6机械加工精度（课件）- 《机械加工技术》同步教学（北京理工·2009）

第六章机械加工精度 第一节 影响加工精度的因素 第二节 工艺系统的受力变形和热变形 第三节 经济精度和经济表面粗糙度 第一节 影响加工精度的因素 (1)加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差，例如用滚刀加工渐开线齿轮时，就有两种误差存在:一是由于制造上的困难，采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线蜗杆，而导致刀具轮廓近似造成误差;二是由于滚刀刀齿数有限，导致实际加工出的齿廓是一条折线，与理论上的光滑渐开线有差异。 采用近似的成形运动或刀刃轮廓，虽然会产生加工原理误差，但这样做往往可以简化机床和刀具的结构，反而有利于保证加工精度，并且能提高生产率和经济性。 (2)机床的几何误差 机床的制造误差、安装误差及使用中的磨损等，都会在加工中直接影响刀具与工件之间的相互位置精度，造成加工误差。主要有如下几种误差: 下一页 返回 第一节 影响加工精度的因素 ①主轴回转运动误差 主轴回转运动误差是指主轴实际回转轴线相对理论回转轴线的偏离程度。它包括三种基本形式:轴向窜动、径向跳动和角度摆动(图6-1 ( a)、图6-1(b)、图6-1(c))。实际上，这三种基本形式往往是同时存在的，如图6-1( d)所示。 机床主轴是安装工件或刀具的基准，并把动力和运动传递给工件或刀具，因此，主轴回转精度是机床的重要精度指标之一。它是决定加工表面几何形状精度、表面波度和表面粗糙度的主要因素。 ②导轨导向误差 导轨在机床中起导向和承载作用。它既是确定机床主要部件相对位置的基准，又是运动的基准，其制造和装配精度是影响直线运动精度的主要因素，并直接反映到零件的加工精度上。 上一页 下一页 返回 第一节 影响加工精度的因素 导轨在水平面内直线度误差这种误差如图6 -2中的△1，对于普通车床和外圆磨床，它将直接反映在工件已加工表面的法线方向上，对加工精度影响很大，使工件产生圆柱度误差。 导轨在垂直平面内的直线度误差这种误差如图6 -2中的△2，对普通车床和外圆磨床，它发生在工件已加工表面的切线方向上，对零件的形状精度影响不大。但对平面磨床、剑床、铣床，它将引起工件的法向位移，造成形状误差。 导轨面间的平行度误差如图6 -3所示，车床两导轨的平行度产生误差△(扭曲)，使大拖板产生横向倾抖，刀具产生位移，因而引起工件的形状误差。 上一页 下一页 返回 第一节 影响加工精度的因素 机床的安装对导轨的原有精度影响很大。尤其是床身较长的龙门刨床、导轨磨床等，因导轨长，刚性差，并在本身自重的作用下容易产生变形，如果安装不正确或地基不坚实，都会导致导轨产生较大的变形，使工件的加工精度受到影响。 ③机床的传动误差 机床的传动误差是指实现机床切削运动的传动机构本身的制造误差、安装误差和工作中的磨损，引起切削运动的不准确程度。 (3)刀具误差 刀具误差是指刀具的制造误差和尺寸磨损对工件加工精度的影响，随刀具的种类而异。一般刀具(如普通车刀、刨刀、单刃锁刀、平面铣刀等)的制造误差，对工件加工精度没有直接影响。但当刀具与工件间的相对位置调整好后，在加工过程中，刀具的磨损将会影响加工精度。 上一页 下一页 返回 第一节 影响加工精度的因素 成形刀具(如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮、齿轮刀具等)的制造误差和尺寸磨损，都会影响工件的形状精度和尺寸精度。定尺寸刀具(如钻头、铰刀、丝锥、键槽铣刀等)的制造误差和尺寸磨损，均会影响工件的尺寸精度。刀具安装不正确、刃磨不对称，也会影响工件的尺寸精度。 (4)夹具误差夹具误差是指夹具的定位元件、导向元件及夹具等的加工误差和装配误差。它对被加工零件的位置误差影响较大，其次是影响尺寸误差和形状误差。夹具的磨损是缓慢的，故对加工误差的影响不太明显。另外，夹紧变形也会造成工件的加工误差。 (5)调整误差在机械加工的每一道工序中，总是要对工艺系统进行调整，但调整总不可能绝对准确，也就带来了一些原始误差，即调整误差。 上一页 下一页 返回 第一节 影响加工精度的因素 加工中，因工件的生产批量和加工精度的不同，其调整方法亦不同。如大量生产时，常用样件、样板、靠模等调整工艺系统;单件小批生产时，则多采用试切法来调整。 ①试切法调整试切法调整的误差来源有: 侧量误差侧量工具的制造误差、读数误差及侧量温度、侧量力的变化所引起的误差。 进给机构的位移误差在试切中，由于低速微量进给，常会出现进给机构的爬行现象，其结果是实际进给量比转动刻度盘的数值要偏大或偏小些，造成加工误差。 最小切削厚度极限的影响精加工时，试切的最后一刀余量总是很小的，当达到切削厚度的极限值时，则刀具只起挤压而不起切削作用。 上一页 下一页 返回 第一节 影响加工精度的因素 ②用调整