7.2影响加工精度的主要因素（课件）-《机械加工技术》同步教学(航空出版社)

机械加工技术 第七章 机械加工工件的质量分析 机械加工精度 1 影响加工精度的主要因素 2 保证和提高加工精度的方法 3 机械加工表面质量 4 第二节 影响加工精度的主要因素 原理误差即加工原理上存在的误差。 工艺几 何误差 工件与刀具的相对位置在静态下存在的误差 工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误差 1. 与工艺系统本身初始状态有关的原始误差 2. 与加工过程有关的原始误差 工艺系统力效应引起的变形。 工艺系统热效应引起的变形。 刀具磨损引起的误差。 一、加工原理误差 加工原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差。 采用近似的传动关系或近似的刀刃轮廓进行加工在某种意义上降低生产成本, 提高了生产率。因此, 将加工原理误差控制在允许的范围内是完全可行的。 采用近似的加工运动造成的误差。 采用近似的刀具轮廓造成的误差。 二、工艺系统的制造和磨损误差 1. 主轴回转误差 （1）主轴回转误差的类型 主轴回转误差可分解为三种形式: 纯轴向窜动、 纯径向跳动和纯角度摆动, 如下图所示。 主轴回转误差 5 （2）影响主轴回转误差的主要因素 主要 因素 主轴的误差 轴承的误差 床头箱体主轴孔的误差 与轴承配合零件的误差 滑动轴承对主轴回转误差的影响如下图所示。 工件转动类机床 如上图所示，对于工件转动类机床(如车床),轴瓦内孔的圆度误差对加工误差影响很小。 如上图所示，对于刀具转动类机床(如镗床),轴瓦内孔的圆度误差对主轴回转误差影响较大,主轴轴颈的圆度误差对主轴回转误差影响较小 。 刀具转动类机床 （3）减小主轴回转误差的措施 提高主轴、箱体的制造精度。 滚动轴承采用预紧,消除轴承间隙。 采用多油楔动压轴承（限于高速主轴）。 高速主轴部件要进行动平衡,以消除激振力。 采用固定顶尖结构。 采用静压轴承。 2. 机床导轨误差 （1）机床导轨误差的类型 ① 导轨在水平面内的直线度误差 磨床导轨在水平面内的直线度误差 如左图所示，磨床导轨在x 方向存在误差Δ,磨削外圆时工件沿砂轮法线方向产生位移,引起工件在半径方向上的误差 。当磨削长外圆柱表面时,造成圆柱度误差。 ② 导轨在垂直面内的直线度误差 磨床导轨在垂直面内的直线度误差图 如左图所示，由于磨床导轨在垂直面内存在误差Δ,磨削外圆时,工件沿砂轮切线方向(误差非敏感方向)产生位移h,此时工件半径方向上产生误差ΔR ≈Δ2/(2R),其值甚小。 ③ 导轨在水平和垂直面内的综合误差(扭曲) 导轨的扭曲 如左图所示，若车床前后导轨平行度误差使大溜板产生横向倾斜扭曲,刀具产生位移,因而引起工件形状误差。 ④ 导轨对主轴回转轴线的位置误差 若导轨与机床主轴回转轴线不平行或不垂直,则会引起工件的几何形状误差,如车床导轨与主轴回转轴线在水平面内不平行,会使工件的外圆柱表面产生锥度。 （2）机床导轨误差的影响因素 机床制造误差,包括导轨、溜板的制造误差 机床安装不正确引起的导轨误差,往往远大于制造误差。 导轨磨损。 （3）减小机床导轨误差的措施 提高机床导轨、溜板的制造精度及安装精度。 采用耐磨合金铸铁、导轨表面淬火等提高导轨的耐磨性。 正确安装机床和定期检修等提高导轨精度。 3. 传动链误差 （1）传动链误差的产生 传动链误差是指内联系传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。 传动链中的齿轮、蜗轮、蜗杆等有制造误差(主要是影响运动精度的误差) 装配误差(主要是装配偏心)和磨损 传动链 误差 累积 （2）减少传动链误差的措施 减少传动环节,缩短传动链,以减少误差来源。 提高传动元件,特别是提高末端传动元件的制造精度和 装配精度。 在传动链中按降速比递增的原则分配各传动副的传动比。 采用误差校正机构。 4. 刀具、夹具的制造误差及磨损 刀具的制造误差及磨损 研具刀具误差是由于刀具制造误差和刀具磨损所引起的。 刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位置,造成被加工零件的尺寸误差和形状误差。 夹具的制造误差及磨损 夹具的制造误差一般指定位元件、导向元件等零件的加工和装配误差。这些误差对被加工零件的精度影响较大。 夹具磨损的过程是逐渐而缓慢的,会引起工件的定位误差,影响不很明显。对它们进行定期的检测和维修,便提高其几何精度。 5. 测量误差