精密加工技術(shù)第六講ppt課件

1、主軸回轉(zhuǎn)精度主軸回轉(zhuǎn)精度 回轉(zhuǎn)精度回轉(zhuǎn)精度在主軸空載手動或機(jī)動低速旋轉(zhuǎn)情況下，在主軸空載手動或機(jī)動低速旋轉(zhuǎn)情況下，在主軸前端安裝工件或刀具的基面上所測得的徑向跳動、在主軸前端安裝工件或刀具的基面上所測得的徑向跳動、端面跳動和軸向竄動的大小。端面跳動和軸向竄動的大小。 影響回轉(zhuǎn)精度的要素影響回轉(zhuǎn)精度的要素 1 1軸承精度和間隙的影響。軸承精度和間隙的影響。 2 2主軸、支承座等零件中精度的影響。主軸、支承座等零件中精度的影響。 關(guān)鍵在于精細(xì)軸承，精細(xì)軸承常用滑動軸承。關(guān)鍵在于精細(xì)軸承，精細(xì)軸承常用滑動軸承。一、概述一、概述 由于構(gòu)造與制造的緣由，普通說來：滾動軸承摩阻小、起動靈敏；規(guī)范化程度高，

2、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉；便于運(yùn)用與維護(hù)；故廣泛運(yùn)用于普通尺寸、中速、中載的普通任務(wù)條件下和運(yùn)動機(jī)械中。 載荷特重；載荷特重； 接受宏大沖擊載荷和振動載荷；接受宏大沖擊載荷和振動載荷； 回轉(zhuǎn)精度要求高；回轉(zhuǎn)精度要求高； 轉(zhuǎn)速特大；轉(zhuǎn)速特大； 尺寸很大或很??；尺寸很大或很小； 構(gòu)造上要求軸承剖分時(shí)；構(gòu)造上要求軸承剖分時(shí)； 特殊任務(wù)條件下如水、腐蝕介特殊任務(wù)條件下如水、腐蝕介質(zhì)中。質(zhì)中?；瑒虞S承更有優(yōu)勢?；瑒虞S承更有優(yōu)勢。但是，在以下情況：但是，在以下情況：滑動軸承的分類滑動軸承的分類 按滑動軸承任務(wù)時(shí)軸瓦和軸頸外表間呈現(xiàn)的摩擦按滑動軸承任務(wù)時(shí)軸瓦和軸頸外表間呈現(xiàn)的摩擦形狀，滑動軸承可分為形狀，滑動軸承可分為:

3、液體摩擦軸承液體摩擦軸承非液體摩擦軸承非液體摩擦軸承液體動壓光滑軸承液體動壓光滑軸承液體靜壓光滑軸承液體靜壓光滑軸承 按滑動軸承接受載荷的方向可分為按滑動軸承接受載荷的方向可分為:徑向滑動軸承向心徑向滑動軸承向心推力滑動軸承止推推力滑動軸承止推根據(jù)光滑膜的構(gòu)成原理不同分為：根據(jù)光滑膜的構(gòu)成原理不同分為：動壓光滑軸承動壓光滑軸承利用相對運(yùn)動副外表的相對運(yùn)動利用相對運(yùn)動副外表的相對運(yùn)動和幾何外形，借助流體粘性，把光滑和幾何外形，借助流體粘性，把光滑劑帶進(jìn)摩擦面之間，依托自然建立的劑帶進(jìn)摩擦面之間，依托自然建立的流體壓力膜，將運(yùn)動副外表分開的光流體壓力膜，將運(yùn)動副外表分開的光滑方法為流體動壓光滑。滑

4、方法為流體動壓光滑。靜壓光滑軸承靜壓光滑軸承在滑動軸承與軸頸外表之間輸入在滑動軸承與軸頸外表之間輸入高壓光滑劑以接受外載荷，使運(yùn)動副高壓光滑劑以接受外載荷，使運(yùn)動副外表分別的光滑方法成為流體靜壓光外表分別的光滑方法成為流體靜壓光滑?；较蜉S承向心軸承徑向軸承向心軸承徑向軸承的受力徑向軸承的受力FrFr與軸的中心線垂直與軸的中心線垂直止推軸承推力軸承止推軸承推力軸承止推軸接受力止推軸接受力FaFa與與軸的中心線平行軸的中心線平行FrFa軸承座軸承座徑向軸瓦徑向軸瓦止推軸瓦止推軸瓦1、液體靜壓軸承任務(wù)原理、液體靜壓軸承任務(wù)原理靜壓軸承組成：供油系統(tǒng)、節(jié)流器、軸承靜壓軸承組成：供油系統(tǒng)、節(jié)流器、軸

5、承一、液體靜壓軸承主軸一、液體靜壓軸承主軸 1 1軸承內(nèi)圓柱軸承內(nèi)圓柱面上，等間隙地開面上，等間隙地開有幾個(gè)油腔。有幾個(gè)油腔。2 2各油腔之間各油腔之間開有回油槽。開有回油槽。3 3運(yùn)用中，油一運(yùn)用中，油一部分從回油槽流回部分從回油槽流回油箱徑向回油，油箱徑向回油，另一部分那么由兩另一部分那么由兩端流回油箱軸向端流回油箱軸向回油?；赜?。6 6當(dāng)主軸不受載荷且忽略自重時(shí)，那么各油腔的油壓一樣，堅(jiān)當(dāng)主軸不受載荷且忽略自重時(shí)，那么各油腔的油壓一樣，堅(jiān)持平衡，軸在軸承正中心，這時(shí)軸頸外表與各腔封油面之間的間持平衡，軸在軸承正中心，這時(shí)軸頸外表與各腔封油面之間的間隙相等，均為隙相等，均為h0h0。4 4

6、油腔周圍構(gòu)油腔周圍構(gòu)成適當(dāng)寬度封油成適當(dāng)寬度封油面，它們和軸頸面，它們和軸頸之間的間隙普通之間的間隙普通為為 0.020.020.04mm0.04mm。5 5油泵供油壓力油泵供油壓力為為ps ps ，油液經(jīng)節(jié)流，油液經(jīng)節(jié)流器器T T進(jìn)入各油腔，將進(jìn)入各油腔，將軸頸推向中央。軸頸推向中央。3 3供油壓力供油壓力ps ps 一定，油腔一定，油腔3 3內(nèi)的油壓內(nèi)的油壓p3p3升高。升高。 1 1當(dāng)主軸受徑向當(dāng)主軸受徑向載荷包括自重載荷包括自重F F作用后，軸頸向下挪作用后，軸頸向下挪動產(chǎn)生偏心量動產(chǎn)生偏心量e e。受負(fù)載之后受負(fù)載之后的任務(wù)情況的任務(wù)情況2 2油腔油腔3 3處的間處的間隙減小為隙減小

7、為h0-e h0-e ，由，由于油液流過間隙小于油液流過間隙小的地方阻力大，流的地方阻力大，流量減小，因此流過量減小，因此流過節(jié)流器節(jié)流器T3T3的流量減的流量減少，壓力損失隨之少，壓力損失隨之減小減小4 4油腔油腔1 1處的間隙增大為處的間隙增大為h0h0e e，間隙變大，間隙變大，流量添加，流過節(jié)流器流量添加，流過節(jié)流器T1T1的流量添加，壓力的流量添加，壓力損失添加，油腔損失添加，油腔1 1內(nèi)的油壓內(nèi)的油壓p p降低，油腔降低，油腔3 3與油與油腔腔1 1之間構(gòu)成了壓力之間構(gòu)成了壓力p = p3 -p1p = p3 -p1，產(chǎn)生與載，產(chǎn)生與載荷方向相反的托起力，以平衡外載荷荷方向相反的托

8、起力，以平衡外載荷F F。運(yùn)用條件運(yùn)用條件2 2油腔壓力是液壓泵供應(yīng)的，與軸的轉(zhuǎn)速無關(guān)。因此，靜壓油腔壓力是液壓泵供應(yīng)的，與軸的轉(zhuǎn)速無關(guān)。因此，靜壓軸承可以在很低的轉(zhuǎn)速下任務(wù)。軸承可以在很低的轉(zhuǎn)速下任務(wù)。1 1各油腔由同一各油腔由同一個(gè)液壓泵供油，那個(gè)液壓泵供油，那么每個(gè)油腔必需串么每個(gè)油腔必需串聯(lián)一個(gè)節(jié)流器。沒聯(lián)一個(gè)節(jié)流器。沒有節(jié)流器，各油腔有節(jié)流器，各油腔油壓一樣，相互抵油壓一樣，相互抵消，就不能平衡外消，就不能平衡外載荷了，這時(shí)主軸載荷了，這時(shí)主軸產(chǎn)生位移，甚至使產(chǎn)生位移，甚至使軸頸與軸承外表接軸頸與軸承外表接觸觸 1 1液體靜壓軸承的溫升高，難以控制，呵斥熱變形，影響主液體靜壓軸承的溫

9、升高，難以控制，呵斥熱變形，影響主軸精度。軸精度。 2 2靜壓油回油時(shí)將空氣帶入油源，構(gòu)成微小氣泡懸浮在油中，靜壓油回油時(shí)將空氣帶入油源，構(gòu)成微小氣泡懸浮在油中，不易排出，降低軸承的剛度和動特性。不易排出，降低軸承的剛度和動特性。 處理措施：處理措施： 1 1提高靜壓油的壓力到提高靜壓油的壓力到6 68MPa8MPa，使油中微小氣泡的影響減小，使油中微小氣泡的影響減小，提高靜壓軸承的剛度和動特性。提高靜壓軸承的剛度和動特性。 2 2靜壓軸承用油進(jìn)展冷卻，實(shí)現(xiàn)溫度控制，減少軸承的溫升。靜壓軸承用油進(jìn)展冷卻，實(shí)現(xiàn)溫度控制，減少軸承的溫升。 3 3軸承用恒溫水冷卻，減小軸承的溫升。軸承用恒溫水冷卻，

10、減小軸承的溫升。2、液體靜壓軸承的缺陷、液體靜壓軸承的缺陷練習(xí) 請繪圖表達(dá)精細(xì)靜壓軸承的任務(wù)原理，并闡明抑制其缺陷可采用的措施。二、空氣靜壓軸承主軸二、空氣靜壓軸承主軸二、空氣靜壓軸承主軸二、空氣靜壓軸承主軸圓柱徑向空氣靜壓軸承圓柱徑向空氣靜壓軸承徑向軸承的軸套制成外面鼓徑向軸承的軸套制成外面鼓形，能自動調(diào)整定心。軸套形，能自動調(diào)整定心。軸套的外外表做凸形球面，與軸的外外表做凸形球面，與軸承蓋及軸承座上的凹形球面承蓋及軸承座上的凹形球面相配合。當(dāng)軸變形時(shí)，軸套相配合。當(dāng)軸變形時(shí)，軸套可以自動調(diào)整位置，從而?？梢宰詣诱{(diào)整位置，從而保證軸頸與軸鼓為面接觸。證軸頸與軸鼓為面接觸。雙半球空氣軸承主軸雙

11、半球空氣軸承主軸前后軸承均采用半前后軸承均采用半球狀，既是徑向軸球狀，既是徑向軸承又是軸向軸承。承又是軸向軸承。由于軸承的氣浮面由于軸承的氣浮面是球面，有自動調(diào)是球面，有自動調(diào)心作用，可提高前心作用，可提高前后軸承的同心度，后軸承的同心度，提高主軸的回轉(zhuǎn)精提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。度。前部用球形后部用圓柱前部用球形后部用圓柱徑向空氣軸承的主軸徑向空氣軸承的主軸一、概述一、概述導(dǎo)軌不僅是支承任務(wù)臺、主軸箱、頭架尾架等部件的載荷，而且是還保證各部件間的相對位置與相對運(yùn)動的精度。導(dǎo)軌在機(jī)床上的運(yùn)用一、概述一、概述1導(dǎo)軌的特點(diǎn)：與主軸部件相比，具有以下的特點(diǎn)：與主軸部件相比，具有以下的特點(diǎn)：1 1任務(wù)速度低

12、。任務(wù)速度低。2 2導(dǎo)軌的任務(wù)部分既長又薄，剛度差，是機(jī)床最薄弱的環(huán)節(jié)導(dǎo)軌的任務(wù)部分既長又薄，剛度差，是機(jī)床最薄弱的環(huán)節(jié)之一。之一。3 3受力情況比較復(fù)雜，給計(jì)算帶來困難。受力情況比較復(fù)雜，給計(jì)算帶來困難。4 4加工導(dǎo)軌的任務(wù)量較大，需配備公用導(dǎo)軌磨床進(jìn)展加工，加工導(dǎo)軌的任務(wù)量較大，需配備公用導(dǎo)軌磨床進(jìn)展加工，甚至需用手工刮研方法才干獲得較高的導(dǎo)軌精度。甚至需用手工刮研方法才干獲得較高的導(dǎo)軌精度。2導(dǎo)軌的根本要求一導(dǎo)向精度高1、導(dǎo)軌在程度面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度2、導(dǎo)軌的平行度3、導(dǎo)軌間的垂直度二足夠的剛度外力作用下導(dǎo)軌本身抵抗變形的才干2導(dǎo)軌的根本要求2、導(dǎo)軌的平行度3、導(dǎo)軌間的垂直度三精度堅(jiān)

13、持性耐磨性好1、降低導(dǎo)軌面的比壓；2、良好的防護(hù)與光滑；3、正確選擇導(dǎo)軌副的資料和熱處置；4、選擇合理的加工方法。四運(yùn)動的靈敏度 指運(yùn)動構(gòu)件能實(shí)現(xiàn)的最小行程?？潭戎翟叫。`敏度越高。二足夠的剛度 外力作用下導(dǎo)軌本身抵抗變形的才干棱柱面棱柱面圓柱面圓柱面xyz按軌面間的摩擦性質(zhì)分類1滑動導(dǎo)軌 兩導(dǎo)軌面間是滑動摩擦。按兩導(dǎo)軌面間的摩擦形狀不同，可分為液體或氣體靜壓導(dǎo)軌及流體動壓導(dǎo)軌。2滾動導(dǎo)軌 兩導(dǎo)軌面間是滾動摩擦?？砂粗虚g滾動體的不同而分為：滾珠導(dǎo)軌、滾柱導(dǎo)軌、滾針導(dǎo)軌及滾動軸承導(dǎo)軌等。二、導(dǎo)軌的分類二、導(dǎo)軌的分類滑動導(dǎo)軌按導(dǎo)軌的截面方式分滑動導(dǎo)軌分兩大類凸形和凹形凸形導(dǎo)軌不易積存切屑，但難以保

14、管光滑油，只適宜于低速運(yùn)動。凹形導(dǎo)軌光滑性能良好，適宜于高速運(yùn)動，為防止落入切屑等，必需配備良好的防護(hù)安裝。三、液體靜壓導(dǎo)軌三、液體靜壓導(dǎo)軌任務(wù)原理與靜壓軸承一樣。任務(wù)原理與靜壓軸承一樣。將具有一定壓力的光滑油，將具有一定壓力的光滑油，經(jīng)節(jié)流器輸入到導(dǎo)軌面上的經(jīng)節(jié)流器輸入到導(dǎo)軌面上的油腔，即可構(gòu)成承載油膜，油腔，即可構(gòu)成承載油膜，使導(dǎo)軌面之間處于純液體摩使導(dǎo)軌面之間處于純液體摩擦形狀。擦形狀。1 1 、 4 4 濾油器；濾油器； 2 2 油泵；油泵； 3 3 溢流閥；溢流閥； 5 5 節(jié)流器；節(jié)流器； 6 6 運(yùn)動部件；運(yùn)動部件； 7 7 固定部件；固定部件； 8 8 油箱油箱 Pr1Pr1P

15、r2Pr2Pr3Pr3Pr4Pr4Pr5Pr5Pr6Pr6三、液體靜壓導(dǎo)軌三、液體靜壓導(dǎo)軌 當(dāng)運(yùn)動部件6遭到顛覆力矩M后，油腔3、4的間隙增大，油腔1、6 的間隙減小。由于各相應(yīng)節(jié)流器的作用，使油腔 3、4 的壓力減小，油腔 1 、 6 的壓力增高，從而產(chǎn)生一個(gè)與顛覆力矩相反的力矩，使運(yùn)動部件堅(jiān)持平衡。三、液體靜壓導(dǎo)軌三、液體靜壓導(dǎo)軌在接受載荷F時(shí)，油腔 1、4 間隙減小，壓力增大；油腔 3、6 間隙增大，壓力減小，從而產(chǎn)生一個(gè)向上的力，以平衡載荷F 。 靜壓導(dǎo)軌的優(yōu)缺陷靜壓導(dǎo)軌的優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)軌運(yùn)動速度的變化對油膜厚度的影響很??； 載荷的變化對油膜厚度的影響很??； 液體摩檫，摩檫系數(shù)僅為0.

16、005左右，油膜抗振性好。缺陷：導(dǎo)軌本身構(gòu)造比較復(fù)雜； 需求添加一套供油系統(tǒng)； 對光滑油的清潔程度要求很高。主要運(yùn)用：精細(xì)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動和低速運(yùn)動導(dǎo)軌三、導(dǎo)軌的構(gòu)造方式三、導(dǎo)軌的構(gòu)造方式三角形導(dǎo)軌支承導(dǎo)軌為凸形時(shí)山形導(dǎo)軌支承導(dǎo)軌為凹形時(shí)V形尋軌三角形導(dǎo)軌依托三角形的兩個(gè)側(cè)面導(dǎo)向，磨損后能自動補(bǔ)償，不影響導(dǎo)向精度。支承導(dǎo)軌為山形時(shí)，不易積存較大的切屑，也不易存留光滑油，適用于不易防護(hù)、速度較低的進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌。支承導(dǎo)軌為V形時(shí)，由于能得到較充足的光滑，除用于精細(xì)和大型機(jī)床的進(jìn)給導(dǎo)軌外，還可用于主運(yùn)動導(dǎo)軌，如龍門刨床床身導(dǎo)軌，必需很好地防護(hù)，以防落入切屑和灰塵矩形導(dǎo)軌制造簡單、剛度高、承載才干大；具

17、有程度和垂直兩個(gè)方向的導(dǎo)軌面，而且兩個(gè)導(dǎo)軌面的誤差不會相互影響，便于安裝調(diào)整；側(cè)面磨損后不能自動補(bǔ)償，需求有間隙調(diào)整安裝，因此導(dǎo)向性較差；適用于載荷較大而導(dǎo)向性要求不高的機(jī)床。矩形導(dǎo)軌燕尾形導(dǎo)軌構(gòu)造緊湊、高度尺寸較小，可接受顛覆力矩磨損后不能自動補(bǔ)償間隙，需用鑲條調(diào)整，剛性較差，摩擦力較大，制造和檢修都比較復(fù)雜。普通用作中、低速的多層導(dǎo)軌燕尾形導(dǎo)軌優(yōu)點(diǎn)：圓柱形導(dǎo)軌制造簡單，容易到達(dá)較高精度優(yōu)點(diǎn)：圓柱形導(dǎo)軌制造簡單，容易到達(dá)較高精度缺陷：磨損后很難調(diào)整和補(bǔ)償間隙；對溫度變化比較缺陷：磨損后很難調(diào)整和補(bǔ)償間隙；對溫度變化比較 敏感，間隙不能調(diào)整。敏感，間隙不能調(diào)整。圓柱形導(dǎo)軌四、滾動導(dǎo)軌四、滾動導(dǎo)

18、軌滾動導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)滾動導(dǎo)軌就是在導(dǎo)軌面之間裝有一定數(shù)量的滾動體，兩個(gè)導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌就是在導(dǎo)軌面之間裝有一定數(shù)量的滾動體，兩個(gè)導(dǎo)軌面只和滾動體接觸，使導(dǎo)軌面之間的摩擦性質(zhì)成為滾動摩擦。面只和滾動體接觸，使導(dǎo)軌面之間的摩擦性質(zhì)成為滾動摩擦。特點(diǎn)：摩擦系數(shù)小特點(diǎn)：摩擦系數(shù)小0.00250.00250.0050.005 靜、動摩擦系數(shù)很接近靜、動摩擦系數(shù)很接近 運(yùn)動輕便靈敏、運(yùn)動所需功率??；運(yùn)動輕便靈敏、運(yùn)動所需功率小； 摩擦發(fā)熱少、磨損??；摩擦發(fā)熱少、磨損?。?精度堅(jiān)持性好精度堅(jiān)持性好( (鋼制淬硬導(dǎo)軌修繕期間隔可達(dá)鋼制淬硬導(dǎo)軌修繕期間隔可達(dá)10101515年年) ) 低速運(yùn)動平穩(wěn)性好，普通沒有爬行景象

19、低速運(yùn)動平穩(wěn)性好，普通沒有爬行景象滾動導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn) 挪動精度和定位精度高普通反復(fù)定位誤差約0.10.2m。 滾動導(dǎo)軌光滑簡單可用油脂光滑； 維護(hù)方便只需改換滾動體； 高速運(yùn)動時(shí)不會象滑動導(dǎo)軌那樣因動壓效應(yīng)而浮起。 滾動導(dǎo)軌副的主要缺陷滾動導(dǎo)軌副的主要缺陷是抗沖擊載荷的才干較差，是抗沖擊載荷的才干較差，且滾動導(dǎo)軌副對灰塵屑末等且滾動導(dǎo)軌副對灰塵屑末等較敏感。較敏感。滾動導(dǎo)軌的缺陷滾動導(dǎo)軌的運(yùn)用q需求實(shí)現(xiàn)精細(xì)位移的機(jī)床，如坐標(biāo)鏜床、數(shù)控機(jī)需求實(shí)現(xiàn)精細(xì)位移的機(jī)床，如坐標(biāo)鏜床、數(shù)控機(jī)床等。床等。q用于外圓磨床砂輪架實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給：用于外圓磨床砂輪架實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給：q平面磨床任務(wù)臺導(dǎo)軌為防止高速挪動時(shí)產(chǎn)生浮起，平面磨床任務(wù)臺導(dǎo)軌為防止高速挪動時(shí)產(chǎn)生浮起，以提高加工精度；以提高加工精度；q大型外圓磨床任務(wù)臺導(dǎo)軌為了減輕阻力和減少發(fā)大型外圓磨床任務(wù)臺導(dǎo)軌為了減輕阻力和減少發(fā)熱等也采用滾動導(dǎo)軌。熱等也采用滾動導(dǎo)軌。滾珠導(dǎo)軌q滾珠導(dǎo)軌構(gòu)造緊湊，容易制造，本錢較