機械加工精度32課件

1、機械制造工藝機電工程系 張莉氏澆槳赤曾揀并膛軌船鴛腦孝駁豎匯園能宙沾狽苫佬椽廖振孝妥詛鎂打包第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32第三章 機械加工精度3.1加工精度與加工誤差3.2工藝系統(tǒng)的幾何誤差3.3工藝系統(tǒng)變形引起的誤差3.4加工誤差的統(tǒng)計分析法及綜合分析3.5提高加工精度的方法哨陣抹佬姻策煉悼喳習筆遇厲什很潮高呻嵌鍬踩遵詐電莎蠟綢詹撻侖練茍第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32重點1. 影響加工精度的因素2. 獲得加工精度的方法及加工誤差控制難點1. 影響加工精度的因素2. 加工誤差的分析學習目的 了解各種因素對加工精度的影響規(guī)律，找出提高加工精度的途徑，以保證零件的加工質

2、量。絮凌橇瓦殼弛慢擲析弄跟趁退癡錫診惰長膳都梨梧衛(wèi)玩爆幸水膀楔杯翰優(yōu)第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 3. 2 工藝系統(tǒng)的幾何誤差一、加工原理誤差 加工原理誤差是指由于采用了近似的加工方法、近似的成形運動或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差。 例如滾齒用的齒輪滾刀，就有兩種誤差，一是為了制造方便，采用阿基米德蝸桿代替漸開線基本蝸桿而產(chǎn)生的刀刃齒廓近似造形誤差；二是由于滾刀切削刃數(shù)有限，切削是不連續(xù)的，因而滾切出的齒輪齒形不是光滑的漸開線，而是折線，見圖。 成形車刀、成形銑刀也采用了近似的刀具輪廓。霉菱峪伺頭宋菲擾塘霓鍍丹蔚怪艦暗涯沸預熏遼纖烈飼螺勵朔供雌鍺態(tài)卞第三章機械加工精度32第三章機

3、械加工精度32敝柵達園鄒甩韻黎恐澈瘦箔侍閹器伴撇請膚石幽桐女蜒核夕贈鈉廟巨姿圈第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32例如用模數(shù)銑刀銑齒輪，對于每種模數(shù)，可以只用一套模數(shù)銑刀來分別加工在一定齒數(shù)范圍內的所有齒輪，見下表。用一把銑刀銑一組齒數(shù)的齒輪，故存在加工原理誤差。術娩盂切扎炕札且瓤帆蝶役蝕幻濘肚梧壘尸絨踴餌品瞇癸編恍珍彬測醬矚第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32采用近似的成形運動和刀具刃形，不但可以簡化機床或刀具的結構，而且能提高生產(chǎn)效率和加工的經(jīng)濟效益。只要能保證加工精度和零件的使用性能，一定的加工原理誤差是允許的。這種誤差不應超過相應公差的1015%。說 明消畝迄酉桃桂恤采

4、剃碘姿春外汝讒監(jiān)幾焚談棧鐘珠酣轅雄鐘不躍曳皿姜離第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32二、機床幾何誤差 加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。 機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。竿伸釜冕門稿柔嵌彭斥醛炮但啃嘲讕喀裹郁改跺良跋律秀掉襖喘眨瑟廳搶第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32機床幾何誤差的來源機床制造磨損安裝機床幾何誤差的組成主軸回轉誤差導軌誤差傳動鏈誤差囑街綸杰儒膨矢寢生伺壩互摘彬躬什氮姜鄂撞拘杭懈籮窿媽懷際燃陜仆啃第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32機床的幾何

5、誤差組成機床幾何誤差機床傳動鏈誤差機床主軸回轉誤差機床導軌誤差軸向竄動徑向跳動角度擺動水平面內直線度垂直面內直線度前后導軌的平行度內聯(lián)傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動誤差擦駝韻面淄把湖灌陜糧甚贈蕭抿痕腎磋顧坯矽緬詳馮粉柄痛碑冶陵危敗侶第三章機械加工精度32第三章機械加工精度321、機床主軸回轉誤差1）機床主軸回轉誤差的概念 主軸的實際回轉軸線對其理想回轉軸線（一般用平均回轉軸線來代替）產(chǎn)生的偏移量。主軸回轉誤差的基本形式 軸向竄動 純徑向跳動 純角度擺動耀老塢躲竅枉船巍甜丫尤尹鷹扮舵鎮(zhèn)荷淵酷腋息扔窺部拌及攜率股卿锨起第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32（1） 軸向竄動 軸向竄動是指瞬時

6、回轉軸線沿平均回轉軸線方向的軸向運動，如圖所示，它主要影響工件的的端面形狀和軸向尺寸精度。 （2） 徑向跳動 徑向跳動是指瞬時回轉軸線平行于平均回轉軸線的徑向運動量。如圖所示。它主要影響加工工件的圓度和圓柱度。 （3） 角度擺動 角度擺動是指瞬時回轉軸線與平均回轉軸線成一傾斜角度作公轉，如圖所示，它對工件的形狀精度影響很大，如車外圓時，會產(chǎn)生錐度。企樞糞齲自尿欣棄鄒膛籬勃治漾抄屢麻盅慌戳導兜少甚逸桐稅領姓啼艷振第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 實際上主軸回轉誤差是上述三種形式誤差的合成。由于主軸實際回轉軸線在空間的位置是在不斷變化的，由上述三種運動所產(chǎn)生的位移（即誤差）是一個瞬時值

7、。詩芳澇辭套靶鉆劫本楊必紊窯假胺坑茂暴膛爆奴病頃誨嗜傻旋撫界濫剮客第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32主軸回轉誤差在實際中多表現(xiàn)為漂移。漂移是指主軸回轉軸線在每一轉內的每一瞬時的變動方位和變動量都是變化的一種現(xiàn)象。理想回轉軸線實際回轉軸線泰菩凈痘癬麓羚楞臨拇腥旁勉渦輪玖悲津趣峪方棱孵慫塑砰秦患啤稗呸泄第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 軸承本身誤差 軸承間隙 軸承間同軸度誤差 各段軸頸、軸孔的同軸度誤差 主軸系統(tǒng)的剛度和熱變形等 但它們對主軸回轉精度的影響大小隨加工方式而不同。2）影響主軸回轉精度的主要因素肺梆瞎虞匯擊砰藥沃召缺絳拯忘州櫻拓些問掌琵齋私拋涌舌臍搖窩皂嚙塑第三章

8、機械加工精度32第三章機械加工精度32主軸采用滑動軸承（承載能力大，回轉精度高，潤滑膜具有抗沖擊作用 ）的車床類，主軸受力方向一定，主軸頸圓度誤差影響較大，軸承內徑圓度誤差沒影響鏜床主軸受力隨鏜刀旋轉方向不斷變化，軸承孔誤差影響大押幅砧澆稍槽冠熊漣恥按蠻填焦怒臆冀蝗促澀翱保譚萎袒柯嘯熔懈脯璃舷第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32滾動軸承（能同時承受徑向和軸向載荷，軸向尺寸較小。易于潤滑、維護及保養(yǎng)。 ）結構復雜，影響主軸精度因素也較復雜除軸承本身精度外，主軸回轉精度與配合件精度有很大關系，如主軸軸頸、支承座孔等精度。噬踐腳蓬披赦妒刮膊聘窩泄訴銳啃鎖旁凈灶芯臥瘍厲旅卞卜囊童搔亨梧立第三章

9、機械加工精度32第三章機械加工精度32產(chǎn)生軸向竄動主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對主軸回轉軸線有垂直度誤差。主軸不同形式的回轉誤差引起的加工誤差不同 車床上加工外圓內孔時，主軸徑向跳動引起工件圓度和圓柱度誤差，對工件端面無影響； 軸向竄動對圓柱表面影響不大，對端面垂直度平面度影響大，車削螺紋時會造成導程的周期性誤差； 純角度擺動會造成車削外圓或內孔的錐度誤差；在鏜孔時，會使鏜出的孔為橢圓形。燴鈍躇貧徑么塌議父艷了愧銑黍錢屁錯卿晤花訛一痹綿肝卵誼窮劃陽燴識第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 下面以在鏜床上鏜孔、車床上車外圓為例來說明主軸回轉誤差對加工精度的影響。 工件回轉類誤差敏

10、感方向不變車床刀具回轉類鏜床 加工時誤差敏感方向和切削力方向隨主軸回轉而不斷變化實 例船潰睛壽潑弓丘旅漾乘爛思獎體飼奈窘承汾澎賺趴約符沉殷莆媽蓮順絕轅第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32主軸的純徑向跳動對車削和鏜削加工精度的影響鏜削加工：鏜刀回轉，工件不轉 假設由于主軸的純徑向跳動而使軸線在y坐標方向作簡諧運動，其頻率與主軸轉速相同，簡諧幅值為A； 則: Y = Acos （ t） 且主軸中心偏移最大（等于A）時，鏜刀尖正好通過水平位置1處。 當鏜刀轉過一個角時（位置1），刀尖軌跡的水平分量和垂直分量分別計算得： y=Acos+Rcos=(A+R)cos Z=Rsin將上兩式平方相加得

11、: y2/(A+R)2+Z2/R2=1 表明此時鏜出的孔為橢圓形。諺渭旺販蘭潞涯駿宙衫呸陣伊敞綻婁改茂碰腑盾潞安豫蛙崗蛔瘸氧燎要績第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32AAROm11，AcosO234ORsin(A+R）cos鏜孔時純徑向跳動對加工精度的影響亞蔡緣魔判餓忿疫坤郊答誣位杰螞駭寄鄰鄧笛瘡抽楞氨遍纂廷筑扇疼郁卿第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32車床加工：工件回轉，刀具移動 假設主軸軸線沿y軸作簡諧運動，在工件的1處（主軸中心偏移最大之處）切出的半徑比在工件的2、4處切出的半徑小一個幅值A；在工件的3處切出的半徑比在工件的2、4處切出的半徑大一個幅值A。 這樣，上述四點

12、工件的直徑都相等，其它各點直徑誤差也很小，所以車削出的工件表面接近于一個真圓。 Y2+Z2=R2+A2Sin2 由此可見，主軸的純徑向跳動對車削加工工件的圓度影響很小。邯瓊狗披語符犧弗化氫腥冀郎奏脫鵲潑慕床偵耿睜瑤館憤芥減宇匣漓喉改第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32車削時純徑向跳動對加工精度的影響跟榔瞞冤戈馬們氯咐末扼贓騾棚襲湃險唆秋痘透叛倆僥妖區(qū)畫咐辯臻卡姬第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32軸向竄動對車、鏜削加工精度的影響 主軸的軸向竄動對內、外圓的加工精度沒有影響，但加工端面時，會使加工的端面與內外圓軸線產(chǎn)生垂直度誤差。 主軸每轉一周，要沿軸向竄動一次，使得切出的端面產(chǎn)

13、生平面度誤差。當加工螺紋時，會產(chǎn)生螺距誤差。 工鎊討忻斗謹廄改警半刨顛韭茵悠愚賬呵踩使抖桅霞棕旁婪慘泡粵坡廳媽第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32主軸軸向竄動對端面加工精度的影響鋸遵淀鑒苗刪穴纓徑劑宗喬咱膩醫(yī)撇巍泰績娩刮涂擁蓄灤姿尸鑲醋紫甲吵第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 車削加工時工件每一橫截面內的圓度誤差很小，但軸平面有圓柱度誤差（錐度）。 車外圓：得到圓形工件，但產(chǎn)生圓柱度誤差（錐體） 車端面：產(chǎn)生平面度誤差 鏜孔時，由于主軸的純角度擺動使得主軸回轉軸線與工作臺導軌不平行，使鏜出的孔呈橢圓形。 角度擺動對車、鏜削加工精度的影響 主軸純角度擺動對加工精度的影響，取決于

14、不同的加工內容。肥祁眷渭唾聰怨你朽郝績跑羹揍貸肋澇堤數(shù)羅外挺奔橡埠謄煎熒憎饒嘯烽第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32主軸純角度擺動對鏜孔精度的影響飛陳單鱉崗熔酵灑腑娠洪距刷噴鯨厭檸邑甘蹋貴棱垂問堅奪苛納睬雙募顱第三章機械加工精度32第三章機械加工精度323）提高主軸回轉精度的措施1）提高主軸的軸承精度。2）減少機床主軸回轉誤差對加工精度的影響如采用死頂尖磨削外圓，P80；用高精度鏜模鏜孔時,可使鏜桿與機床主軸浮動聯(lián)接。3）對滾動軸承進行預緊，以消除間隙。4）提高主軸箱體支承孔、主軸軸頸和與軸承相配合的零件有關表面的加工精度。 生產(chǎn)實際中，從工藝方面采取轉移主軸回轉誤差的措施，消除主軸回

15、轉誤差對加工精度的影響，也是十分有效的。哮磁娶惕累悄具迫邯菱援話遼攆鎢您粱圓賭呀智宏彤城壓儀詣杠滲詹閩絆第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32思考題端銑時，若主軸回轉軸線與工件進給方向不垂直，會產(chǎn)生何種加工誤差？誤差大??？摧乍文后含絳已瀾精中瞳尺不諾凜笑撈濕貳侍坐墊變維妮雅障猖坪疤靴淋第三章機械加工精度32第三章機械加工精度322、機床導軌誤差 機床導軌是機床中確定主要部件相對位置的基準，也是主要部件的運動基準。 機床導軌誤差的基本形式水平面內的直線度垂直面內的直線度前后導軌的平行度（扭曲） 現(xiàn)以臥式車床為例，說明導軌誤差是怎樣影響工件的加工精度的。剛耪趟燙蔭褪牧總鮮炙株趣津臀桅振幢沏怕

16、諒孕順盼閑鬼臭蝶訝障葛潭屜第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 1）導軌在水平面內直線度誤差的影響 當導軌在水平面內的直線度誤差為y時,引起工件在半徑方向的誤差為： R=y YYoDR水平面導軌水平面內直線度澤悸霞詞字攀城民掣郭抓童疆違蒂舍絮賄渡鐵溯右療加琢翁卒旭蛋稗膿計第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 由此可見：床身導軌在水平面內如果有直線度誤差，使工件在縱向截面和橫向截面內分別產(chǎn)生形狀誤差和尺寸誤差。 (加工誤差的敏感方向) 當導軌向后凸出時，工件上產(chǎn)生鞍形加工誤差；當導軌向前凸出時，工件上產(chǎn)生鼓形加工誤差。在車削長度較短的工件時該直線度誤差影響較小,若車削長軸,這一誤

17、差將明顯地反映到工件上。逐沙達溯嘔毫洞往械茶巡衰成摹捆累較譜維臘尸鑿奶所哩呀霸崎地瘁尖雇第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 床身導軌在垂直面內有直線度誤差（見圖），會引起刀尖產(chǎn)生切向位移Z，造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為： RZ2/d 2）導軌在垂直面內直線度誤差的影響設：Z=Y=0.01mm ，R=50mm ， 則由于法向原始誤差而產(chǎn)生的加工誤差 R= Y =0.01mm, 由于切向原始誤差產(chǎn)生的加工誤差 R Z2/d =0.000001mm 此值完全可以忽略不計。由于Z2數(shù)值很小，因此該誤差對工件的尺寸精度和形狀精度影響甚小。 役斑僧豐恤熾糊跑妥瓶脯入偵漣板引郵殷隴技轅矛埋陌蓖皺

18、吊烘暗田蹋獅第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32垂直平面導軌垂直面直線度ZdRZRd/2鮑蓄顛垛漢璃認建緩叢維隱番葉紀求們忱貶迸脊埋虜囪虞攀袁檻喉傘囂儈第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 對平面磨床，龍門刨床及銑床等，導軌在垂直面內的直線度誤差會引起工件相對于砂輪（刀具）產(chǎn)生法向位移，其誤差將直接反映到被加工工件上，造成形狀誤差。 原始誤差引起工件相對于刀具產(chǎn)生相對位移，若產(chǎn)生在加工表面法向方向（誤差敏感方向），對加工精度有直接影響；產(chǎn)生在加工表面切向方向（誤差非敏感方向） ，可忽略不計。結論： 龍門刨床導軌垂直面 內直線度誤差 1刨刀 2工件 3工作臺 4床身導軌嗽譴俐壁瑰

19、寡漱擰奧潔債置嘲車保鍬疫恩趨呆趨覆嶼漢卉吧茹以嵌錘灶瞥第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 3）前后導軌平行度誤差的影響 床身前后導軌有平行度誤差（扭曲）時，會使車床溜板在沿床身移動時發(fā)生偏斜，從而使刀尖相對工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）。 從圖3-10可知，車床前后導軌扭曲的最終結果反映在工件上，于是產(chǎn)生了加工誤差y。從幾何關系中可得出： yH/B 一般車床H2B/3，外圓磨床HB，因此該項原始誤差對加工精度的影響很大。刁繩奄擴禾嘗貞眉禹杖悲偉雄僥敘驟盡炳逗玲棍樊紳入晚精援餌滴反海呵第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32圖310 車床導軌扭曲對工件形狀精度

20、影響每戍臀帝痙帆鬃劈壩傘滅掖穴裔扯萊申刪憤補隨瓦支孜盞峰籃贊綠催仁女第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32 除了導軌本身的制造誤差外，導軌的不均勻磨損和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。 導軌磨損是機床精度下降的主要原因之一。 可采用耐磨合金鑄鐵、鑲鋼導軌、貼塑導軌、滾動導軌、導軌表面淬火等措施提高導軌的耐磨性。玄魯值下妹艱創(chuàng)硅趁腕扁廈隱憶破史綱邀褥佩里工織鷗噶欠剔喘俯近鯨些第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32討 論鏜床上鏜孔時，工作臺進給（圖示），即工件直線進給運動，鏜桿旋轉運動。導軌在水平面、垂直面內的直線度誤差對加工精度有何影響？答：孔徑?jīng)]有誤差，有圓柱度誤差。軸線不直

21、。因為誤差敏感方向不斷變化。巳瞅經(jīng)澳宙泌黔追聽施?？`圭鱗芭刑奮融綸姬簍偏畸汞噸督閉妻瘋邵伺孔第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32眨龍哪蝎守榮毛焙幕律趕鱗鋤淚鄒京廳豆?jié)a申圍傷怔訂吐慈扎臼慶抑脂待第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32討 論若鏜桿進給，即鏜桿既旋轉又移動（圖示），導軌誤差對加工精度有無影響？答：不會產(chǎn)生孔的形狀誤差，但會產(chǎn)生孔的位置誤差。敢有臻痛梳石引爽峽舟曲風儒舒力休蟄骨側碟腎蔚淮勤存憲斷攔井擁待鎢第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32堯傅禿搏貳總氟慮單柔罕檬裹饞哮演蛋競琢茵梳爐逆財送撥鯨解盆株腐擠第三章機械加工精度32第三章機械加工精度32討 論刨平面時，導軌誤差對加工精度有何影響？答：產(chǎn)生加工表面的直線度誤差、平面度誤差。堵扭瘸貍烽白湯招贓咕譯害修投咯裳鏡樁袱銜奔邑茶殖型釉鍘磕懲根虜開第三章機械加工精度32第三章機械加工精度323、機床傳動鏈誤差 在車螺紋、插齒、滾齒等加工時，刀具與工件之間有嚴格的傳動比要求。要滿足這一要求，機床內聯(lián)系傳動鏈的誤差必須控制在允許的范圍內。（1）機床傳動鏈誤差定義 指傳動鏈始末兩端執(zhí)行元件間相對運動的誤差。（2）機床傳動鏈誤差描述 傳動鏈末端元件產(chǎn)生的轉角誤差。它的大小