机械制造技术第30章.ppt

1、4 机械制造质量分析与控制,4.1 机械加工精度,4.1.1 概述,1、加工精度和加工误差,加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状及各表面相互位置等参数）与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。,表面绝对平面、圆柱面等； 位置绝对平行、垂直、同 轴等； 尺寸位于公差带中心。,2、 加工误差,加工误差是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，所以，加工误差的大小反映了加工精度的高低。,实际加工时不可能也没有必要把零件做得与理想零件完全一致，而总会有一定的偏差，即加工误差。只要这些误差在规定的范围内，即能满足机器使用性能的要求。,加工经济精度，是指

2、在正常的工作条件下(包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用)所能达到的加工精度。,2、加工经济精度,3、原始误差,由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根源。我们把工艺系统的各种误差称之为原始误差。,工艺系统的几何误差 工艺系统受力变形引起的误差 工艺系统热变形引起的误差 工件的残余应力引起的误差 伺服进给系统位移误差等,4、误差敏感方向的概念,误差敏感方向：加工误差对加工精度影响最大的方向，为误差的敏感方向。,例如：车削外圆柱面，加工误差敏感方向为外圆的直径方向。（见右图）高低方向不敏感。,5. 研究机械加工精度的方

3、法,方法主要有分析计算法和统计分析法 分析计算法是找出原始误差与加工误差之间的影响关系，并估算加工误差的大小， 统计分析法是对加工得到的几何参数进行测量，并用统计方法对测试数据进行分析，找出工件加工误差的规律和性质，,4.1.2工艺系统几何误差,1. 机床的几何误差 2. 刀具的几何误差 3. 夹具的几何误差,1 机床的几何误差,.,机床几何误差,主轴的实际回转轴线对其理想回转轴线（一般用平均回转轴线来代替）产生的偏移量。,轴向窜动 纯径向跳动 纯角度摆动,实际上主轴回转误差是上述三种形式误差的合成。由于主轴实际回转轴线在空间的位置是在不断变化的，由上述三种运动所产生的位移（即误差）是一个瞬时

4、值。,（1）机床主轴回转误差的概念,适当提高主轴及箱体的制造精度、选用高精度的轴承、提高主轴部件的装配精度、对高带主轴部件进行平衡、对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。,（2）机床导轨误差,导轨精度要求主要有以下三方面：, 在水平面内的直线度（以卧式车床为例）,机床导轨误差,.,误差1将直接反映在工件加工表面法线方向（误差敏感方向）上，对加工精度影响最大。 刀尖在水平面内的运动轨迹造成工件轴向形状误差。, 在垂直面内的直线度,对工件的尺寸和形状误差影响比1小得多（如下图）：,在垂直面内的直线度,对卧式车床R 2/D ,若设2= 0.1mm, D=40mm,则R =0.00025m

5、m,影响可忽略不计 而对平面磨床、龙门刨床误差将直接反映在工件上。,.,导轨间的平行度,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。,导轨磨损,导轨的不均匀磨损和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。 可采用耐磨合金铸铁、镶钢导轨、贴塑导轨、滚动导轨、导轨表面淬火等措施。,（3）机床传动链误差,在车螺纹、插齿、滚齿等加工时，刀具与工件之间有严格的传动比要求。要满足这一要求，机床内联系传动链的误差必须控制在允许的范围内。,传动链末端元件产生的转角误差。它的大小对车、磨、铣螺纹，滚、插、磨（展成法磨齿）齿轮

6、等加工会影响分度精度，造成加工表面的形状误差，如螺距精度、齿距精度等。,（2）机床传动链误差描述,（1）机床传动链误差定义,指传动链始末两端执行元件间相对运动的误差。,减少传动链误差的措施,.,1）尽量缩短传动链。 2）提高传动件的制造和安装精度，尤其是末端零件的精度。 3）尽可能采用降速运动，且传动比最小的一级传动件应在最后。 4）消除传动链中齿轮副的间隙。 5）采用误差校正机构,2 刀具的几何误差,(1) 定尺寸刀具,如钻头、铰刀、镗刀块、孔拉刀、丝锥、板牙、键槽铣刀等的尺寸和形状误差将直接影响工件的尺寸和形状精度。,例如：用螺纹车刀车削丝杠的梯形牙形时，当螺纹车刀实际刀宽小于规定齿槽槽宽时，工件将产生槽宽的加工误差齿宽大于齿槽宽。,(2) 成形刀具,(3) 展成刀具,如齿轮滚动、插齿刀、花键滚刀等，切削刃的形状及有关尺寸，以及其安装、调整不正确 同样会影响加工表面的形状精度。,(4) 一般刀具,如普通车刀、单刃镗刀、面铣刀、刨刀等的制造误差对工件的