触情况分 1 任意边接触定位误差发生的方向为任意径向方向2 固定边接触定位误差发生方向为孔 销中心线方向 1 孔销任意边接触 O1O2 2O1O 2 D TD 2 d Td 2 Dmax dmin TD Td min O1 O2 O O1O2 AO2 AO1 D TD 2 D 2 TD 2 销 d A 2 孔销固定边接触 销的尺寸固定 O1 O2 O O1O2 OO2 OO1 D TD 2 d Td 2 D 2 d 2 TD 2 Td 2 2 孔销固定边接触 销的尺寸变化 举例 举例 5 外圆在圆柱孔中定位 与孔在心轴或定位销上定位相似 6 外圆以V型块定位 几何法 微分法 dw 34 3O 4O 1O 13 20 24 d 2sin 2 d 2 d Td 2sin 2 d Td 2 几何法 h H 3O H 2O 23 H d 2sin 2 d 2 dw Td 2sin 2 Td 2 Td 微分法 合成法 dw 34 31 41 31 4O 1O 31 1O 2O 42 d 2 d 2sin 2 d Td 2sin 2 d Td 2 Td 2sin 2 Td 2 d Td 1 A B 4 3 O 2 0 几何法 微分法 合成法 综合定位误差计算 举例1 工序尺寸 对称度的定位误差 dw 0 若相对于小轴中心线的对称度 如何 h H AC H AO1 O1C H AO1 O1O2 O2C H D 2sin 2 Tt d 2 微分法 Td TD dw Tt TD 2sin 2 Tt Td 2 工序尺寸h的定位误差 合成法 jw TD 2sin 2 bc Tt Td dw bc jw TD 2sin 2 Tt Td 2 工序尺寸h的定位误差 综合定位误差计算 举例2 30H7 g6 加工外圆 保证内外圆同轴度允差0 06mm 工序尺寸方向 径向任意方向 工序基准 孔轴心线 安装方式 任意边接触 固定边接触 1 任意边接触 bc 0 jw Dmax dmin 0 021 0 020 0 041 2 固定边接触 bc 0 jw TD Td 2 0 017 dw 0 017 0 06 bc 0 jw TD 2 0 0105 dw 0 0105 0 06 或 综合定位误差计算 举例3 加工要求 1 槽宽尺寸 2 槽距离端面尺寸 3 槽底高度 4 槽两侧面对外圆轴线对称度不大于0 10mm 1 槽宽尺寸12槽宽尺寸由定尺寸铣刀保证 2 槽距离端面尺寸20定位基准与工序基准重合 bc 0 平面定位的基准误差不考虑 jw 0 dw 0 dw 0 bc T外圆 2 0 008 jw Dmax dmin 0 041 任意边 jw TD 2 0 0105 固定边 dw 0 049 任意边 dw 0 0185 固定边 30H7 g6 40 0 016 0 34 8 0 16 0 内孔 芯轴 3 槽底高度 4 槽对称度尺寸 bc 0 jw Dmax dmin 0 041 任意边 jw 0 固定边 支承定位 dw 0 041 任意边 dw 0 固定边 30H7 g6 40 0 016 0 内孔 芯轴 A 综合定位误差计算 举例4 加工要求 1 槽高3 2 0 1 2 夹角45 4 槽两侧面对大孔中心线对称度 一面两孔定位时引起的转角误差 在分析转角误差时 考虑的极限情况是工件两孔最大 而两销最小 转角误差 练习题 bc 0 025 2 0 0125mm jw 0 021 2 0 013 2 0 017mm 定位误差为 dw bc jw 0 0125 0 017 0 0295mm 对称度 定位误差为0 保证尺寸 忽略外圆与内孔的同轴度误差 第四章典型零件工艺分析 齿轮加工工艺过程 毛坯制造 齿坯热处理 齿坯加工 齿形加工 包括齿端加工 齿圈热处理 精基准修整 齿形精整加工 1 齿轮毛坯的形成 锻件 棒料或铸件 2 粗加工 切除较多的余量 3 半精加工 车 滚 插齿 4 热处理 调质 渗碳淬火 齿面高频感应加热淬火等 5 精加工 精修基准 精加工齿形 齿轮精度 766FL齿面粗糙度 0 8 m 材料 40Cr 第四章典型零件工艺分析 齿坯加工 采用粗车 精车 磨削方案 一次装夹完