影响机械加工精度的几个重要因素75页PPT
机械加工精度的影响因素分析
机械加工精度的影响因素分析
一、概述
机械加工是现代工业中不可或缺的一环,其加工精度对产品质量和生产效率至关重要。
本文将对机械加工精度的影响因素进行详细分析。
二、加工机床的精度
加工机床是机械加工的关键设备,其精度是影响加工精度的首要因素。
加工机床的精度包括机床的基础平整度、导轨精度、直线度、角度等方面。
同时,加工机床的质量和结构也会影响加工精度。
三、切削刀具的精度
切削刀具是机械加工中使用较为广泛的切削工具,其使用寿命和切削效率直接影响加工精度。
切削刀具的精度包括直径误差、轴线偏差、齿面质量等。
四、工件材料和表面状态
工件材料和表面状态对机械加工精度也有重要影响。
不同材料的硬度、强度、切削性能等会直接影响加工难度和加工精度。
而表面状态也会导致加工后的精度差异,如表面粗糙度、表面硬度等。
五、加工工艺参数的选择
在机械加工过程中,加工工艺参数的选择也是影响加工精度的因素之一。
加工工艺参数包括切削速度、进给量、切削深度等。
不同的工艺参数会直接影响切削力和加工精度。
六、工作环境的影响
工作环境也会对机械加工精度产生影响,如温度、湿度等因素都会对加工精度造成一定的影响。
七、总结
综上所述,机械加工精度的影响因素是多方面的,包括加工机床的精度、切削刀具的精度、工件材料和表面状态、加工工艺参数的选择以及工作环境的影响等。
对于工业生产来说,保证机械加工精度是提高产品质量和生产效率的基础。
影响机械加工精度的几个重要因素
(二)工艺系统刚度对加工精度的影响
1.加工过程中由于工艺系统刚度发生
变化引起的误差 图
x
y系 y刀架 yx y刀架 y主轴 y尾座 y主轴 l
lx
F主轴 Fp xl
F尾座 Fp
y系 y刀架 y 例
l
x
Fp
1 k刀 架
1 k主 轴
l
l
x
2
1 k尾
座
x l
2
2.由于切削力变化引起的误差 加工过程中,由于毛坯加工余量和工件 材质不均等因素,会引起切削力变化,使工 艺系统变形发生变化。从而产生加工误差。 误差复映现象: 图 车削一具有锥形误 差的毛坯,加工表面上必然有锥形误差;待 加工表面上有什么样的误差,加工表面上必 然也有同样性质的误差,这就是切削加工中 的误差复映现象。
例如:用三爪自定心卡盘装夹薄壁套简 镗孔时,夹紧前薄壁套筒的内外圆是圆的, 夹紧后工件呈三棱圆形;镗孔后,内孔呈圆 形;但松开三爪卡盘后,外圆弹性恢复为圆 形,所加工孔变成为三棱圆形,使镗孔孔径 产生加工误差。为减少由此引起的加工误差, 可在薄壁套筒外面套上一个开口薄壁过渡环, 使夹紧力沿工件圆周均匀分布。
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。
1.主轴回转误差
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。
3)第一次卸载后,刀架恢复不到第一 次加载的起点,这说明有残余变形存在,经 多次加载和卸载后,加载曲线起点才和卸载 曲线终点重合,残余变形才逐渐减小到零。
机械加工精度影响因素与提高措施
机械加工精度影响因素与提高措施加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。
在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内。
通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度。
一、机械加工产生误差的主要原因1、主轴回转误差。
主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。
产生主轴径向回转误差的主要原因有:主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴挠度等。
2、导轨误差。
导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准,也是机床运动的基准。
导轨的不均匀磨损和安装质量,也是造成导轨误差的重要因素。
3、传动链误差。
传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。
传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差以及使用过程中的磨损所引起。
4、刀具的几何误差。
任何刀具在切削过程中,都不可避免要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状的改变。
5、定位误差。
一是基准不重合误差。
在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。
在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。
在机床上对工件进行加工时,需选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准,如果所选用的定位基准与设计基准不重合,就会产生基准不重合误差。
二是定位副制造不准确误差。
6、工艺系统受力变形产生的误差。
一是工件刚度。
工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,在切削力的作用下,工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。
二是刀具刚度。
外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大,其变形可以忽略不计。
镗直径较小的内孔,刀杆刚度很差,刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。
三是机床部件刚度。
机床部件由许多零件组成,机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法,目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。
影响机械加工精度的因素及其分析
影响机械加工精度的因素及其分析一、在机械加工中,把机床、夹具、刀具、工件构成的一个封闭系统称为工艺系统。
二、根据切削过程的物理本质和工作阶段,可以把影响机械加工精度,造成加工误差的因素分为三个方面:1.加工前存在的误差:(1)原理误差:某些加工方法即存在着误差;(2)机床、夹具、刀具本身的误差;(3)工作、夹具、刀具调整时的误差。
2.切削过程中物理因素所产生的误差:(1)切削力和其它力使工艺系统发生变形;(2)切削热和其他热源使工艺系统发生变形。
3.切削后出现的误差:(1)工件内应力重新分布而产生的变形;(2)测量工件时的测量误差。
这些误差的产生的原因可以归纳为以下几个方面:(1)加工原理误差(2)工艺系统的几何误差(3)工艺系统受力变形引起的误差(4)工艺系统受热变形引起的误差(5)工件内应力引起的加工误差(6)测量误差⏹加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差。
⏹工艺系统的几何误差一、由于工艺系统中各组成环节的实际几何参数和位置,相对于理想几何参数和位置发生偏离而引起的误差,统称为工艺系统几何误差。
工艺系统几何误差只与工艺系统各环节的几何要素有关。
二、工艺系统的几何误差对加工误差的影响工艺系统的几何误差对加工误差的影响主要体现在机床的几何误差对加工误差的影响。
机床的几何误差是通过各种成形运动反映到加工表面的,机床的成形运动主要包括两大类,即主轴的回转运动和移动件的直线运动。
因而分析机床的几何误差主要包括主轴的回转运动误差、导轨导向误差和传动链误差。
(一)主轴的回转运动误差1.主轴的回转运动误差是指主轴实际回转轴线相对于理论回转轴线的偏移。
2.机床主轴回转轴线的误差运动,可以分解为:(1)轴向窜动:指瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动主要影响工件的的端面形状和轴向尺寸精度。
(2)径向跳动:指瞬时回转轴线平行于平均回转轴线的径向运动量主要影响加工工件的圆度和圆柱度。
机械加工误差及影响因素ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
10.2.2 工艺系统的其他几何误差 1. 刀具误差
刀具误差主要指刀具的制造、磨损和安装误差等,刀具对加工精度的影响因 刀具种类不同而定。机械加工中常用的刀具有:一般刀具、定尺寸刀具和成形刀具。
5. 工件内应力引起的加工误差 内应力是工件自身的误差因素。工件冷热
加工后会产生一定的内应力。通常情况下内应 力处于平衡状态,但对具有内应力的工件进行 加工时,工件原有的内应力平衡状态被破坏, 从而使工件产生变形。
6. 测量误差 在工序调整及加工过程中测量工件时,由
于测量方法、量具精度等因素对测量结果准确 性的影响而产生的误差,统称为测量误差。
图 10-3 滚动轴承的形状误差 (a)内环滚道形状误差(b) 外环滚道形状误差(c) 内环滚道与孔的同轴度误差(d) 滚动体尺寸与形状误差
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3) 主轴回转误差对加工精度的影响 例如在车削圆柱表面时,回转误差沿 刀具与工件接触点的法线方向分量ΔY对 精度影响最大,如图10-4b所示,反映 到工件半径方向上的误差为ΔR=ΔY,而 切向分量Δz的影响最小,如图10-4a所 示,由图4-4可看出,存在误差Δz时, 反映到工件半径方向上的误差为ΔR, 其关系式为: ( R +ΔR )2 = Δz2 + R2 整理中略去高阶微量ΔR2项可得:ΔR
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影响机械加工精度的主要因素分析
影响机械加工精度的主要因素分析加工精度是指零件加工后的几何参数(尺寸、几何形状和相互位置)的实际值与理想值之间的符合程度。
而实际值与理想值之间的偏离程度(即差异)则为加工误差,加工误差的大小反映了加工精度的高低。
1、影响机械加工精度的主要因素(1)工艺系统的几何误差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形状的刀具进行加工而产生的误差。
比如,数控机床一般只具有直线和圆弧插补功能,因而即便是加工一条平面曲线,也必须用许多很短的折线段或圆弧去逼近它,刀具连续地将这些小线段加工出来,也就得到了所需的曲线形状。
逼近的精度可由每条线段的长度来控制。
因此,在曲线或曲面的数控加工中,刀具相对于工件的成形运动是近似的。
进一步地说,数控机床在做直线或圆弧插补时,是利用平行坐标轴的小直线段来逼近理想直线或圆弧的,这里存在着加工原理误差。
但由于数控机床的脉冲当量可以使这些小直线段很短,逼近的精度很高,事实上数控加工可以达到很高的加工精度。
又如,滚齿用的齿轮滚刀有两种误差:一是为了制造方便,采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形状误差;二是由于滚刀刀齿有限,实际上加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线,它与理论上的光滑渐开线有一定的差异。
这里也存在着加工原理误差。
用近似的成形运动或近似形状的刀具虽然会带来加工原理误差,但往往可以简化机床结构或刀具形状,以提高生产率。
因此,只要这种方法产生的误差不超过允许的范围,往往比准确的加工方法能获得更好的经济效益,在生产中仍然得到了广泛的应用。
2)机床误差机床误差是由机床的制造、安装误差和使用中的磨损造成的。
在机床的各类误差中,对工件加工精度影响较大的主要是主轴回转误差和导轨误差。
机床主轴是带动工件或刀具回转,产生主要切削运动的重要零件。
其回转运动精度是机床主要精度指标之一,主轴回转误差主要影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。
机械加工精度的影响因素分析
机械加工精度的影响因素分析机械加工精度是衡量制造品质的重要指标,它直接影响到产品的质量和性能。
机械加工精度受到多种因素的影响,包括工艺参数、材料性质、机床精度、切削工具等。
在本文中,我们将从这些方面来对机械加工精度的影响因素进行分析。
一、工艺参数对机械加工精度的影响工艺参数是指在机械加工过程中所采用的各种参数,例如切削速度、进给量、切削深度等。
这些参数的选择直接影响到加工件的表面质量和尺寸精度。
首先,切削速度对机械加工精度有很大影响。
过高的切削速度会使切削区温度升高,导致材料软化,加工硬度下降,从而影响加工精度。
相反,过低的切削速度会使切削力增大,引起振动和切削区域的不稳定,也会影响加工精度。
其次,进给量是影响机械加工精度的另一个重要参数。
进给量过大会增加刀具与工件的相对位置误差,导致刀具在加工过程中发生倾斜,从而影响加工精度。
而进给量过小则会使得加工时间延长,增加成本。
另外,切削深度也对机械加工精度有一定的影响。
切削深度过大会增加切削阻力,使得机床振动加剧,导致切削质量下降,从而影响加工精度。
切削深度过小则会产生较大的加工负荷,影响切削效率和加工精度。
二、材料性质对机械加工精度的影响材料性质是指所加工材料的物理和化学特性。
不同材料的硬度、强度、热导率等性质不同,对机械加工精度的影响也不同。
首先,材料的硬度对机械加工精度有很大影响。
材料硬度高的话,切削时刀具容易磨损,使切削精度降低。
而材料硬度低则会导致切削变形,影响加工尺寸和形状的精度。
其次,材料的强度对机械加工精度也有较大影响。
强度大的材料在加工中容易发生变形和抗切削剪切作用,从而影响加工精度。
而强度小的材料则相对容易切削,加工精度相对较高。
此外,材料的热导率也对机械加工精度有一定的影响。
热导率高的材料在加工过程中能够迅速散热,降低加工区温度,减少热变形,有利于提高加工精度。
三、机床精度对机械加工精度的影响机床精度是指机床本身的制造和装配精度,包括机床的几何精度、运动精度、重演精度等。
影响机械加工精度的主要因素
影响机械加工精度的主要因素随着国民经济实力和科学技术水平的提高,社会要求提高产品的质量。
而加工精度是衡量零件加工质量的重要指标,所以保证零件的加工精度很重要。
这就要求我们来了解影响机械加工精度的因素,从而提高加工精度。
在加工过程中工艺系统会产生各种误差,这些误差与工藝系统本身的结构状态和切削过程有关,产生加工误差的主要因素有:1 加工原理误差加工过程由于采用了近似的加工方法,近似的传动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差。
1.1 采用近似的加工运动造成的误差。
在许多场合,为了得到要求的工件表面,必须在工件或刀具的运动之间建立一定的联系。
从理论上讲,应采用完全准确的运动联系。
但是采用理论上完全准确的加工原理有时使机床或夹具极为复杂,致使制造困难,反而难以达到较高的加工精度,有时甚至是不可能做到。
如在车削或磨削模数螺纹时,由于其导程t=πm,式中有π这个无理因子,在用配换齿轮来得到导程数值时,就存在原理误差。
1.2 采用近似的刀具轮廓造成的误差。
用成形刀具加工复杂的曲面时,要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓,有时非常困难,往往采用圆弧、直线等简单近似的线型代替理论曲线。
如用滚刀滚切渐开线齿轮时,为了滚刀的制造方便,多用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆来代替渐开线基本蜗杆,从而产生了加工原理误差。
2 机床几何误差及磨损其对加工精度的影响加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的,因此工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。
2.1 主轴回转误差。
主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状和位置精度,可分解为径向跳动、轴向跳动和角度摆动。
由于存在误差敏感方向,加工不同表面时,主轴的径向跳动所引起的加工误差也不同。
例如,在车床上加工外圆或内孔时,主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差,但对于端面加工没有直接影响。
车端面时,主轴的轴向跳动将造成工件端面的平面度误差,以及端面相对于内、外圆的垂直度误差;车螺纹时,会造成螺距误差。
影响机械加工精度的几个重要因素共76页文档
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
ENDBiblioteka 影响机械加工精度的几个重要因素
6、法律的基础有两个,而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力,那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序,有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起,可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的,因为好人用不着它们,而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
影响机械加工精度的几种因素
影响机械加工精度的几种因素随着社会实综合实力的不断发展,应用机械工件的工厂在逐渐的增加,对于机械加工零件的加工精度提出与更高的挑战。
如何在机械加工过程中,不仅能够提高加工精度,还要降低加工因素带来的影响,是现阶段机械加工厂需要重视的问题。
本文主要分析影响机械加工精度的几种因素,为后期提高机械加工精度奠定数据支撑。
标签:机械;加工精度;几种因素一、机械加工精度的含义机械加工精度主要指的是在机械加工过程中检测工件加工质量的因素。
其在实际的应用中是将加工后的工件几何参数与理想几何参数作对比,由于加工工艺的影响,会使得这两个数据出现差值,这种差值又被称作加工误差。
加工误差的大小能够直接影响整体机械零件的质量,因此需要提高机械加工精度,降低加工误差,确保机械零件的质量达到应用标准。
二、工艺系统几何因素(一)机床的几何误差机床是整个机械加工过程中的重要环节,其不仅能够固定刀具和夹具,还能为工艺系统提供动力。
机床存在的几何误差主要有主轴回转误差、导轨误差。
主轴回转误差是在工艺系统运行中出现回转,导致主轴出现运行偏差,使得机床部件出现磨损,降低机械加工精度。
导轨误差是保证加工零件直线运行的重要部件,其能够确定加工零件的具体位置,为制定定位基准提供数据支撑,由于导轨在安装过程中水平面面的直线度和垂直面的直线度会出现偏差,降低机械加工精度,因此在安装导轨的过程中,要严格的按照安装标准进行,并对其直线度进行检查,确保其不出现导轨误差。
(二)刀具的几何误差在机械制造中,刀具主要是用来切割、加工零件的物品,需要其具有较高的精准度,才能保证加工精度达到标准,但是在实际的制造、安装刀具过程中,其会出现不同程度的磨损情况,影响机械加工精度。
例如,在刀具生产过程中,生产商需要根据所要加工零件的样式进行定制刀具,如果生产中出现质量问题,会直接影响后期的加工精度。
对于精密的加工零件,需要选择合适的加工刀具,其不同形状的刀刃会影响零件表面的加工精度。
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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。
3)第一次卸载后,刀架恢复不到第一 次加载的起点,这说明有残余变形存在,经 多次加载和卸载后,加载曲线起点才和卸载 曲线终点重合,残余变形才逐渐减小到零。
4)部件实测刚度远比按实体结构估算 值小。
一个外形尺寸很大的刀架,它的实测平 均刚度值只相当于一个截面积较小的铸铁悬 臂梁的刚度,其原因在于刀架外形尺寸看起 来很大,但它是由许许多多零件组装而成, 零件间有间隙,结合面间有接触变形,由于 这些因素的影响,总的变形就大了。
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。
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。
艺系统在该方向上的变形y的比值,称为工
工艺系统刚度K 系 (N/㎜)
k系Fp/ y
44
工艺系统在某一位置受力作用产生的变
形量 y 系 应为工艺系统各组成环节在此位置
受该力作用产生的变形量的代数和,即
y 系 y 机 床 y 刀 具 y 夹 具 y 工件 45
根据刚度定义知:
(1)设计机械制造装备时应切实保证关键 零部件的刚度 在机床和夹具中应保证支承件 (如床身、立柱、横梁、夹具体等)。主轴部 件和传动件有足够的刚度。
(2)提高接触刚度 提高接触刚度是提 高工艺系统刚度的关键。减少组成件数,提高 接触面的表面质量,均可减少接触变形,提高 接触刚度。对于相配合零件,可以通过适当预 紧消除间隙,增大实际接触面积。
例如:用三爪自定心卡盘装夹薄壁套简 镗孔时,夹紧前薄壁套筒的内外圆是圆的, 夹紧后工件呈三棱圆形;镗孔后,内孔呈圆 形;但松开三爪卡盘后,外圆弹性恢复为圆 形,所加工孔变成为三棱圆形,使镗孔孔径 产生加工误差。为减少由此引起的加工误差, 可在薄壁套筒外面套上一个开口薄壁过渡环, 使夹紧力沿工件圆周均匀分布。
k机 床 Fp/y机 床 ,
k刀具 Fp/ y刀具 , k夹 具 Fp/y夹 具 ,
k工 件 Fp/y工 件 ,将它们代入上式得
1 1 k系 k机
1 床k刀
1 具k夹
1 具k工
46
件
由式(4-6)知,工艺系统刚度的倒数
等于系统各组成环节刚度的倒数之和。若已
知各组成环节的刚度,即可由式(4-6)求
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。
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
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。
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。
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
误差复映系数:加工前后误差之比值,称
为误差复映系数,它代表误差复映的程度。
分析式(4-11)可知ε与
k
成反比;
系
这表明工艺系统刚度愈大,误差复映系数愈小,
加工后复映到工件上的误差值就愈小。
尺寸误差和形位误差都存在复映现象。如
果我们知道某加工工序的复映系数,就可以通
过测量待加工表面的误差统计值来估算加工后
(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 差等。
三、工艺系统受力变形引起的误差 (一)工艺系统刚度 图 1.工艺系统刚度 机械加工中,工艺系统在切削力、夹紧
力、传动力、惯性力和重力等的作用下,将 产生相应变形, 使工件产生加工误差。工艺系 统在外力作用下产生变形的大小,不仅取决 于作用力的大小,还取决于工艺系统的刚度。
垂直作用于工件加工表面的背向力与工
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。
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。
序基准不重合以及定位面和定位元件制造不 准确而引起。
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
件)制造不准确误差 db 两部分组成。
定位误差 dw 值为上述两项误差在工序
尺寸方向上的代数和:
dwjbdb
43
(二)夹紧 误差
工件或 夹具刚度过 低或夹紧力 作用方向、 作用点选择 不当,都会 使工件或夹 具产生变形, 造成加工误 差。
(2)导轨在垂直平面内的直线度误差对 加工精度的影响
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。
(3)导 轨间的平 行度误差 对加工精 度的影响
工件的误差统计值。
当工件表面加工精度要求高时,须经多
次切削才能达到加工要求。第一次切削的复
映系数
1加
工表 / 面 待
;第二次切削
1 加 工 表 面
的复映系数
2
加
工
/ 表 面 加2工
,…,则
表面1
该加工表面总的复映系数
总 1 2 3 n
因每个复映系数均小于1,故总的复映
由刚度定义,上式可写为
Fp Fp k系 k刀
架 1 22k F 主 p
Fp 轴2k尾
座
机床刚度与各组成部件的刚度的关系式为:
11 1 1 k机 床 k刀 架4k主 轴4k尾 座
分析上式可知,机床刚度取决于其组成 部件的刚度,并主要取决于薄弱部件的刚度, 提高机床刚度要从提高弱刚度部件的刚度人 手。
(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。
3
.
Z5 Z6 28
传
Z3 Z4 28
动
链
误
差
图4-7 滚齿机传动系统图
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。
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。
1.主轴回转误差
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。
(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。
(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。
2.由于切削力变化引起的误差 加工过程中,由于毛坯加工余量和工件 材质不均等因素,会引起切削力变化,使工 艺系统变形发生变化。从而产生加工误差。 误差复映现象: 图 车削一具有锥形误 差的毛坯,加工表面上必然有锥形误差;待 加工表面上有什么样的误差,加工表面上必 然也有同样性质的误差,这就是切削加工中 的误差复映现象。
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。