影响机械加工精度的几个重要因素PPT课件

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除了导轨本身的制造误差之外，导轨 磨损是造成机床精度下降的主要原因。选 用合理的导轨形状和导轨组合形式，采用 耐磨合金铸铁导轨、镶钢导轨、贴塑导轨、 滚动导轨以及对导轨进行表面淬火处理等 措施均可提高导轨的耐磨性。
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３
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Z5 Z源自文库 28
传
Z3 Z4 28
动
链
误
差
图4-7 滚齿机传动系统图
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主轴回转误差：是指主轴实际回转轴线 相对其平均回转轴线的变动量。
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主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向 圆跳动和角度摆动三种不同形式的误差。
（1）径向圆跳动：图4-2a）是主轴回转 轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量。 车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差 。
图产4生-3径向圆跳动误差的主要原因有：主 轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的圆 度误差等。
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一、工艺系统的几何误差 （一）机床的几何误差 加工中，刀具相对于工件的成形运动，
通常都是通过机床完成的。工件的加工精度 在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差中对工件加工精度影响较 大的误差有：主轴回转误差、导轨误差和传 动误差。
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1．主轴回转误差
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机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将 运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主 轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精 度和位置精度。
提高主轴及箱体轴承孔的制造精度，选 用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度， 对主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧 等，均可提高机床主轴的回转精度。
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2．导轨误差 导轨是机床中确定各主要部件相对位置 关系的基准。
（1） 导 轨在水平 面内的直 线度误差 对加工精 度的影响
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导轨在水平面内有直线度误差Δy时，在 导轨全长上刀具相对于工件的正确位置将产 生Δy的偏移量，使工件半径产生ΔR=Δy的误 差。导轨在水平面内的直线度误差将直接反 映在被加工工件表面的法线方向（误差敏感 方向）上，对加工精度的影响最大。
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图 刀具的尺寸磨损量NB是在被加工表面的 法线方向上测量的。刀具的尺寸磨损NB与切 削路程l的关系如图4－8所示。新刃磨刀具切 削初期，刀具磨损较剧烈，这段时间的刀具 磨损量称为初期磨损量NB；进入正常磨损阶 段后，磨损量与切削路程成正比，其斜率称 为相对磨损，相对磨损表示每切削1000m路 程刀具的尺寸磨损量；当切削路程 l l' 时， 磨损急剧增加，这时应停止切削。
图 传动链误差：是指传动链始末两端传动 元件相对运动的误差。一般用传动链末端元 件的转角误差来衡量。机床传动链误差是影 响表面加工精度的主要原因之一。
提高传动元件的制造精度和装配精度， 减少传动件数，均可减小传动链误差。
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（二）刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的
不同而不同。采用定尺寸刀具（例如钻头、铰 刀、键槽铣刀、圆拉刀等）加工时，刀具的尺 寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。采用 成形刀具（例如成形车刀、成形铣刀、齿轮模 数铣刀、成形砂轮等）加工时，刀具的形状误 差和磨损将直接影响工件的形状精度。对于一 般刀具（例如车刀、健刀、铣刀等），其制造 误差对工件加工精度无直接影响。
第二节 影响机械加工精度的因素
机械加工系统（简称工艺系统）的组 成：机床、夹具、刀具和工件。
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影响加工精度的主要因素有： l）工艺系统的几何误差，包括机床、夹 具和刀具等的制造误差及其磨损。 2）工件装夹误差。 3）工艺系统受力变形引起的加工误差。 4）工艺系统受热变形引起的加工误差。 5）工件内应力重新分布引起的变形。 6）其他误差，包括原理误差、测量误差、 调整误差等。
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刀具的尺寸磨损量可用下式计算
N B N0 B K N 1B l 0 l00 N 00 B 1 K N 0 lB0 420
选用新型耐磨刀具材料，合理选用刀具 几何参数和切削用量，正确刃磨刀具，正确 采用冷却润滑液等，均可减少刀具的尺寸磨 损。必要时，还可采用补偿装置对刀具尺寸 磨损进行自动补偿。
差等。
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在设计夹具时，对夹具上直接影响工件 加工精度的有关尺寸的制造公差一般取为工 件上相应尺寸公差的1／2－1／5。
夹具元件磨损将使夹具的误差增大。为 保证工件加工精度，夹具中的定位元件、导 向元件、对刀元件等关键易损元件均需选用 高性能耐磨材料制造。
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二、装夹误差 装夹误差包括：定位误差、夹紧误差。 （一）定位误差 图 定位误差：因定位不正确而引起的误差。 定位误差的产生：是由于定位基准与工
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（三）夹具的几何误差 图
夹具的作用是使工件相对于刀具和机床
占有正确的位置，夹具的几何误差对工件的
加工精度（特别是位置精度）有很大影响。
在图4－9所示钻床夹具中，影响工件孔轴线
a与底面B间尺寸L和平行度的因素有：钻套
轴线与夹具定位元件支承平面C间的距离和
平行度误差；夹具定位元件支承平面C与夹
具体底面d的垂直度误差；钻套孔的直径误
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（2）导轨在垂直平面内的直线度误差对 加工精度的影响
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导轨在垂直平面内有直线度误差Δz时， 也会使车刀在水平面内发生位移，使工件半 径产生误差ΔR。与Δz值相比，ΔR属微小量， 由此可知，导轨在垂直平面内的直线度误差 对加工精度影响很小，一般可忽略不计。
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（3）导 轨间的平 行度误差 对加工精 度的影响
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（2）轴向圆跳动：图4-2b）是主轴回转 轴线沿平均回转轴线方向的变动量。
车端面时它使工件端面产生垂直度、平 面度误差。产生轴向国跳动的原因是主轴轴 肩端面和推力轴承承载端面对主轴回转轴线 有垂直度误差。
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（3）角度摆动：图4-2c）主轴回转轴线 相对平均回转轴线成一倾斜角度的运动。车 削时，它使加工表面产生圆柱度误差和端面 的形状误差。
序基准不重合以及定位面和定位元件制造不 准确而引起。
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定位误差 dw 的组成：由基准不重合误 差 jb 和定位副（含工件定位基面和定位元
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当前后导轨在垂直平面内有平行度误差 （扭曲误差）时，刀架将产生摆动，刀架沿 床身导轨作纵向进给运动时，刀尖的运动轨 迹是一条空间曲线，使工件产生圆柱度误差。
导轨间在垂直方向有平行度误差时，将 使工件与刀具的正确位置在误差敏感方向产 生偏移量，使工件半径产生ΔR=Δy的误差， 对加工精度影响较大。