機(jī)械制造工藝學(xué)第四章-2015m

1、 4-1概述概述 產(chǎn)品性能與零件加工質(zhì)量和產(chǎn)品裝配質(zhì)量有關(guān)產(chǎn)品性能與零件加工質(zhì)量和產(chǎn)品裝配質(zhì)量有關(guān)，而零，而零件加工質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。件加工質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。 零件加工質(zhì)量包括零件加工質(zhì)量包括機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量。 一、機(jī)械加工精度一、機(jī)械加工精度 零件在實(shí)際加工過程中所獲得的尺寸、形狀和位置不零件在實(shí)際加工過程中所獲得的尺寸、形狀和位置不可能絕對(duì)準(zhǔn)確，與理想零件或多或少存在有差異?？赡芙^對(duì)準(zhǔn)確，與理想零件或多或少存在有差異。 1、加工精度：加工精度： 零件加工后，零件加工后，實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀、表面間相對(duì)實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀、表面間相對(duì)位置）

2、與理想幾何參數(shù)的接近程度位置）與理想幾何參數(shù)的接近程度。實(shí)際值越接近理想值，。實(shí)際值越接近理想值，加工精度越高。加工精度越高。 2、加工誤差、加工誤差 在加工中由于受各種因素的影響，不可能也沒必要把零在加工中由于受各種因素的影響，不可能也沒必要把零件做得絕對(duì)準(zhǔn)確，總有偏差。件做得絕對(duì)準(zhǔn)確，總有偏差。加工誤差指零件加工后實(shí)際幾加工誤差指零件加工后實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。 加工精度和加工誤差是從兩個(gè)不同角度評(píng)價(jià)零件加工后加工精度和加工誤差是從兩個(gè)不同角度評(píng)價(jià)零件加工后幾何參數(shù)。幾何參數(shù)。加工精度的高低通過加工誤差的大小來表示加工精度的高低通過加工誤差的大

3、小來表示。保。保證和提高加工精度，就是限制和降低加工誤差。證和提高加工精度，就是限制和降低加工誤差。 加工精度包括三方面加工精度包括三方面：尺寸精度、形狀精度和位置精度。：尺寸精度、形狀精度和位置精度。 三者之間相互聯(lián)系。三者之間相互聯(lián)系。通常形狀公差限制在位置公差之內(nèi)，通常形狀公差限制在位置公差之內(nèi)，位置公差限制在尺寸公差之內(nèi)。位置公差限制在尺寸公差之內(nèi)。 尺寸精度要求高時(shí)，形狀尺寸精度要求高時(shí)，形狀精度和位置精度要求也高。但形狀精度要求很高時(shí)，位置精精度和位置精度要求也高。但形狀精度要求很高時(shí)，位置精度和尺寸精度不一定要求很高。度和尺寸精度不一定要求很高。 一般來說一般來說,加工精度越高加

4、工精度越高,加工成本越高加工成本越高,生產(chǎn)效率越低生產(chǎn)效率越低,設(shè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)使用要求計(jì)人員應(yīng)根據(jù)使用要求,規(guī)定合理的加工精度規(guī)定合理的加工精度,”不要以你畫得不要以你畫得出來出來,別人就能干得出來別人就能干得出來” 工藝人員工藝人員,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)條件采取合適的加工方法條件采取合適的加工方法,保證加工精度保證加工精度. 在滿足使用性能前提下，允許實(shí)際幾何參數(shù)與理想?yún)?shù)在滿足使用性能前提下，允許實(shí)際幾何參數(shù)與理想?yún)?shù)的偏差就是的偏差就是公差公差。 零件加工后尺寸、形狀和位置誤差在圖紙規(guī)定公差范圍零件加工后尺寸、形狀和位置誤差在圖紙規(guī)定公差范圍內(nèi)，為合格品，如超出公差

5、范圍則為不合格品。內(nèi)，為合格品，如超出公差范圍則為不合格品。 研究加工精度的目的：研究加工精度的目的：弄清各種原始誤差對(duì)加工精度的弄清各種原始誤差對(duì)加工精度的影響規(guī)律。掌握控制加工誤差的方法，進(jìn)而達(dá)到提高加工精影響規(guī)律。掌握控制加工誤差的方法，進(jìn)而達(dá)到提高加工精度的目的。度的目的。 為什么會(huì)產(chǎn)生加工誤差？引起零件產(chǎn)生加工誤差的因?yàn)槭裁磿?huì)產(chǎn)生加工誤差？引起零件產(chǎn)生加工誤差的因素較多，如機(jī)床、刀具、夾具、工件本身。素較多，如機(jī)床、刀具、夾具、工件本身。 造成零件加工誤差的因素稱原始誤差造成零件加工誤差的因素稱原始誤差。 原始誤差有兩個(gè)方面：原始誤差有兩個(gè)方面：1）工藝系統(tǒng)的原有誤差：工藝系統(tǒng)的原有

6、誤差：加工前已存在。如機(jī)床誤差、刀加工前已存在。如機(jī)床誤差、刀具誤差、夾具誤差、測(cè)量誤差以及定位和調(diào)整誤差。工藝具誤差、夾具誤差、測(cè)量誤差以及定位和調(diào)整誤差。工藝系統(tǒng)本身存在的誤差會(huì)不同程度反映到被加工零件上去。系統(tǒng)本身存在的誤差會(huì)不同程度反映到被加工零件上去。2）工藝系統(tǒng)的動(dòng)誤差：）工藝系統(tǒng)的動(dòng)誤差：在加工過程中，工藝系統(tǒng)的受力變?cè)诩庸み^程中，工藝系統(tǒng)的受力變形、受熱變形、磨損和殘余應(yīng)力等。這些因素破壞工藝系形、受熱變形、磨損和殘余應(yīng)力等。這些因素破壞工藝系統(tǒng)原有精度。統(tǒng)原有精度。1. 裝夾誤差：裝夾誤差：n 定位誤差：定位誤差：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重

7、合引起的定位誤差。 定位基準(zhǔn)：端面定位基準(zhǔn)：端面6，止口，定位銷，止口，定位銷5 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：頂面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：頂面3n 夾緊誤差：夾緊誤差：夾緊力作用在頂面夾緊力作用在頂面3，可能引起變形。，可能引起變形。2. 調(diào)整誤差：對(duì)工藝系統(tǒng)調(diào)整不準(zhǔn)確引起的誤差。如夾具的調(diào)整誤差：對(duì)工藝系統(tǒng)調(diào)整不準(zhǔn)確引起的誤差。如夾具的安裝與調(diào)整、刀具的對(duì)刀調(diào)整安裝與調(diào)整、刀具的對(duì)刀調(diào)整3.加工：加工過程中由于力、熱引起的變形，以及刀具、夾加工：加工過程中由于力、熱引起的變形，以及刀具、夾具的磨損，產(chǎn)生加工誤差。這類誤差稱工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差。具的磨損，產(chǎn)生加工誤差。這類誤差稱工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差。 此外，還有測(cè)量誤差、內(nèi)應(yīng)力引起的誤

8、差。加工一般零此外，還有測(cè)量誤差、內(nèi)應(yīng)力引起的誤差。加工一般零件，件，測(cè)量誤差占工件公差的測(cè)量誤差占工件公差的1/5-1/10,精密加工占精密加工占1/3原始誤差與工藝系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差(幾何誤差)與工藝過程有關(guān)的原始誤差(動(dòng)誤差)原理誤差定位誤差調(diào)整誤差刀具誤差?yuàn)A具誤差機(jī)床誤差工藝系統(tǒng)受力變形（包括夾緊變形）工藝系統(tǒng)受熱變形刀具磨損測(cè)量誤差工件殘余應(yīng)力引起的變形工件相對(duì)于刀具靜止?fàn)顟B(tài)下的誤差工件相對(duì)于刀具運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差傳動(dòng)誤差n 由于各原始誤差的大小和方由于各原始誤差的大小和方向不同，不同方向的原始誤向不同，不同方向的原始誤差對(duì)工序尺寸加工誤差的影差對(duì)工序尺

9、寸加工誤差的影響不同，當(dāng)原始誤差的方向響不同，當(dāng)原始誤差的方向與加工誤差的方面一致時(shí)，與加工誤差的方面一致時(shí)，對(duì)加工精度影響最大。對(duì)加工精度影響最大。n 對(duì)加工精度影響最大的誤差對(duì)加工精度影響最大的誤差方向稱誤差敏感方向，通常方向稱誤差敏感方向，通常為加工表面的法線方向。為加工表面的法線方向。1、單因素分析法、單因素分析法 研究某一確定因素對(duì)加工精度的影響，通過分析研究某一確定因素對(duì)加工精度的影響，通過分析計(jì)算、測(cè)試實(shí)驗(yàn)得出某因素與加工精度的關(guān)系。在分計(jì)算、測(cè)試實(shí)驗(yàn)得出某因素與加工精度的關(guān)系。在分析某一因素時(shí)析某一因素時(shí),不考慮其他因素的影響不考慮其他因素的影響.2、統(tǒng)計(jì)分析法、統(tǒng)計(jì)分析法 加

10、工一批零件，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，加工一批零件，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從中判斷誤差的性質(zhì)，找出其出現(xiàn)的規(guī)律。從中判斷誤差的性質(zhì)，找出其出現(xiàn)的規(guī)律。 如用調(diào)整法加工時(shí)，同時(shí)增大如用調(diào)整法加工時(shí)，同時(shí)增大,或同時(shí)減小。試切或同時(shí)減小。試切法加工時(shí)，軸的尺寸偏大，孔的尺寸偏小。法加工時(shí)，軸的尺寸偏大，孔的尺寸偏小。 生產(chǎn)中兩種方法同時(shí)應(yīng)用生產(chǎn)中兩種方法同時(shí)應(yīng)用，先用統(tǒng)計(jì)分析法，找，先用統(tǒng)計(jì)分析法，找出誤差出現(xiàn)的規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生誤差的原因，再用出誤差出現(xiàn)的規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生誤差的原因，再用單因素法，找出影響加工精度的主要因素。單因素法，找出影響加工精度的主要因素。（一）概念：（一）概

11、念： 一個(gè)一個(gè)組織組織以質(zhì)量為中心，以全員參與為基礎(chǔ)，目的在于以質(zhì)量為中心，以全員參與為基礎(chǔ)，目的在于通過讓顧客滿意和本組織所有成員及社會(huì)受益而達(dá)到長(zhǎng)期成通過讓顧客滿意和本組織所有成員及社會(huì)受益而達(dá)到長(zhǎng)期成功的管理途徑。功的管理途徑。 全面質(zhì)量管理不同于傳統(tǒng)意義的質(zhì)量管理，全面質(zhì)量管理不同于傳統(tǒng)意義的質(zhì)量管理，是全員管理是全員管理,全過程管理全過程管理. 強(qiáng)調(diào)組織的所有職能均納入質(zhì)量管理范疇，一個(gè)強(qiáng)調(diào)組織的所有職能均納入質(zhì)量管理范疇，一個(gè)組織必須以質(zhì)量為中心。質(zhì)量管理源于美國，發(fā)展于日本組織必須以質(zhì)量為中心。質(zhì)量管理源于美國，發(fā)展于日本（二）基本觀點(diǎn)：（二）基本觀點(diǎn)：1）質(zhì)量第一的觀點(diǎn)）質(zhì)量第

12、一的觀點(diǎn) 產(chǎn)品質(zhì)量的好壞關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。產(chǎn)品質(zhì)量的好壞關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。2）一切為用戶服務(wù)的觀點(diǎn)）一切為用戶服務(wù)的觀點(diǎn) 用戶要求就是產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)，也是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量好壞用戶要求就是產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)，也是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量好壞的客觀標(biāo)準(zhǔn)。的客觀標(biāo)準(zhǔn)。全面質(zhì)量管理將這一思想推廣，企業(yè)后續(xù)工序全面質(zhì)量管理將這一思想推廣，企業(yè)后續(xù)工序是前道工序的用戶。企業(yè)的每個(gè)人要明確自己的下道工序。是前道工序的用戶。企業(yè)的每個(gè)人要明確自己的下道工序。3）質(zhì)量形成于生產(chǎn)全過程的觀點(diǎn)）質(zhì)量形成于生產(chǎn)全過程的觀點(diǎn) 與產(chǎn)品全生命周期的每個(gè)階段有關(guān)，包括設(shè)計(jì)、原與產(chǎn)品全生命周期的每個(gè)階段有關(guān)，包括設(shè)計(jì)、原材料、設(shè)備、工

13、藝和加工等。材料、設(shè)備、工藝和加工等。產(chǎn)品質(zhì)量不是檢驗(yàn)出來產(chǎn)品質(zhì)量不是檢驗(yàn)出來的，是制造出來的的，是制造出來的。4）質(zhì)量好壞憑數(shù)據(jù)說話的觀點(diǎn)）質(zhì)量好壞憑數(shù)據(jù)說話的觀點(diǎn) 質(zhì)量分析時(shí)要有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。質(zhì)量分析時(shí)要有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。5）預(yù)防為主，防檢結(jié)合的觀點(diǎn)）預(yù)防為主，防檢結(jié)合的觀點(diǎn) 將質(zhì)量管理的工作重點(diǎn)從事后把關(guān)轉(zhuǎn)移到事前預(yù)將質(zhì)量管理的工作重點(diǎn)從事后把關(guān)轉(zhuǎn)移到事前預(yù)防，從對(duì)產(chǎn)品結(jié)果的控制轉(zhuǎn)移到對(duì)質(zhì)量形成因素的控防，從對(duì)產(chǎn)品結(jié)果的控制轉(zhuǎn)移到對(duì)質(zhì)量形成因素的控制。（三檢制，持證上崗制。（三檢制，持證上崗,三不放過）三不放過）6）是一種以人為本的管理）是一種以人為本的管理 充分調(diào)動(dòng)人的積極性，發(fā)揮人的創(chuàng)造性

14、。產(chǎn)品質(zhì)量充分調(diào)動(dòng)人的積極性，發(fā)揮人的創(chuàng)造性。產(chǎn)品質(zhì)量不僅要讓顧客滿意，而且要讓本組織每個(gè)職工滿意。不僅要讓顧客滿意，而且要讓本組織每個(gè)職工滿意。7）是一種突出質(zhì)量改進(jìn)的動(dòng)態(tài)性管理）是一種突出質(zhì)量改進(jìn)的動(dòng)態(tài)性管理是指采用了近似的是指采用了近似的成型運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加成型運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。工而產(chǎn)生的誤差。式中 R 球頭刀半徑； h 允許的殘留高度。SRh空間曲面數(shù)控加工8SR h 例例1 1：在數(shù)控銑床上采用球頭刀銑削曲面零件（行切法加工） 機(jī)械加工時(shí)，必須對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，由于機(jī)械加工時(shí)，必須對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，由于調(diào)調(diào)整不準(zhǔn)確引起的誤差，稱為調(diào)整誤差。整不準(zhǔn)

15、確引起的誤差，稱為調(diào)整誤差。 不同的調(diào)整方式有不同的誤差來源。不同的調(diào)整方式有不同的誤差來源。（一）試切法調(diào)整（一）試切法調(diào)整 先試切小部分加工表面，測(cè)量所得尺寸，再按要求先試切小部分加工表面，測(cè)量所得尺寸，再按要求的尺寸調(diào)整刀具，然后再試切再測(cè)量，在滿足尺寸要求的尺寸調(diào)整刀具，然后再試切再測(cè)量，在滿足尺寸要求后，再切削整個(gè)待加工表面。后，再切削整個(gè)待加工表面。 試切試切-測(cè)量測(cè)量-調(diào)整調(diào)整-試切試切 特點(diǎn)：生產(chǎn)率低，只適用于單件小批生產(chǎn)。特點(diǎn)：生產(chǎn)率低，只適用于單件小批生產(chǎn)。試切法可試切法可以獲得很高的加工精度，但與工人的技術(shù)水平有關(guān)。以獲得很高的加工精度，但與工人的技術(shù)水平有關(guān)。 試切法引

16、起調(diào)整誤差的因素主要有三個(gè)：試切法引起調(diào)整誤差的因素主要有三個(gè)：2）測(cè)量方法、使用條件不當(dāng)，目測(cè)和估計(jì)不準(zhǔn)的影響測(cè)量方法、使用條件不當(dāng)，目測(cè)和估計(jì)不準(zhǔn)的影響22)2(4rrd22DD 由此可以看出，當(dāng)由此可以看出，當(dāng)一定時(shí)，一定時(shí)，D越大，則測(cè)量誤差越大越大，則測(cè)量誤差越大1 1、測(cè)量誤差。、測(cè)量誤差。 1 1）測(cè)量工具本身精度的影響測(cè)量工具本身精度的影響 測(cè)量工具本身不可能做得絕對(duì)準(zhǔn)確測(cè)量工具本身不可能做得絕對(duì)準(zhǔn)確3）對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)誤差和數(shù)學(xué)運(yùn)算精度的影響對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)誤差和數(shù)學(xué)運(yùn)算精度的影響。如果精密量塊、三針和弓高弦長(zhǎng)規(guī)有誤差，則影響測(cè)如果精密量塊、三針和弓高弦長(zhǎng)規(guī)有誤差，則影響測(cè)量精度。計(jì)算公式如

17、果精度不同，也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。量精度。計(jì)算公式如果精度不同，也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。HLHd4222)2sin11 (02actgPadMd 影響進(jìn)給精度的因素主要是進(jìn)給機(jī)構(gòu)的爬行影響進(jìn)給精度的因素主要是進(jìn)給機(jī)構(gòu)的爬行爬行爬行:使刀具的實(shí)際位移與刻度盤顯示值不一至。使刀具的實(shí)際位移與刻度盤顯示值不一至。 切削過程中切削刀具的刃口半徑不同，其最小切削層厚度切削過程中切削刀具的刃口半徑不同，其最小切削層厚度也不一樣。也不一樣。切削厚度太小，會(huì)產(chǎn)生打滑，失去切削能力，也切削厚度太小，會(huì)產(chǎn)生打滑，失去切削能力，也會(huì)產(chǎn)生加工誤差。另外，切削厚度不同，切削力大小也不同，會(huì)產(chǎn)生加工誤差。另外，切削厚度不同，切削力

18、大小也不同，產(chǎn)生切削變形也不一樣產(chǎn)生切削變形也不一樣，從而影響刀具和工件的相對(duì)位置，從而影響刀具和工件的相對(duì)位置，同樣會(huì)引進(jìn)加工誤差。同樣會(huì)引進(jìn)加工誤差。 精加工外圓時(shí)，實(shí)際加工尺寸比試切尺寸要?。痪庸ね鈭A時(shí)，實(shí)際加工尺寸比試切尺寸要??； 粗加工外圓時(shí)，實(shí)際加工尺寸比試切尺寸要大。粗加工外圓時(shí)，實(shí)際加工尺寸比試切尺寸要大。 預(yù)先調(diào)整刀具位置，使其相對(duì)于工件定位基準(zhǔn)的位置準(zhǔn)確，預(yù)先調(diào)整刀具位置，使其相對(duì)于工件定位基準(zhǔn)的位置準(zhǔn)確，然后加工一批工件。調(diào)刀方法然后加工一批工件。調(diào)刀方法:試切法、標(biāo)準(zhǔn)件或?qū)Φ秹K試切法、標(biāo)準(zhǔn)件或?qū)Φ秹K 特點(diǎn)：生產(chǎn)率高，適用于成批或大量生產(chǎn)。特點(diǎn)：生產(chǎn)率高，適用于成批或大

19、量生產(chǎn)。 調(diào)整法以試切為依據(jù)，影響試切法的因素對(duì)調(diào)整法同樣調(diào)整法以試切為依據(jù)，影響試切法的因素對(duì)調(diào)整法同樣有影響。有影響。 影響調(diào)整精度的因素還有：影響調(diào)整精度的因素還有： 1）定程機(jī)構(gòu)誤差）定程機(jī)構(gòu)誤差 刀具的彈性變形和行程擋塊受力變形刀具的彈性變形和行程擋塊受力變形 2）樣件或樣板的誤差）樣件或樣板的誤差 樣件本身的制造誤差、安裝誤差和對(duì)刀誤差樣件本身的制造誤差、安裝誤差和對(duì)刀誤差 3）測(cè)量有限試件所造成的誤差）測(cè)量有限試件所造成的誤差 工藝系統(tǒng)調(diào)整以后，一般需要試切幾個(gè)工件取其平均值工藝系統(tǒng)調(diào)整以后，一般需要試切幾個(gè)工件取其平均值作為調(diào)整依據(jù)，由于試切件數(shù)有限，也會(huì)造成誤差。作為調(diào)整依據(jù)

20、，由于試切件數(shù)有限，也會(huì)造成誤差。機(jī)床誤差包括機(jī)床制造誤差機(jī)床制造誤差安裝誤差安裝誤差磨損磨損機(jī)床誤差中對(duì)加工精度機(jī)床誤差中對(duì)加工精度影響較大的誤差主要有影響較大的誤差主要有導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差傳動(dòng)鏈誤差傳動(dòng)鏈誤差1、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度對(duì)加工精度的影響、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度對(duì)加工精度的影響 導(dǎo)向精度是指導(dǎo)軌副實(shí)際運(yùn)動(dòng)方導(dǎo)向精度是指導(dǎo)軌副實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的符合程度向與理想運(yùn)動(dòng)方向的符合程度.導(dǎo)軌精度主要有以下幾方面要求：導(dǎo)軌精度主要有以下幾方面要求：n 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度n 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度n 導(dǎo)軌間在垂直面內(nèi)的平行度導(dǎo)軌間在

21、垂直面內(nèi)的平行度n 導(dǎo)軌與主軸軸線的平行度導(dǎo)軌與主軸軸線的平行度 不同加工方法，導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響不同。不同加工方法，導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響不同。主要考慮誤差敏感方向的誤差主要考慮誤差敏感方向的誤差（一）機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差（一）機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差 1 1）車床導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響）車床導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響 a、導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差：、導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差：發(fā)生在被加工表面的發(fā)生在被加工表面的法線方向上（誤差敏感方向），對(duì)加工精度影響大法線方向上（誤差敏感方向），對(duì)加工精度影響大。 b、導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差：、導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差：發(fā)生在被加工表面的發(fā)生在被加

22、工表面的切線方向上（非誤差敏感方向）對(duì)零件加工精度影響小切線方向上（非誤差敏感方向）對(duì)零件加工精度影響小。 c、在垂直面內(nèi)的平行度誤差：、在垂直面內(nèi)的平行度誤差：前向?qū)к壟で都墚a(chǎn)生前向?qū)к壟で?，刀架產(chǎn)生擺動(dòng)擺動(dòng)，刀尖成形運(yùn)動(dòng)軌跡成空間曲線使工件產(chǎn)生形狀誤差，刀尖成形運(yùn)動(dòng)軌跡成空間曲線使工件產(chǎn)生形狀誤差.車床和外圓磨床車床和外圓磨床此誤差不可忽略此誤差不可忽略2 2）刨床導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響）刨床導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響 誤差敏感方向?yàn)榇怪狈较颍瑢?dǎo)軌在誤差敏感方向?yàn)榇怪狈较?，?dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直垂直面內(nèi)的直線度誤差，對(duì)加工精度影響大。引起加工表面直線度線度誤差，對(duì)加工精度影響大。引起加工表

23、面直線度和平面度誤差。和平面度誤差。3 3）平面磨床導(dǎo)軌誤差對(duì)形狀精度的影響）平面磨床導(dǎo)軌誤差對(duì)形狀精度的影響 砂輪架和工作臺(tái)導(dǎo)軌在砂輪架和工作臺(tái)導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差及垂直面內(nèi)的直線度誤差及平行度誤差，發(fā)生在被加工面的法線方向（誤差敏感平行度誤差，發(fā)生在被加工面的法線方向（誤差敏感方向），對(duì)加工精度影響大，方向），對(duì)加工精度影響大，而在水平面內(nèi)的直線度而在水平面內(nèi)的直線度誤差（非誤差敏感方向）對(duì)加工精度影響小。誤差（非誤差敏感方向）對(duì)加工精度影響小。 4）鏜床導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響）鏜床導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響 由于其誤差敏感方向隨主軸回轉(zhuǎn)而變化，因此在水由于其誤差敏感方向隨主軸回轉(zhuǎn)而

24、變化，因此在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度均有影響。平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度均有影響。 當(dāng)鏜床用鏜桿進(jìn)給時(shí)，導(dǎo)軌不直或與主軸軸線不平當(dāng)鏜床用鏜桿進(jìn)給時(shí)，導(dǎo)軌不直或與主軸軸線不平行，會(huì)引起孔的軸線與基準(zhǔn)產(chǎn)生位置誤差，但不會(huì)產(chǎn)生行，會(huì)引起孔的軸線與基準(zhǔn)產(chǎn)生位置誤差，但不會(huì)產(chǎn)生孔的形狀誤差。孔的形狀誤差。 如果用工作臺(tái)進(jìn)給，當(dāng)導(dǎo)軌不直時(shí)，會(huì)如果用工作臺(tái)進(jìn)給，當(dāng)導(dǎo)軌不直時(shí)，會(huì)引起加工孔的軸線不直。引起加工孔的軸線不直。 如果導(dǎo)軌與主軸軸線不平行時(shí)，則加工出的孔呈橢圓如果導(dǎo)軌與主軸軸線不平行時(shí)，則加工出的孔呈橢圓形。形。a/b=cosa成形運(yùn)動(dòng)間位置誤差對(duì)外圓和端面車削的影響fZ

25、zzc）HyR0fXZLfdDdxa）b）其他因素對(duì)導(dǎo)軌精度的影響其他因素對(duì)導(dǎo)軌精度的影響1）機(jī)床的安裝）機(jī)床的安裝 因安裝不正確而引起的導(dǎo)軌誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制造因安裝不正確而引起的導(dǎo)軌誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制造誤差，特別是重型機(jī)床誤差，特別是重型機(jī)床(龍門刨、落地鏜），在自重龍門刨、落地鏜），在自重的作用下引起的變形很大，對(duì)地基有嚴(yán)格的要求的作用下引起的變形很大，對(duì)地基有嚴(yán)格的要求2）導(dǎo)軌的磨損）導(dǎo)軌的磨損 磨損是造成導(dǎo)軌誤差的另一個(gè)重要因素，車床磨損是造成導(dǎo)軌誤差的另一個(gè)重要因素，車床前導(dǎo)軌每年的磨損量前導(dǎo)軌每年的磨損量0.04-0.05mm,如果是粗加工，如果是粗加工，磨損量可達(dá)每年磨損量可達(dá)每年0.

26、1-0.2mm,如果加工鑄鐵如果加工鑄鐵,磨損更大磨損更大.3)加工過程中力與熱的影響加工過程中力與熱的影響 1）設(shè)計(jì)時(shí)，要從結(jié)構(gòu)、材料、潤(rùn)滑和防護(hù)）設(shè)計(jì)時(shí)，要從結(jié)構(gòu)、材料、潤(rùn)滑和防護(hù)方面采取措施提高導(dǎo)軌精度；方面采取措施提高導(dǎo)軌精度； 2）安裝時(shí)校正好水平，保證地基質(zhì)量；）安裝時(shí)校正好水平，保證地基質(zhì)量； 3）使用時(shí)及時(shí)調(diào)整導(dǎo)軌間隙，潤(rùn)滑良好及）使用時(shí)及時(shí)調(diào)整導(dǎo)軌間隙，潤(rùn)滑良好及時(shí)維護(hù)。時(shí)維護(hù)。2 2 導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差的理論分析方法（略）導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差的理論分析方法（略）提高導(dǎo)軌精度的主要措施提高導(dǎo)軌精度的主要措施 （1）回轉(zhuǎn)誤差的概念）回轉(zhuǎn)誤差的概念 機(jī)床主軸用于安裝刀具或工件，因此機(jī)床機(jī)床主軸

27、用于安裝刀具或工件，因此機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)主軸的回轉(zhuǎn)精度直接影響工件的形狀精度、位置精度和表面粗糙度精度直接影響工件的形狀精度、位置精度和表面粗糙度。理論上主軸軸線是固定的，但實(shí)際上由于受多種因素（軸、理論上主軸軸線是固定的，但實(shí)際上由于受多種因素（軸、軸承和載荷）的影響主軸軸線是漂移的。軸承和載荷）的影響主軸軸線是漂移的。 主軸回轉(zhuǎn)誤差：主軸回轉(zhuǎn)誤差：是指主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于理想是指主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于理想回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量?；剞D(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量。 由于理想回轉(zhuǎn)軸線無法確定其位置，常用平均回轉(zhuǎn)軸由于理想回轉(zhuǎn)軸線無法確定其位置，常用平均回轉(zhuǎn)軸線代替。線代替。1）徑向圓跳動(dòng)）徑向圓跳動(dòng) 主軸實(shí)際回

28、轉(zhuǎn)軸線相主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線在徑對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線在徑向方向的變動(dòng)量；向方向的變動(dòng)量；2）軸向圓跳動(dòng)）軸向圓跳動(dòng) 主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線在軸對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線在軸線方向的變動(dòng)量；線方向的變動(dòng)量；3）傾角擺動(dòng)）傾角擺動(dòng) 主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線成一對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線成一定角度的運(yùn)動(dòng)。定角度的運(yùn)動(dòng)。b）端面圓跳動(dòng)a）徑向圓跳動(dòng)c）傾角擺動(dòng)主軸回轉(zhuǎn)誤差基本形式不同加工方法，主軸回轉(zhuǎn)誤差所引起的加工誤差不同。不同加工方法，主軸回轉(zhuǎn)誤差所引起的加工誤差不同。1）主軸軸向圓跳動(dòng)）主軸軸向圓跳動(dòng)加工外圓時(shí)：對(duì)圓柱面的加工精度沒有影響加工外圓時(shí)

29、：對(duì)圓柱面的加工精度沒有影響,加工端面時(shí)：會(huì)使加工的端面與軸線不垂直。如果回轉(zhuǎn)一周，加工端面時(shí)：會(huì)使加工的端面與軸線不垂直。如果回轉(zhuǎn)一周，跳動(dòng)一次，則加工出的端面近似為螺旋面。跳動(dòng)一次，則加工出的端面近似為螺旋面。加工螺紋：使螺距產(chǎn)生周期誤差。因此機(jī)床對(duì)軸向跳動(dòng)有嚴(yán)加工螺紋：使螺距產(chǎn)生周期誤差。因此機(jī)床對(duì)軸向跳動(dòng)有嚴(yán)格要求，精密機(jī)床規(guī)定格要求，精密機(jī)床規(guī)定2-3微米。微米。2 2、主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響：、主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響：tan=A/R2 2）主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響）主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響 考慮最簡(jiǎn)單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸

30、轉(zhuǎn)速相同，幅值為2e。則刀尖的坐標(biāo)值為：() cossinXReYRe徑向跳動(dòng)對(duì)鏜孔精度影響式中 R 刀尖回轉(zhuǎn)半徑； 主軸轉(zhuǎn)角。上式為橢圓參數(shù)方程。因此鏜出的孔為橢圓形，其圓度誤差為e。YX使工件產(chǎn)生圓度誤差。加工方法不同，影響程度不同。鏜孔徑向跳動(dòng)對(duì)車外圓精度影響12345678 考慮最簡(jiǎn)單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為2e。則刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡接近于正圓。對(duì)工件的圓度誤差影響很小. 但如果不是簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng),或者頻率與主軸轉(zhuǎn)速不同,則引起圓度誤差。如果主軸幾何軸線作偏心運(yùn)動(dòng),無論是車還是鏜都能得到一個(gè)半徑為刀尖到平均軸線距離的圓.e 車外圓XY一般精密車

31、床的主軸徑向跳動(dòng)誤差控制在5微米內(nèi)。 主軸角度擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響，取決于不同的加主軸角度擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響，取決于不同的加工內(nèi)容。工內(nèi)容。n 車外圓：得到圓形工件，但產(chǎn)生圓柱度誤差（錐體）車外圓：得到圓形工件，但產(chǎn)生圓柱度誤差（錐體）n 車端面：產(chǎn)生平面度誤差車端面：產(chǎn)生平面度誤差n 鏜孔時(shí)，由于主軸的純角度擺動(dòng)鏜孔時(shí)，由于主軸的純角度擺動(dòng) 使得主軸回轉(zhuǎn)軸線與使得主軸回轉(zhuǎn)軸線與工作臺(tái)導(dǎo)軌不平行，使鏜出的孔呈橢圓形，整個(gè)表面工作臺(tái)導(dǎo)軌不平行，使鏜出的孔呈橢圓形，整個(gè)表面則為一個(gè)橢圓柱。則為一個(gè)橢圓柱。 3 3）傾角擺動(dòng)）傾角擺動(dòng)c）傾角擺動(dòng)實(shí)際加工出來的零件是上述三個(gè)誤差的合成，既影響圓柱面

32、的形狀精度，也影響端面的形狀精度實(shí)際加工出來的零件是上述三個(gè)誤差的合成，既影響圓柱面的形狀精度，也影響端面的形狀精度。（1 1）軸承誤差的影響）軸承誤差的影響 A：主軸采用滑動(dòng)軸承：主軸采用滑動(dòng)軸承 軸承誤差主要是主軸頸和軸承內(nèi)孔軸承誤差主要是主軸頸和軸承內(nèi)孔的圓度誤差和波度的圓度誤差和波度i i 工件類回轉(zhuǎn)機(jī)床（車床工件類回轉(zhuǎn)機(jī)床（車床, ,磨床）磨床） 切削力方向不變，主軸頸以不同部切削力方向不變，主軸頸以不同部位與軸孔的固定部位接觸，回轉(zhuǎn)精度取位與軸孔的固定部位接觸，回轉(zhuǎn)精度取決于軸頸的形狀精度（圓度、波度），決于軸頸的形狀精度（圓度、波度），而軸承孔的精度影響較小。如主軸頸存而軸承孔的

33、精度影響較小。如主軸頸存在橢圓誤差，則主軸回轉(zhuǎn)一周，徑向跳在橢圓誤差，則主軸回轉(zhuǎn)一周，徑向跳動(dòng)兩次。如果主軸頸有波紋誤差，則主動(dòng)兩次。如果主軸頸有波紋誤差，則主軸會(huì)產(chǎn)生高頻徑向跳動(dòng)。軸會(huì)產(chǎn)生高頻徑向跳動(dòng)。主要因素：軸承精度、軸承間隙、主軸精度、床頭箱主軸孔精度等。徑向剛度不相等,主軸轉(zhuǎn)速。ii ii 刀具類回轉(zhuǎn)機(jī)床（鏜床）刀具類回轉(zhuǎn)機(jī)床（鏜床） 作用在主軸上的力作用在主軸上的力, ,其大小和方向不斷變化，其大小和方向不斷變化，主軸頸以主軸頸以固定部位與軸承孔的不同部位接觸，因此主軸孔的精度對(duì)主固定部位與軸承孔的不同部位接觸，因此主軸孔的精度對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度影響大，而軸頸的精度對(duì)回轉(zhuǎn)精度影響較小，

34、軸回轉(zhuǎn)精度影響大，而軸頸的精度對(duì)回轉(zhuǎn)精度影響較小，如如果軸承孔有橢圓誤差則主軸回轉(zhuǎn)一周，軸線跳動(dòng)一次。果軸承孔有橢圓誤差則主軸回轉(zhuǎn)一周，軸線跳動(dòng)一次。 上面分析適用于單油楔動(dòng)壓軸承，如果采用多油楔動(dòng)壓軸承，幾個(gè)油楔將主軸推向中心，油膜剛度也提高，因而主軸回轉(zhuǎn)精度較高。此時(shí)影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素是軸頸的圓度。 上述動(dòng)壓軸承，為建立壓力油膜需要一定的轉(zhuǎn)速，因此在起動(dòng)和停止時(shí)軸線會(huì)漂移。而對(duì)于靜壓軸承，油泵供油，油膜壓力與轉(zhuǎn)速無關(guān)，且油腔對(duì)稱分布，油膜厚度變化引起的漂移小，同時(shí)油膜厚度較厚，可起到均化誤差的作用，因而可提高主軸回轉(zhuǎn)精度。i 滾道誤差：滾道誤差：對(duì)于工件類回轉(zhuǎn)機(jī)床（車）：對(duì)于工件類

35、回轉(zhuǎn)機(jī)床（車）： 軸承內(nèi)環(huán)外滾道的圓度軸承內(nèi)環(huán)外滾道的圓度誤差對(duì)回轉(zhuǎn)精度影響大誤差對(duì)回轉(zhuǎn)精度影響大。對(duì)于刀具類回轉(zhuǎn)機(jī)床（鏜）：對(duì)于刀具類回轉(zhuǎn)機(jī)床（鏜）：軸承外環(huán)內(nèi)滾道的圓度軸承外環(huán)內(nèi)滾道的圓度誤差對(duì)回轉(zhuǎn)精度影響大誤差對(duì)回轉(zhuǎn)精度影響大。ii滾道有波紋：內(nèi)外環(huán)滾道如果有波紋，滾道有波紋：內(nèi)外環(huán)滾道如果有波紋，不管哪類機(jī)床，不管哪類機(jī)床，均會(huì)使主軸產(chǎn)生高頻徑向圓跳動(dòng)均會(huì)使主軸產(chǎn)生高頻徑向圓跳動(dòng).iii 滾動(dòng)體尺寸誤差：滾動(dòng)體的尺寸誤差引起主軸徑向滾動(dòng)體尺寸誤差：滾動(dòng)體的尺寸誤差引起主軸徑向跳動(dòng)，跳動(dòng)，當(dāng)最大滾動(dòng)體通過承載區(qū)時(shí)，會(huì)使主軸產(chǎn)生當(dāng)最大滾動(dòng)體通過承載區(qū)時(shí)，會(huì)使主軸產(chǎn)生一次最大徑向圓跳動(dòng)一次最

36、大徑向圓跳動(dòng)。跳動(dòng)周期與保持架的轉(zhuǎn)速有。跳動(dòng)周期與保持架的轉(zhuǎn)速有關(guān)（保持架轉(zhuǎn)速一般為主軸轉(zhuǎn)速的關(guān)（保持架轉(zhuǎn)速一般為主軸轉(zhuǎn)速的1/2）。（2）軸承間隙的影響）軸承間隙的影響 軸承間隙過大，會(huì)使主軸工作時(shí)油膜厚度增大，油膜軸承間隙過大，會(huì)使主軸工作時(shí)油膜厚度增大，油膜承載能力降低。承載能力降低。當(dāng)載荷變化時(shí)，油膜厚度變化大，主軸軸當(dāng)載荷變化時(shí)，油膜厚度變化大，主軸軸線的漂移增大。因此間隙越大線的漂移增大。因此間隙越大,回轉(zhuǎn)精度越低。回轉(zhuǎn)精度越低。（3）與軸承配合零件誤差的影響）與軸承配合零件誤差的影響 由于軸承內(nèi)由于軸承內(nèi)外圈和軸瓦都是薄壁零件，受力后容易變外圈和軸瓦都是薄壁零件，受力后容易變形，

37、因此對(duì)軸頸和箱體孔的精度要求較高形，因此對(duì)軸頸和箱體孔的精度要求較高。 與軸承圈端面配合的零件與軸承圈端面配合的零件,如軸肩、過渡套、端蓋和螺如軸肩、過渡套、端蓋和螺母的端面與軸線的垂直度均有要求，如果不垂直，軸承圈母的端面與軸線的垂直度均有要求，如果不垂直，軸承圈傾斜，會(huì)造成主軸的徑向跳動(dòng)和軸向跳動(dòng)。前后軸承孔的傾斜，會(huì)造成主軸的徑向跳動(dòng)和軸向跳動(dòng)。前后軸承孔的同軸度也有要求。同軸度也有要求。（4）主軸轉(zhuǎn)速的影響）主軸轉(zhuǎn)速的影響 由于主軸由于主軸部件質(zhì)量不平衡、機(jī)床的各種隨機(jī)振動(dòng)，部件質(zhì)量不平衡、機(jī)床的各種隨機(jī)振動(dòng)，隨主軸轉(zhuǎn)速增高而增大隨主軸轉(zhuǎn)速增高而增大。機(jī)床只在某個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)精度。機(jī)床只

38、在某個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)精度較高。較高。（5）主軸系統(tǒng)徑向不等剛度和熱變形）主軸系統(tǒng)徑向不等剛度和熱變形 主軸系統(tǒng)的剛度在不同的方位不同，當(dāng)所受外力方主軸系統(tǒng)的剛度在不同的方位不同，當(dāng)所受外力方向變化時(shí)，變形不一樣，從而使主軸產(chǎn)生漂移。向變化時(shí)，變形不一樣，從而使主軸產(chǎn)生漂移。 機(jī)床工作時(shí)，機(jī)床工作時(shí)，主軸系統(tǒng)溫度升高，使主軸產(chǎn)生徑向主軸系統(tǒng)溫度升高，使主軸產(chǎn)生徑向和軸向位移和軸向位移.（1）提高主軸部件的制造精度）提高主軸部件的制造精度 提高軸承的回轉(zhuǎn)精度，提高軸承的回轉(zhuǎn)精度，采用高精度的滾動(dòng)軸承采用高精度的滾動(dòng)軸承，或，或采用高精度的多油楔動(dòng)壓軸承或靜壓軸承。提高軸承采用高精度的多油楔動(dòng)壓軸承或靜

39、壓軸承。提高軸承孔、軸頸及相關(guān)零件的制造精度，或通過誤差補(bǔ)償?？住⑤S頸及相關(guān)零件的制造精度，或通過誤差補(bǔ)償。（2）對(duì)滾動(dòng)軸承預(yù)緊）對(duì)滾動(dòng)軸承預(yù)緊。預(yù)緊不僅可消除軸承間隙、而且。預(yù)緊不僅可消除軸承間隙、而且可以提高軸承剛度，從而提高主軸的回轉(zhuǎn)精度?？梢蕴岣咻S承剛度，從而提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。 1）采用固定頂尖加工（也稱死頂尖）采用固定頂尖加工（也稱死頂尖） 用固定頂尖定位，工件的回轉(zhuǎn)軸線由頂尖確定，用固定頂尖定位，工件的回轉(zhuǎn)軸線由頂尖確定，工工件的回轉(zhuǎn)精度不再受主軸回轉(zhuǎn)精度的影響件的回轉(zhuǎn)精度不再受主軸回轉(zhuǎn)精度的影響，可保證加工可保證加工時(shí)零件瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線不變時(shí)零件瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線不變。主軸只起傳遞運(yùn)動(dòng)

40、的作用。主軸只起傳遞運(yùn)動(dòng)的作用。 要求兩頂尖孔形狀精度高，且兩固定頂尖同軸。因要求兩頂尖孔形狀精度高，且兩固定頂尖同軸。因此，零件加工前應(yīng)先研磨頂尖孔。此，零件加工前應(yīng)先研磨頂尖孔。2）采用帶前后導(dǎo)向套的鏜模）采用帶前后導(dǎo)向套的鏜模 用鏜模鏜箱體孔 （3）使主軸回轉(zhuǎn)誤差不體現(xiàn)在工件上）使主軸回轉(zhuǎn)誤差不體現(xiàn)在工件上 加工精密零件時(shí)，其形狀精度加工精密零件時(shí)，其形狀精度要求有時(shí)超出現(xiàn)有設(shè)備的加工能要求有時(shí)超出現(xiàn)有設(shè)備的加工能力，可采用無心磨削力，可采用無心磨削 無心磨削使工件的回轉(zhuǎn)精度無心磨削使工件的回轉(zhuǎn)精度不再受主軸回轉(zhuǎn)精度的影響。不再受主軸回轉(zhuǎn)精度的影響。如如磨削軸承的內(nèi)外圈，活塞銷等磨削軸承

41、的內(nèi)外圈，活塞銷等 無心磨可以磨外圓和內(nèi)孔。無心磨可以磨外圓和內(nèi)孔。對(duì)于直徑小于對(duì)于直徑小于100mm的軸承，其的軸承，其圓度誤差可控制到圓度誤差可控制到0.2-1.5um砂輪導(dǎo)輪托板工件 加工外圓、平面和球面時(shí)，對(duì)各成形運(yùn)動(dòng)間的速度加工外圓、平面和球面時(shí)，對(duì)各成形運(yùn)動(dòng)間的速度關(guān)系沒有嚴(yán)格要求，但對(duì)于螺紋、齒面加工來說，這種速關(guān)系沒有嚴(yán)格要求，但對(duì)于螺紋、齒面加工來說，這種速度關(guān)系靠機(jī)床傳動(dòng)鏈保證。度關(guān)系靠機(jī)床傳動(dòng)鏈保證。 1、傳動(dòng)鏈精度分析、傳動(dòng)鏈精度分析 傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差是指內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中首末傳動(dòng)元件之傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差是指內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中首末傳動(dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。是影響螺紋、齒輪精度的主要

42、因素。間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。是影響螺紋、齒輪精度的主要因素。 例如加工螺紋時(shí)，要求工件回轉(zhuǎn)一周刀具移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)例如加工螺紋時(shí)，要求工件回轉(zhuǎn)一周刀具移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程，否則產(chǎn)生螺紋誤差。程，否則產(chǎn)生螺紋誤差。 cdpndnpvv22工刀以齒輪機(jī)床傳動(dòng)鏈為例：齒輪機(jī)床傳動(dòng)鏈z7 = z8 = 16z1 = 64zn = 96z5 = z6 = 23z3 = z4 = 23bz2 = 16zn-1 = 1icefacd9614646232323231664分差刀iin 滾齒時(shí)必須保證滾刀與工件兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的速度滾齒時(shí)必須保證滾刀與工件兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的速度關(guān)系不變。滾刀轉(zhuǎn)一周，工件轉(zhuǎn)一個(gè)齒。即：關(guān)系不變。滾

43、刀轉(zhuǎn)一周，工件轉(zhuǎn)一個(gè)齒。即： 刀具和工件的速度關(guān)系由機(jī)床內(nèi)聯(lián)刀具和工件的速度關(guān)系由機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈精度來保證，每個(gè)傳動(dòng)元件系傳動(dòng)鏈精度來保證，每個(gè)傳動(dòng)元件對(duì)傳動(dòng)精度都有影響。對(duì)傳動(dòng)精度都有影響。 傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差可用傳動(dòng)鏈末端傳傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差可用傳動(dòng)鏈末端傳動(dòng)元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量動(dòng)元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。處于不同。處于不同位置的元件，其影響程度不同。位置的元件，其影響程度不同。 如果齒輪如果齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差有轉(zhuǎn)角誤差1，則，則工件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差為工件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差為11119614646232323231664kiin分差k1k1為為Z1Z1到到末端傳動(dòng)件傳動(dòng)比傳動(dòng)件傳動(dòng)比. .也稱該元件的誤差

44、傳遞系數(shù)也稱該元件的誤差傳遞系數(shù). .z7 = z8 = 16z1 = 64zn = 96z5 = z6 = 23z3 = z4 = 23bz2 = 16zn-1 = 1icefacd1222961464623232323kiin分差nnnnnk末端傳動(dòng)副的轉(zhuǎn)角誤差對(duì)加工精度影響最大111sinnnjjjnjjjjkktk式中 n 傳動(dòng)鏈末端元件轉(zhuǎn)角誤差； kj 第j 個(gè)傳動(dòng)元件的誤差傳遞系數(shù)，表明第j個(gè)傳動(dòng)元件對(duì)末端元件轉(zhuǎn)角誤差影響程度，其數(shù)值等于該元件至末端元件的傳動(dòng)比；n 傳動(dòng)鏈末端元件角速度；j 第j 個(gè)傳動(dòng)元件轉(zhuǎn)角誤差的初相角。齒輪機(jī)床傳動(dòng)鏈z7 = z8 = 16z1 = 64zn

45、 = 96z5 = z6 = 23z3 = z4 = 23bz2 = 16zn-1 = 1icefacd 提高內(nèi)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度有兩種方法：一是減少或消提高內(nèi)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度有兩種方法：一是減少或消除誤差來源，二是進(jìn)行誤差補(bǔ)償。主要措施有：除誤差來源，二是進(jìn)行誤差補(bǔ)償。主要措施有：1）縮短傳動(dòng)鏈）縮短傳動(dòng)鏈 傳動(dòng)元件越少傳動(dòng)元件越少,誤差來源越少誤差來源越少.傳動(dòng)精度越高傳動(dòng)精度越高.如螺紋加如螺紋加工機(jī)床，采用更換掛輪進(jìn)行各種規(guī)格的螺紋加工。工機(jī)床，采用更換掛輪進(jìn)行各種規(guī)格的螺紋加工。2）采用降速傳動(dòng)）采用降速傳動(dòng),加大末端傳動(dòng)副的降速比加大末端傳動(dòng)副的降速比 傳動(dòng)比越小，特別是末端傳動(dòng)副的

46、傳動(dòng)比小，則傳動(dòng)傳動(dòng)比越小，特別是末端傳動(dòng)副的傳動(dòng)比小，則傳動(dòng)鏈中其余傳動(dòng)件的誤差對(duì)加工精度的影響就越小。鏈中其余傳動(dòng)件的誤差對(duì)加工精度的影響就越小。3）提高機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中各元件的加工和裝配精度。）提高機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中各元件的加工和裝配精度。 內(nèi)傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)齒輪一般采用內(nèi)傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)齒輪一般采用6級(jí)或更高級(jí)的精度。級(jí)或更高級(jí)的精度?？刂浦鬏S、絲桿和分度蝸輪的制造精度，減小其徑向、控制主軸、絲桿和分度蝸輪的制造精度，減小其徑向、軸向跳動(dòng)。軸向跳動(dòng)。4）采用校正裝置）采用校正裝置,補(bǔ)償傳動(dòng)誤差補(bǔ)償傳動(dòng)誤差 夾具誤差主要包括夾具誤差主要包括：1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度）定位元件、刀具

47、導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)和夾具體等制造誤差；機(jī)構(gòu)和夾具體等制造誤差；2）夾具裝配后，以上元件的工作表）夾具裝配后，以上元件的工作表面間的相對(duì)尺寸誤差。面間的相對(duì)尺寸誤差。3）夾具在使用過程中的磨損。）夾具在使用過程中的磨損。 夾具誤差直接影響工作的位置夾具誤差直接影響工作的位置精度和尺寸精度。精度和尺寸精度。 夾具對(duì)加工表夾具對(duì)加工表面的位置誤差影響最大。設(shè)計(jì)時(shí)，面的位置誤差影響最大。設(shè)計(jì)時(shí)，凡影響工作精度的尺寸應(yīng)嚴(yán)格控凡影響工作精度的尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制尺寸。制尺寸。夾具尺寸公差一般取工夾具尺寸公差一般取工件相應(yīng)尺寸的件相應(yīng)尺寸的1/2至至1/3，粗加工，粗加工時(shí)取時(shí)取1/5至至1/10L0.056F7

48、10F7k620H 7g 6YZ鉆徑向孔的夾具1、刀具制造誤差對(duì)加工精度的影響、刀具制造誤差對(duì)加工精度的影響 刀具種類不同其影響程度不同刀具種類不同其影響程度不同1）用定尺寸刀具）用定尺寸刀具 如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀和拉刀等，如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀和拉刀等，刀具的制造精度和刀具的制造精度和磨損直接影響零件的加工精度磨損直接影響零件的加工精度。2）成形刀具）成形刀具 如成形車刀、成形銑刀和成形砂輪，如成形車刀、成形銑刀和成形砂輪，刀具的形狀精度直刀具的形狀精度直接影響工件的尺寸精度。接影響工件的尺寸精度。如果刀具存在安裝誤差也會(huì)影響如果刀具存在安裝誤差也會(huì)影響形狀精度。形狀精度。3）展成刀具）展

49、成刀具 如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀，其切削刃的形狀必須如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀，其切削刃的形狀必須是加工表面的共軛曲線，是加工表面的共軛曲線，切削刃的形狀誤差直接影響加工切削刃的形狀誤差直接影響加工表面的形狀精度表面的形狀精度。 4）一般刀具）一般刀具 如：如：車刀、銑刀、鏜刀，其制造精度對(duì)加工精車刀、銑刀、鏜刀，其制造精度對(duì)加工精度無直接影響度無直接影響，這類刀具壽命低，容易磨損。，這類刀具壽命低，容易磨損。 切削原理中，刀具磨損主要指后刀面磨損切削原理中，刀具磨損主要指后刀面磨損。刀具磨損到。刀具磨損到一定程度后失去切削能力。當(dāng)一定程度后失去切削能力。當(dāng)磨磨過大，刀具后角過大，刀具后

50、角a=0。 在加工精度中，刀具磨損主要是前刀面磨損在加工精度中，刀具磨損主要是前刀面磨損。磨損到一。磨損到一定程度后，將影響零件加工精度，稱尺寸磨損定程度后，將影響零件加工精度，稱尺寸磨損尺磨尺磨。 刀具使用時(shí)，磨損不可避免。成形刀具的磨損直接反刀具使用時(shí)，磨損不可避免。成形刀具的磨損直接反映在工件上，造成加工表面的形狀誤差和尺寸誤差；加工映在工件上，造成加工表面的形狀誤差和尺寸誤差；加工大件時(shí)，刀具磨損影響工件的形狀精度；用調(diào)整法加工時(shí)，大件時(shí)，刀具磨損影響工件的形狀精度；用調(diào)整法加工時(shí)，刀具磨損會(huì)擴(kuò)大工件的尺寸范圍。刀具磨損會(huì)擴(kuò)大工件的尺寸范圍。 磨損分三個(gè)階段：磨損分三個(gè)階段：初期磨損、

51、正常磨損和急劇磨損初期磨損、正常磨損和急劇磨損。2、刀具磨損對(duì)加工精度的影響一、基本概念工藝系統(tǒng)加工中所受力切削力傳動(dòng)力慣性力夾緊力重力等 工藝系統(tǒng)在這些力的作用下，將產(chǎn)生相應(yīng)變形。這種變形，會(huì)使刀具切削刃與工件之間的相對(duì)位置發(fā)生變化，從而產(chǎn)生加工誤差。（2）在內(nèi)圓磨床上用橫向切入磨孔時(shí)，磨出的孔會(huì)產(chǎn)生帶有錐度的圓柱度誤差.（1）車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，工件在切削力作用下的彎曲變形，加工后會(huì)產(chǎn)生鼓形的圓柱度誤差 工藝系統(tǒng)受力變形是一項(xiàng)重要的原始誤差，不僅影響加工精度，同時(shí)還影響表面質(zhì)量、限制生產(chǎn)效率的提高。工藝系統(tǒng)剛度：工藝系統(tǒng)剛度：工件加工表面切削力法向分力Fp與刀具相對(duì)于工件在該方向上位移的比值。y

52、Fkp/ 工藝系統(tǒng)受力變形通常是彈性變形,工藝系統(tǒng)抵抗彈性變形的能力稱工藝系統(tǒng)的剛度。工藝系統(tǒng)抵抗彈性變形的能力越強(qiáng)，則加工精度越高。 Y包括其它方向分力所引起的變形，是Ff Fp Fc綜合作用的結(jié)果。工藝系統(tǒng)的剛度：工藝系統(tǒng)的剛度：而： 由機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的工藝系統(tǒng)，在外力作用下，各組成部分都會(huì)產(chǎn)生變形。工藝系統(tǒng)的總變形為各組成部分的變形之和。xtjcdjjjgyyyyyyjcjcFykydjdjFykyjjjjFykyggFyk11111xtjcdjjjgkkkkk當(dāng)?shù)毒呋蚬ぜ螤畋容^簡(jiǎn)單時(shí),其剛度可直接用材料力學(xué)的有關(guān)公式求得.計(jì)算值與實(shí)際值相差不大.如：車床卡盤中長(zhǎng)棒料車削，

53、簡(jiǎn)化為懸臂梁33yF LyEI33yFEIkyL車床兩頂尖間長(zhǎng)棒料車削：348yF LyEI348yFEIkyLE：材料彈性模量I：截面慣性矩實(shí)驗(yàn)測(cè)定當(dāng)工藝系統(tǒng)比較復(fù)雜 計(jì)算工藝系統(tǒng)剛度時(shí),可根據(jù)具體情況簡(jiǎn)化，如車外圓時(shí)，刀具變形小，對(duì)加工誤差的影響小，可忽略；鏜孔時(shí)，鏜桿變形對(duì)加工精度影響大，不能忽略，而工件變形可忽略。（一）切削力作用點(diǎn)位置變化引起的工件形狀誤差（一）切削力作用點(diǎn)位置變化引起的工件形狀誤差.以車床頂尖加工光軸為例。以車床頂尖加工光軸為例。Lxyyyxyytjwztjtjx)(1、機(jī)床的變形、機(jī)床的變形 若工件短粗，則只考慮機(jī)床若工件短粗，則只考慮機(jī)床變形：頭架、尾座和刀架變

54、形：頭架、尾座和刀架)(LxLkFkFytjptjAtjLxkFkFywzpwzBwzdjpdjkFydjxjcyyy)(1)(1)(122xykLxkLxLkFyjcdjwztjpjc機(jī)床總變形機(jī)床總變形11djtjpjckkFy14141djwztjpjckkkFy)(1)(1)(122xykLxkLxLkFyjcdjwztjpjc當(dāng)當(dāng)x=0時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)x=L時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)x=L/2時(shí)時(shí)Lkkkxwztjwz)(當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，max11ykkFydjwzpjc11mindjwztjpjckkkFyy工件最終形狀馬鞍形：工件最終形狀馬鞍形：最小尺寸并不在中間，因?yàn)轭^部和尾部的剛度不相同2、工件的變形、

55、工件的變形 若車削細(xì)長(zhǎng)軸，則工件變形必須考慮。先不考若車削細(xì)長(zhǎng)軸，則工件變形必須考慮。先不考慮機(jī)床變形慮機(jī)床變形LxxLEIFypg22)(3EILFypg483max 當(dāng)x=0或L時(shí)，yg=0；當(dāng)x=L/2時(shí)3、工藝系統(tǒng)的總變形、工藝系統(tǒng)的總變形同時(shí)考慮機(jī)床和工件的變形，則工藝系統(tǒng)總變形和剛度：同時(shí)考慮機(jī)床和工件的變形，則工藝系統(tǒng)總變形和剛度：3)(1)(1)(12222EILxxLkLxkLxLkFyyydjwztjpgjcEILxxLkLxkLxLkyyFkdjwztjgjcp3)(1)(1)(12222工件呈鼓形工件呈鼓形可以看出,刀具加工位置不同,工藝系統(tǒng)剛度不同,零件加工后會(huì)產(chǎn)生形

56、狀誤差（二）切削力大小變化引起的加工誤差n 若毛坯形狀誤差較大或材料硬度不均勻，則切削力大小隨之變化，工藝系統(tǒng)變形也會(huì)發(fā)生變化，引起工件加工誤差。)(12121ppgFFkyypnFFxpFpCaHBfaCFppFPp)(n 工件圓度誤差：mmppgkCaakC)(21kC誤差復(fù)映系數(shù)n 誤差復(fù)映：切削加工時(shí)，工件的形狀誤差或位置誤差、毛坯硬度不均勻，會(huì)引起切削力大小發(fā)生變化，使得加工后的工件仍然具有相應(yīng)的誤差。n 成批生產(chǎn)時(shí)，毛坯尺寸大小不一致，加工后工件尺寸仍然不一致,造成尺寸分散。措施：提高系統(tǒng)剛度或增加走刀多次 系統(tǒng)剛度越大，復(fù)印系數(shù)越小，即前道工序的誤差復(fù)印到工件上的部分越小。當(dāng)分幾

57、次走刀時(shí)，設(shè)每次走刀的誤差復(fù)印系數(shù)為1 、2 、3 . 總的復(fù)印系數(shù)為 總 = 1 2 3 . 由于誤差復(fù)印系數(shù)一般是小于1的，故增加走刀次數(shù)可減小復(fù)印誤差。 這是為什么切削時(shí)要進(jìn)行多次走刀的原因。mmppgkCaakC)(21（三）夾緊力重力引起的加工誤差（三）夾緊力重力引起的加工誤差 1、夾緊力的影響、夾緊力的影響 如果工件或夾具的剛度過低，或夾緊位置不當(dāng)，如果工件或夾具的剛度過低，或夾緊位置不當(dāng)，會(huì)引起工件變形而產(chǎn)生加工誤差。會(huì)引起工件變形而產(chǎn)生加工誤差。磨削薄片零件時(shí)，夾緊力引起的變形。磨削薄片零件時(shí)，夾緊力引起的變形?？稍诠ぜc磁力吸盤之間墊薄橡膠墊或紙片2、重力的影響（大型立車）、

58、重力的影響（大型立車）EIWLy384531自重引的變形,兩者相差50倍 1、傳動(dòng)力的影響、傳動(dòng)力的影響 采用單爪拔盤帶動(dòng)采用單爪拔盤帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)力方工件回轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)力方向不斷變化，工件的瞬向不斷變化，工件的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心不再是中心時(shí)回轉(zhuǎn)中心不再是中心孔。整個(gè)工件在空間作孔。整個(gè)工件在空間作圓錐運(yùn)動(dòng)，后頂點(diǎn)為圓圓錐運(yùn)動(dòng)，后頂點(diǎn)為圓錐角的頂點(diǎn)，前頂尖帶錐角的頂點(diǎn)，前頂尖帶著工件在空間畫一個(gè)圓。著工件在空間畫一個(gè)圓。加工出來的工件是一個(gè)加工出來的工件是一個(gè)正圓柱，并不產(chǎn)生加工正圓柱，并不產(chǎn)生加工誤差。以前有心臟線形誤差。以前有心臟線形狀誤差的說法。狀誤差的說法。2、慣性力的影響、慣性力的影響

59、: 高速回轉(zhuǎn)時(shí)，如質(zhì)量不平衡高速回轉(zhuǎn)時(shí)，如質(zhì)量不平衡,則產(chǎn)生離心力，與則產(chǎn)生離心力，與傳動(dòng)力一樣，其方向也不斷變化傳動(dòng)力一樣，其方向也不斷變化,引起工件產(chǎn)生形引起工件產(chǎn)生形狀誤差。狀誤差。 周期性變化的慣性力會(huì)引起系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)。周期性變化的慣性力會(huì)引起系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)。 為消除離心力的影響，為消除離心力的影響，通常采用配重的方式加通常采用配重的方式加工解決，必要時(shí)應(yīng)降低轉(zhuǎn)速工解決，必要時(shí)應(yīng)降低轉(zhuǎn)速。 四、機(jī)床部件的剛度四、機(jī)床部件的剛度（一）機(jī)床部件剛度的測(cè)定（一）機(jī)床部件剛度的測(cè)定 對(duì)于刀具和工件，因形狀簡(jiǎn)單可用力學(xué)公式直接計(jì)算對(duì)于刀具和工件，因形狀簡(jiǎn)單可用力學(xué)公式直接計(jì)算；機(jī)床因組成零件數(shù)

60、目多，計(jì)算復(fù)雜且不準(zhǔn)確，常用實(shí)驗(yàn)測(cè)定。機(jī)床因組成零件數(shù)目多，計(jì)算復(fù)雜且不準(zhǔn)確，常用實(shí)驗(yàn)測(cè)定。1、靜態(tài)測(cè)量法、靜態(tài)測(cè)量法. 在非工作狀態(tài)下，模擬切削時(shí)的受力情況，施加靜載并在非工作狀態(tài)下，模擬切削時(shí)的受力情況，施加靜載并測(cè)量變形。測(cè)量變形。其計(jì)算剛度為246000N/mm，實(shí)測(cè)剛度為30000 N/mm，相差8倍，主要是由于有關(guān)零件本身的變形和接觸變形。機(jī)床剛度曲線的特點(diǎn):1)力與變形不是線性關(guān)系,說明存在彈性變形和塑性變形。2)加載和卸載曲線不重合,兩曲線包容的面積代表加載和卸載過程中的能量損失.3)卸載后,曲線回不到原點(diǎn),說明存在殘余變形.4)部件的實(shí)際剛度遠(yuǎn)小于計(jì)算剛度. 2、工作狀態(tài)測(cè)定