机械制造技术基础教案

*大学教 案4-17教 师 姓 名授课班级授课形式讲授授 课 日 期 年 月 日 第 周授课时数2授课章节名称 第四章 机械加工质量及控制 第一节 机械加工精度概述 第二节 影响机械加工精度的因素一、加工精度与加工误差二、加工经济精度三、工艺系统的几何误差教 学 目 的1. 了解加工精度和加工误差的概念，掌握影响机械加工精度的因素。2. 初步掌握分析机床的几何误差的来源和消除方法。3. 初步掌握分析刀具的几何误差的来源和消除方法。 4. 初步掌握分析夹具的几何误差的来源和消除方法。教 学 重 点（1）加工精度和加工误差，经济精度。（2）工艺系统的几何误差。教 学 难 点1. 机床的几何误差的来源和消除方法。教学手段多媒体课件、视频资料等配合使用，对相关的重点、难点采用实例进行分析，帮助学生初步掌握误差的来源和消除方法。课 外 作 业1题备 注授课主要内容或板书设计第一节 机械加工精度概述一、加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的接近程度.二、加工经济精度加工经济精度是指在正常生产条件下（采用符合质量标准的设备。工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。第二节 影响机械加工精度的因素 机械加工系统（简称工艺系统）由机床、夹具、刀具和工件组成。影响加工精度的主要因素有： l）工艺系统的几何误差，包括机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损。 2）工件装夹误差。 3）工艺系统受力变形引起的加工误差。 4）工艺系统受热变形引起的加工误差。 5）工件内应力重新分布引起的变形。 6）其他误差，包括原理误差、测量误差、调整误差等。一、工艺系统的几何误差 （一）机床的几何误差1主轴回转误差基本形式对加工精度的影响误差主要来源提高精度的措施径向跳动图6-5图6-6使工件产生圆度误差。镗孔时，在假设条件下产生椭圆孔；车削时，影响较小。轴承径向间隙；主轴受切削力变形；主轴受热变形。滑动轴承，轴颈与轴瓦的圆度误差、尺寸误差；滚动轴承，内、外圈滚道和滚动体的圆度误差、尺寸误差；轴颈、轴承孔的误差；轴与轴承、轴承与座孔配合误差。提高主轴制造精度和装配精度；选用高精度轴承； 镗孔,采用浮动镗刀和镗模。轴向窜动图6-7对内外圆加工没有影响。所车端面与轴线垂直度误差随半径减小而增大。预紧滚动轴承，消除间隙。角度摆动图6-8车外圆时，影响很小。镗孔时，在假设条件下产生椭圆孔，图6-8。提高配合表面加工精度；使工件加工精度不依赖于主轴回转精度：磨外圆时，采用两个死顶尖支承工件，头架主轴只起传动作用(图6-9)；镗孔时，采用前后镗模(图6-10)，刀杆与主轴浮动联接。授课主要内容或板书设计提高主轴及箱体轴承孔的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。2导轨误差（1）导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响 导轨在水平面内有直线度误差y时，在导轨全长上刀具相对于工件的正确位置将产生y的偏移量，使工件半径产生R=y的误差。导轨在水平面内的直线度误差将直接反映在被加工工件表面的法线方向（误差敏感方向）上，对加工精度的影响最大。（2）导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响 一般可忽略不计。（3）导轨间的平行度误差对加工精度的影响 导轨间在垂直方向有平行度误差时，将使工件与刀具的正确位置在误差敏感方向产生偏移量，使工件半径产生R=y的误差，对加工精度影响较大。选用合理的导轨形状和导轨组合形式，采用耐磨合金铸铁导轨、镶钢导轨、贴塑导轨、滚动导轨以及对导轨进行表面淬火处理等措施均可提高导轨的耐磨性。3传动链误差传动链误差是指传动链始末两端传动元件相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。机床传动链误差是影响表面加工精度的主要原因之一。提高传动元件的制造精度和装配精度，减少传动件数，均可减小传动链误差。（二）刀具的几何误差刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。（1）采用定尺寸刀具（例如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆拉刀等）加工时，刀具的尺寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。（2）采用成形刀具（例如成形车刀、成形铣刀、齿轮模数铣刀、成形砂轮等）加工时，刀具的形状误差和磨损将直接影响工件的形状精度。（3）对于一般刀具（例如车刀、健刀、铣刀等），其制造误差对工件加工精度无直接影响。选用新型耐磨刀具材料，合理选用刀具几何参数和切削用量，正确刃磨刀具，正确采用冷却润滑液等，均可减少刀具的尺寸磨损。必要时，还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。（三）夹具的几何误差夹具的作用是使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，夹具的几何误差对工件的加工精度（特别是位置精度）有很大影响。在设计夹具时，对夹具上