第六章机械加工精度.pptx
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三、刀具误差
刀具误差主要是指刀具的制造误差。 刀具的制造误差对加工精度的影响,根据刀具 种类的不同而不同。 (1)采用定尺寸刀具加工时,刀具的尺寸精度 直接影响工件的尺寸精度。 (2)采用成形刀具加工时,刀具的形状精度直 接影响工件的形状精度。 (3)采用展成刀具加工时,刀刃的形状精度会 影响工件的形状精度。 (4)采用一般刀具加工时,其制造精度对加工 精度无直接影响,但其磨损对加工精度和表面粗糙度 有直接影响。
四、夹具误差
夹具误差主要包括以下两方面内容: (1)定位元件、刀具导向件、分度机构和夹具 体等夹具元件的制造误差。 (2)夹具元件的装配误差。 夹具误差直接影响工件加工表面的位置精度或 尺寸精度。
五、工件安装误差
工件安装误差是指工件在夹具中的加工误差,包 括定位误差、夹紧误差和夹具装配与安装误差,这部 分内容在第7.4节中已经介绍过。
这三者之间是有联系的:一般当尺寸精度要求较高 时,相应的形状精度和位置精度要求也较高;但当形状 精度或(和)位置精度要求较高时,相应的尺寸精度要 求却不一定高。这与工件的使用性能要求有关。
二、加工精度的获得方法
1.尺寸精度的获得方法
(1)试切法
试切法是指先在工件上试切出很小部分的加工表 面并测量,按照加工要求适当调整刀具相对工件加工 表面的位置,然后再试切、测量、调整,当达到所要 求的尺寸精度后,再切削整个待加工表面的方法。
采用近似的成形运动或刀刃轮廓,虽然会带来原 理误差,但往往可以简化工艺过程、机床结构和刀具 形状等,有利于提高生产效率,降低生产成本,因此, 在满足加工精度要求的前提下,原理误差的存在是允 许的。
二、机床误差
机床误差主要包括机床本身各部件的制造误 差和安装所引起的误差。本节着重分析对加工精 度影响较大的机床主轴回转误差、机床导轨导向 误差和机床传动链传动误差。
第6章 机械加工精度

机床传动链误差
•内联传动链始末 两端传动元件间 相对运动误差
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三、机床误差
1.主轴回转误差
主轴回转误差概念
主轴回转误差:主轴各瞬 间的实际回转轴线相对其 平均回转轴线的偏移量。 为便于研究,可将主轴 回转误差分解为轴向窜动 、径向圆跳动和倾角摆动 三种基本型式。
轴向窜动
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三、机床误差
△ R ≈△Z2/d =0.000001mm 此值完全可以忽略不计。由于△Z2数值很小,因此该误差对 工件的尺寸精度和形状精度影响甚小。 所以不同方向的误差对加工误差的影响是不同的,即存在误 差的敏感方向。
24
二. 调整误差
调整的作用:使刀具与工件之间达到正确的相 对位置。 调整误差:采用任何调整方法及使用任何调整 工具都不可能调整得绝对准确,难免带来—些原 始误差,这就是调整误差。
调整方法:试切法调整和调整法调整。
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二. 调整误差
试切法(图 a)
测量误差 试切时与正式切削时切削厚 度不同造成的误差 机床进给机构的位移误差
加工误差:零件的实际几何参数与理想零件几何参 数的偏差。 加工精度与加工误差两者间关系 :
两者从不同角度来评定加工零件的几何参数。加工 精度的高低是由加工误差的小大来表示的,保证和提 高加工精度问题,实际上是限制和降低加工误差问题。
4
第一节 机械加工精度概述
加工经济精度
在正常的加工条件下(符合 质量标准的设备、具有标准技术 等级的工人、不延长工时)所能 保证的加工精度。
导轨水平面内直线度
水平面
ΔY
ΔR
D
o
ΔY
当导轨在水平面内的直线度误差为△y时,引起工件在 半径方向的误差为: △R=△y
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1)滑动轴承误差对主轴回转精度的影响 主轴采用滑动轴承时,轴承误差主要来源于 主轴轴颈和轴承孔的圆度误差和波度。
图 主轴采用滑动轴承的径向跳动 a)工件回转类机床 b)刀具回转类机床
2)滚动轴承误差对主轴回转精度的影响
主轴采用滚动轴承时,滚动轴承的内圈、外圈和 滚动体本身的几何精度将影响主轴回转精度。 3)轴承配合质量对主轴回转精度的影响
4)工艺系统初调好以后,—般要试切几个工件,并 以其平均尺寸作为判断调整是否准确的依据。
四、工艺系统的动误差 (一)工艺系统受力变形对加工精度的影响 1. 工艺系统的刚度
图 工艺系统受力变形引起的加工误差
工艺系统刚度可定义为:在加工误差敏感方向上工艺 系统所受外力与变形量之比。
根据载荷的性质不同,工艺系统刚度可分为静刚 度和动刚度两种。 刚度的倒数称为柔度C(mm/N):
1、机械加工精度
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。
2、加工误差 是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形 状和位置)与理想几何参数的偏离程度。加工精 度越高,则加工误差越小,反之越大。
3、机械加工精度包含的内容
机械加工精度
尺寸精度
形状精度
位置精度
(2)主轴回转误差对加工精度的影响 主轴回转误差对加工精度的影响,取决于不同截面内主轴瞬时 回转轴线相对于刀尖位置的变化情况。 1)主轴径向圆跳动对加工精度的影响 工件产生圆度误差
图
主轴纯径向圆跳动对镗孔精度的影响
z R sin y h R cos A R cos
第五章
本章内容 §5-1 概 述
机械加工精度
§5-2 影响加工精度的因素 §5-3 加工误差的综合分析
机械制造工艺-机械加工精度

(1)机床的热变形
a)床身、主轴变形
b)床身、工作台、主轴变
形
机床热变形对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
工艺系统热变形的改善措施 1)在机床大件的结构设计上采取对称结构或采用主动控制方式均衡关键件的温度。 2)在结构连接设计上,其布局应使关键部件的热变形方向对加工精度影响较小。 3)对发热量较大的部件,应采取足够的冷却措施或采取隔离热源的方法。 4)在工艺措施方面,可让机床空运转一段时间之后,当其达到或接近热平衡时再 调整机床,对零件进行加工。 5)将精密机床安装在恒温室中使用。
工艺系统受力变形的改善措施
(1)减小接触面间的表面粗糙度,增大接触面积,适当 预紧,减小接触变形,提高接触刚度。
(2)合理地布置肋板,提高局部刚度。 (3)减少受力变形,提高工件刚度。 (4)合理装夹工件,减少夹紧变形。
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
3.工艺系统热变形产生的误差及改善措施
(2)导轨误差 导轨是机床的重要基准,它的各项误差将直接影响被加工
零件的精度。
机床导轨误差对 工件精度的影响
车床导轨的几何误差对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
2.工艺系统受力变形引起的误差及改善措施
a)腰鼓形的圆柱度误差
b)带锥度的圆柱度误差
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
—机械加工精度—
感具、工件和刀具所组成的一个完整的系统 称之为工艺系统。
1.工艺系统的几何误差及改善措施
(1)主轴误差 机床主轴是装夹刀具或工件的位置基准,它的误差也将
直接影响工件的加工质量。 ➢主轴的径向圆跳动 ➢主轴的轴向窜动 ➢主轴摆动
a)床身、主轴变形
b)床身、工作台、主轴变
形
机床热变形对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
工艺系统热变形的改善措施 1)在机床大件的结构设计上采取对称结构或采用主动控制方式均衡关键件的温度。 2)在结构连接设计上,其布局应使关键部件的热变形方向对加工精度影响较小。 3)对发热量较大的部件,应采取足够的冷却措施或采取隔离热源的方法。 4)在工艺措施方面,可让机床空运转一段时间之后,当其达到或接近热平衡时再 调整机床,对零件进行加工。 5)将精密机床安装在恒温室中使用。
工艺系统受力变形的改善措施
(1)减小接触面间的表面粗糙度,增大接触面积,适当 预紧,减小接触变形,提高接触刚度。
(2)合理地布置肋板,提高局部刚度。 (3)减少受力变形,提高工件刚度。 (4)合理装夹工件,减少夹紧变形。
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
3.工艺系统热变形产生的误差及改善措施
(2)导轨误差 导轨是机床的重要基准,它的各项误差将直接影响被加工
零件的精度。
机床导轨误差对 工件精度的影响
车床导轨的几何误差对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
2.工艺系统受力变形引起的误差及改善措施
a)腰鼓形的圆柱度误差
b)带锥度的圆柱度误差
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
—机械加工精度—
感具、工件和刀具所组成的一个完整的系统 称之为工艺系统。
1.工艺系统的几何误差及改善措施
(1)主轴误差 机床主轴是装夹刀具或工件的位置基准,它的误差也将
直接影响工件的加工质量。 ➢主轴的径向圆跳动 ➢主轴的轴向窜动 ➢主轴摆动
机械加工精度(完整版)

加工质量和产品的装配质量
零件的机械加工质量包括零件的机械加工精度
和加工表面质量两方面
3
一、机械加工精度
• 机械加工精度:零件加工后的实际几何
参数(尺寸、形状和表面间的相互位置)
•机械加工误差:加工后零件的实际几何
参数(尺寸、形状和表面间的相互位置) 与理想几何参数的偏离程度。
与理想几何参数的符合程度。
9
2.2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
10
一、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 的刀刃轮廓代替理论的成形运动或刀刃形状进行 加工而产生的误差。 数控加工原理误差:直线或圆弧插补(功能强、 精度高的机床配B样条插补)近似的成形运动。 展成刀具加工成形表面误差: (1)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误差 ; (2)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,和理论上的光滑 渐开线有差异,从而产生加工原理误差。
41
铰刀的类型
(a)直柄机用铰刀(b)锥柄机用铰刀c)硬质合金锥柄机用铰刀 (d)手用铰刀(e)可调节手用铰刀(f)套式机用铰刀(g)直柄 莫式圆锥铰刀(h)手用1:50锥度铰刀 42
加工槽类铣刀
43
拉刀的类型
44
图3-27 车刀磨损过程
45
11
二、调整误差
工艺系统两种调整方法:试切法和调整法 (1) 试切法 测量误差 机床(微量)进给机构的位移误差(精度) 切削层厚度的影响(试切与正式切削的切削厚 度不同),对精加工影响尤甚 (2) 调整法加工 定程机构的误差 样件或样板的误差 测量有限试件造成的误差(调整尺寸的误差)
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零件的机械加工质量包括零件的机械加工精度
和加工表面质量两方面
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一、机械加工精度
• 机械加工精度:零件加工后的实际几何
参数(尺寸、形状和表面间的相互位置)
•机械加工误差:加工后零件的实际几何
参数(尺寸、形状和表面间的相互位置) 与理想几何参数的偏离程度。
与理想几何参数的符合程度。
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2.2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
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一、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 的刀刃轮廓代替理论的成形运动或刀刃形状进行 加工而产生的误差。 数控加工原理误差:直线或圆弧插补(功能强、 精度高的机床配B样条插补)近似的成形运动。 展成刀具加工成形表面误差: (1)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误差 ; (2)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,和理论上的光滑 渐开线有差异,从而产生加工原理误差。
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铰刀的类型
(a)直柄机用铰刀(b)锥柄机用铰刀c)硬质合金锥柄机用铰刀 (d)手用铰刀(e)可调节手用铰刀(f)套式机用铰刀(g)直柄 莫式圆锥铰刀(h)手用1:50锥度铰刀 42
加工槽类铣刀
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拉刀的类型
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图3-27 车刀磨损过程
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二、调整误差
工艺系统两种调整方法:试切法和调整法 (1) 试切法 测量误差 机床(微量)进给机构的位移误差(精度) 切削层厚度的影响(试切与正式切削的切削厚 度不同),对精加工影响尤甚 (2) 调整法加工 定程机构的误差 样件或样板的误差 测量有限试件造成的误差(调整尺寸的误差)
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《机加工精度》PPT课件

ε=Δ工 /Δ毛= C(ap1 –ap2) /(k系(ap1 – ap2))= C /k系
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讨论:
1. ε=Δ工 /Δ毛= C /k系 2. ε总是小于1,有修正误差的能力 3. 多次进给ε=ε1ε2ε3…
4. 2. k系越大,ε就越小,复映到工件上的误差越小
5. 3. C减小, ε就越小,应采取减小Fy的措施
主要是主轴部件、床身导轨及两者相对位置的热变形
整理ppt
37
整理ppt
38
(5)热变形的控制
(1)减少发热和采取隔热; (2)强制冷却,均衡温度场; (3)从结构上采取措施减少热变形; (4)控制环境温度。
整理ppt
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5.工件内应力引起的变形
工件若产生内应力处于不稳定状态会逐渐变形
内应力产生的原因及消除措施
k刀= Fy / y刀 , k工= Fy / y工 所以, k系= 1/(1/ k机+ 1/ k夹+ 1/ k刀+ 1/ k工)
工艺系统刚度比刚度最小环节的刚度还要差
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26
2)工艺系统受力变形对加工精度的影响 ①切削力位置的变化对加工精度的影响
设刀具工件刚度很大 总变形 y系= y刀架+ yx
接触刚度越小。
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24
② 低刚度零件本身的变形
③ 连接表面间的间隙 ④ 接触表面间的摩擦
变形滞后现象
⑤ 受力方向及作用力矩 y 是Fx、Fy、Fz 综合结果
整理ppt
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(5)工艺系统受力变形及其对加工精度的影响 1)工艺系统的变形
总变形 y系 = y机+ y夹+ y刀+ y工 k系= Fy / y系,k机= Fy / y机 , k夹= Fy / y夹 ,
6 机械加工精度

6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
在车床、磨床上加工轴类零件 时,往往用顶尖孔定位,通过装 在主轴上的拨盘、传动销拨动装 在工件左端的夹头使工件回转。 拨盘上的传动销拨动装在工件 上的夹头,使工件回转的力称为 传动力。
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
(4)摩擦力的影响
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
(5)间隙的影响
正向加载,由于间隙,当载荷大于零件间的摩擦力时, 就会产生位移。反向加载也一样。因而造成正向加载曲线 的起始点与反向卸载曲线的终结点不重合。
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
(1)接触面的表面质量
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
(2)系统存在薄弱环节-刚度较差的零件
6.3 影响加工精度的因素 6.3.3工艺系统受力变形和零件内应力对加工精度的影响
(3)连接件夹紧力的影响
当外加载荷方向与螺钉的夹紧力方向相反时,开始载 荷小于螺钉所形成的夹紧力,这时变形较小,刚度较高; 当载荷大于螺钉所形成的夹紧力时,螺钉将变形,因此变 形较大,刚度较差,所以有连接件的一些结构中,多出现 凸形变形曲线。 为提高刚度和接触刚度,采用加预紧力的措施,当载 荷超过预紧力时就会有较大的变形,因此变形曲线也是凸 形的。
机械加工精度 应用 ppt

在机械加工中,零件的尺寸、几何形状 和表面间相对位置的形成,归结到一点, 就是取决于工件和刀具在切削运动过程中 相互位置的关系,而工件和刀具,又安装 在夹具和机床上,并受到夹具和机床的约 束。 在机械加工时,机床、夹具、刀具和工 件就构成了一个完整的系统,称之为工艺 系统。 常见机械加工设备和工艺系统
机械加工精度
第二章
一 概述 二 三
机械加工精度
获得零件加工精度的方法 加工误差的综合分析
二 影响加工精度的因素及其分析 四 提高加工精度的工艺措施
一、概述
• 机械加工精度与加工误差: – 机械加工精度是指零件加工后的实际几 何参数(尺寸、形状和表面间的相互位 置)与理想几何参数的符合程度。符合 程度越高,加工精度就越高。 – 加工误差是指加工后零件的实际几何参 数(尺寸、形状和表面间的相互位置) 对理想几何参数的偏离程度。
尺寸、形状和位置精度
零件的加工精度包含:尺寸精度、形状 精度和位置精度。
三者之间是有联系:
•形状公差应限制在位置公差之内,而位置误差 一般也应限制在尺寸公差之内 •当尺寸精度要求高时,相应的位置精度、形状 精度也要求高 •形状精度要求高时,相应的位置精度和尺寸精 度有时不一定要求高
基本概念
获得加工精度的方法 获得尺寸精度的方法
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影响加工精度的因素及其分析
近似的刀具轮廓带来的误差 • 例如用模数铣刀铣齿轮,由于:铣刀的 成形面不是纯粹的渐开线;模数相同而 齿数不同的渐开线齿轮齿形是不同的, 一把铣刀铣一组齿数的齿轮,故存在原 理误差
• 再如,用齿轮滚刀加工齿轮时,滚刀也 是采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓蜗 杆代替渐开线蜗杆
影响加工精度的因素及其分析
机械加工精度
第二章
一 概述 二 三
机械加工精度
获得零件加工精度的方法 加工误差的综合分析
二 影响加工精度的因素及其分析 四 提高加工精度的工艺措施
一、概述
• 机械加工精度与加工误差: – 机械加工精度是指零件加工后的实际几 何参数(尺寸、形状和表面间的相互位 置)与理想几何参数的符合程度。符合 程度越高,加工精度就越高。 – 加工误差是指加工后零件的实际几何参 数(尺寸、形状和表面间的相互位置) 对理想几何参数的偏离程度。
尺寸、形状和位置精度
零件的加工精度包含:尺寸精度、形状 精度和位置精度。
三者之间是有联系:
•形状公差应限制在位置公差之内,而位置误差 一般也应限制在尺寸公差之内 •当尺寸精度要求高时,相应的位置精度、形状 精度也要求高 •形状精度要求高时,相应的位置精度和尺寸精 度有时不一定要求高
基本概念
获得加工精度的方法 获得尺寸精度的方法
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影响加工精度的因素及其分析
近似的刀具轮廓带来的误差 • 例如用模数铣刀铣齿轮,由于:铣刀的 成形面不是纯粹的渐开线;模数相同而 齿数不同的渐开线齿轮齿形是不同的, 一把铣刀铣一组齿数的齿轮,故存在原 理误差
• 再如,用齿轮滚刀加工齿轮时,滚刀也 是采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓蜗 杆代替渐开线蜗杆
影响加工精度的因素及其分析
机械加工精度

此外,工件在毛坯制造、切削加工和热处理时的力和热的作用下产生的 残余应力,也将会引起工件变形而产生加工误差。有时,若采用近 似的成形方法进行加工,就会带来加工原理误差。 综上所述,加工过程中可能存在着各种各样的误差因素,具体归纳如下:
原始误差与加工误差的关系
在加工过程中.各种原始误差的影响会使刀具和工件间正确的几 何关系遭到破坏,引起加工误差.各种原始误差的大小和方向各不相 同,而加工误差则必须在工序尺寸方向度量。因此,不同的原始误差对 加工精度有不同的影响。当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时,其 对加工精度的影响最大。 F 面以外圆车削为例说明两者的关系。
加工精度与加工误差
加工精度是评定零件质量的一项重要指标。零件有关表面的尺寸 精度、几何形状精度和相互位置精度之间是有联系的。形状误差应该 限制在位置公差内.位置误差要限制在尺寸一公差内。一般尺寸精度 高,相应的形状、位置要求也高。
加工精度
但是对于有些特殊功用的零件.其形状精度很高,但其位置精度、 尺寸精度要求却不一定高。例如测量用的检与底面的尺寸要求和平行度要求却很低。 研究加工精度的目的.就是要分析影响加工精度的各种因素及其 存在的规律,从而找出减小加工误差、提高加工精度的合理途径。
机械加工经济精度
统计资料表明,各种加工方法的加工误差和加工成本之间的关系 呈负指数函数曲线形状,如图7-1所示。图中横坐标是加工误差△, 沿横坐标的反方向即为加工精度,纵坐标是加工成本Q。由图可知, 每种加工方法,若要获得较高的精度,则成本就要加大;反之,精度 降低,则成本下降。但是,上述关系只是在一定的范围内,即曲线中 AB段才比较明显。在A点左侧,精度不易提高,且有一极限值(△极 限);在B点右侧,成本不易降低,也有一极限值(Q极限)。曲线 的AB段的精度区间属经济精度范围。
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模数螺纹:P=mπ=2×3.1415927=6.2831854
P工
1 i
Z1 Z2
Z3 Z4
P丝 ,
i m a b 1, a bc
P丝 6
挂轮齿数:Z1=26、Z2=24、Z3=29、Z4=30
P工
1
26 24
29 30
6
6.2833333
P 6.2833333 6.2831854 0.0001479 (mm)
一般刀具如:车刀、立铣刀等,主要靠调整刀具位置来保证加工 尺寸,其制造精度不会影响加工尺寸精度。但刀具的磨损将对工 件的加工精度产生影响。
a.
初期磨损阶段:
NB
L L1
B
b. 正常磨损阶段:
NB
B
L L1 1000
0
式中:L:切削长度 L1:初期磨损的切削行程长度
μ0:单位磨损量 μB:刀具的初期磨损量
的影响: ③ 主轴回转精度的测量:
2. 导轨的几何精度
① 对机床导轨的精度要求: a. 导轨在水平面内的直线度
b. 导轨在垂直面内的直线度
c. 导轨与导轨之间垂直方向 的平行度
一般机床:1000:0.02 精密机床:1000:0.01 接触精度:每平方英寸不少 于20个点。
2. 机床导轨误差对工件精度的影响:
B 23
磨床:
H B
1
对零件精度的影响不容忽视
3. 传动链精度
以车螺纹为例,说明传动链精度对工件加工精度的影响: 如图所示:
P工 i P丝 i z1 z3
z2 z4
对上式微分:
dP工 i dP丝 P丝 di 工件导程误差可表示为: P工 i P丝 P丝 i
由丝杠副传动误差引起的误差 由传动链总传动比误差引起的误差
3. 传动链精度
若仅考虑传动比的误差因素: P工 P丝 i
△i的变化量最终反映到工件上是转角误差,故△i可表示为:
s : 丝杠总的转角误差,即由各传动件的转角误差累积到
丝杠上的误差之和。
设: j :为传动链中第j个环节传动件在工件转一转内的转角误差 i j :为第j个传动件到机床丝杠的传动比 j :第j个传动件的转角误差所引起的丝杠转角误差
尺寸精度
机械加工精度
形状精度
加工质量
位置精度
表面质量
表面粗糙度 表面层的物理、力学性能
二.误差的分类:
加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏差 程度。误差是精度的度量。
1. 加工原理误差 2. 工艺系统的几何误差
① 工机件与床刀具的相对位夹置具在静止状态已存刀在的具误差。如:刀具工、件夹具的制造
由于刀尖相对于工件回转轴线 在加工表面径向方向的变化属 敏感方向,故其对零件的形状 精度影响很大。
R' y
2. 机床导轨误差对工件精度的影响:
c. 导轨之间垂直方向的平行度误差的影响
tg a , sin y
B
H
很小, tg sin
a y y Ha
BH
B
一般:
车床: H 1 ~ 2
)2
z23
z24
由此可见:
① 传动链短,则传动精度高;
② 传动比i小,则传动精度高;传动链中采用降速比的传动是保证传动精 度的重要原则;
③ 传动链中最后一个传动件的精度要高。
二、刀具的制造精度和尺寸磨损
1. 定尺寸刀具和成形刀具的制造精度和尺寸磨损对加工精度的影响:
2. 一般刀具的尺寸磨损对加工精度的影响:
若蜗杆长度为100mm,则导程的累积误差为: P累积
100 6
0.0001479
0.002
(mm )
第三节 工艺系统的制造精度和磨损对加工精度的影响
一.机床的误差: 1. 主轴的回转精度:
例:镗孔时镗杆回转,镗杆中心作 某一方向的简谐振动。
h A cos
y ( A R) cos z R sin
① 随机误差有大有小它们对称分布于 尺寸分布中心的左右。
y
1
e
(
xx )2 22
2
X
② 距尺寸分布中心越近的随机误差出 现的可能性越大。
6σ
③ 随机误差在一定范围内分布。
第二节 加工原理误差对零件加工精度的影响
一.近似刀具加工所造成的误差 二.由于采用近似的加工运动方法所造成的误差
1. 展成法切削齿轮: 2. 车削模数(m=2)螺纹:
则: j i j j
n
丝杠总的转角误差: s
2 j
j 1
i s 2
3. 传动链精度
如图所示:
z1
z1 z2
z3 z4
z1
z3
z3 z4
z3
z2
z3 z4
z2
z4 z4
s
2 z1
2 z2
2 z3
2 z4
( z1 z2
z3 z4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
)2
2 z1
( z3 z4
)2
z22
( z3 z4
a. 垂直面内直线度误差的影响
R'2 h2 R2 (R R)2 h2 R 2 h2 2R R R 2 0 忽略R 2项: 则:R h2
2R
由于刀尖相对于工件回转轴线在加 工表面切线方向的变化属非敏感方 向,故其对零件的形状精度影响极 小。
2. 机床导轨误差对工件精度的影响:
b. 水平面内直线度误差的影响
误差与磨损,定位误差等。 ② 工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误差。如:机床主轴回转误差
导轨导向误差、传动链误差等。 3. 工艺系统的受力变形:——力效应误差
4. 工艺系统的受热变形:——热效环应境误差
5. 调整误差 6. 测量误差
二.误差的分类:
系统误差
常值系统误差
误差的性质
变值系统误差
随机误差
y2 (R A)2
z2 R2
1
1. 主轴的回转精度:
① 回转精度的表现形式: a.轴向窜动: b.指回转轴线在轴向的位置变化。 b.径向跳动: 指回转轴线绕平均轴线作平行的公 转运动。 c.角度摆动: d.指回转轴线绕平均轴线作不平行 的公转运动。
1. 主轴的回转精度:
② 影响主轴回转精度的因素: a. 前后支承轴承的影响: b. 前后支承轴颈的圆度误差
第六章 机械加工精度
第一节 概述 第二节 加工原理误差对零件加工精度的影响 第三节 工艺系统的几何误差对加工精度的影响 第四节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响 第五节 工艺系统受热变形对加工精度的影响 第六节 加工误差的统计分析法
第一节 概述
一.机械加工精度
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数 的符合程度。
二、刀具的制造精度和尺寸磨损
3. 减少刀具尺寸磨损对加工精度影响的措施:
a. 进行刀具补偿;
μ0
b. 选用合理的刀具材料;
c. 选用最佳的切削用量;
P工
1 i
Z1 Z2
Z3 Z4
P丝 ,
i m a b 1, a bc
P丝 6
挂轮齿数:Z1=26、Z2=24、Z3=29、Z4=30
P工
1
26 24
29 30
6
6.2833333
P 6.2833333 6.2831854 0.0001479 (mm)
一般刀具如:车刀、立铣刀等,主要靠调整刀具位置来保证加工 尺寸,其制造精度不会影响加工尺寸精度。但刀具的磨损将对工 件的加工精度产生影响。
a.
初期磨损阶段:
NB
L L1
B
b. 正常磨损阶段:
NB
B
L L1 1000
0
式中:L:切削长度 L1:初期磨损的切削行程长度
μ0:单位磨损量 μB:刀具的初期磨损量
的影响: ③ 主轴回转精度的测量:
2. 导轨的几何精度
① 对机床导轨的精度要求: a. 导轨在水平面内的直线度
b. 导轨在垂直面内的直线度
c. 导轨与导轨之间垂直方向 的平行度
一般机床:1000:0.02 精密机床:1000:0.01 接触精度:每平方英寸不少 于20个点。
2. 机床导轨误差对工件精度的影响:
B 23
磨床:
H B
1
对零件精度的影响不容忽视
3. 传动链精度
以车螺纹为例,说明传动链精度对工件加工精度的影响: 如图所示:
P工 i P丝 i z1 z3
z2 z4
对上式微分:
dP工 i dP丝 P丝 di 工件导程误差可表示为: P工 i P丝 P丝 i
由丝杠副传动误差引起的误差 由传动链总传动比误差引起的误差
3. 传动链精度
若仅考虑传动比的误差因素: P工 P丝 i
△i的变化量最终反映到工件上是转角误差,故△i可表示为:
s : 丝杠总的转角误差,即由各传动件的转角误差累积到
丝杠上的误差之和。
设: j :为传动链中第j个环节传动件在工件转一转内的转角误差 i j :为第j个传动件到机床丝杠的传动比 j :第j个传动件的转角误差所引起的丝杠转角误差
尺寸精度
机械加工精度
形状精度
加工质量
位置精度
表面质量
表面粗糙度 表面层的物理、力学性能
二.误差的分类:
加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的偏差 程度。误差是精度的度量。
1. 加工原理误差 2. 工艺系统的几何误差
① 工机件与床刀具的相对位夹置具在静止状态已存刀在的具误差。如:刀具工、件夹具的制造
由于刀尖相对于工件回转轴线 在加工表面径向方向的变化属 敏感方向,故其对零件的形状 精度影响很大。
R' y
2. 机床导轨误差对工件精度的影响:
c. 导轨之间垂直方向的平行度误差的影响
tg a , sin y
B
H
很小, tg sin
a y y Ha
BH
B
一般:
车床: H 1 ~ 2
)2
z23
z24
由此可见:
① 传动链短,则传动精度高;
② 传动比i小,则传动精度高;传动链中采用降速比的传动是保证传动精 度的重要原则;
③ 传动链中最后一个传动件的精度要高。
二、刀具的制造精度和尺寸磨损
1. 定尺寸刀具和成形刀具的制造精度和尺寸磨损对加工精度的影响:
2. 一般刀具的尺寸磨损对加工精度的影响:
若蜗杆长度为100mm,则导程的累积误差为: P累积
100 6
0.0001479
0.002
(mm )
第三节 工艺系统的制造精度和磨损对加工精度的影响
一.机床的误差: 1. 主轴的回转精度:
例:镗孔时镗杆回转,镗杆中心作 某一方向的简谐振动。
h A cos
y ( A R) cos z R sin
① 随机误差有大有小它们对称分布于 尺寸分布中心的左右。
y
1
e
(
xx )2 22
2
X
② 距尺寸分布中心越近的随机误差出 现的可能性越大。
6σ
③ 随机误差在一定范围内分布。
第二节 加工原理误差对零件加工精度的影响
一.近似刀具加工所造成的误差 二.由于采用近似的加工运动方法所造成的误差
1. 展成法切削齿轮: 2. 车削模数(m=2)螺纹:
则: j i j j
n
丝杠总的转角误差: s
2 j
j 1
i s 2
3. 传动链精度
如图所示:
z1
z1 z2
z3 z4
z1
z3
z3 z4
z3
z2
z3 z4
z2
z4 z4
s
2 z1
2 z2
2 z3
2 z4
( z1 z2
z3 z4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
)2
2 z1
( z3 z4
)2
z22
( z3 z4
a. 垂直面内直线度误差的影响
R'2 h2 R2 (R R)2 h2 R 2 h2 2R R R 2 0 忽略R 2项: 则:R h2
2R
由于刀尖相对于工件回转轴线在加 工表面切线方向的变化属非敏感方 向,故其对零件的形状精度影响极 小。
2. 机床导轨误差对工件精度的影响:
b. 水平面内直线度误差的影响
误差与磨损,定位误差等。 ② 工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误差。如:机床主轴回转误差
导轨导向误差、传动链误差等。 3. 工艺系统的受力变形:——力效应误差
4. 工艺系统的受热变形:——热效环应境误差
5. 调整误差 6. 测量误差
二.误差的分类:
系统误差
常值系统误差
误差的性质
变值系统误差
随机误差
y2 (R A)2
z2 R2
1
1. 主轴的回转精度:
① 回转精度的表现形式: a.轴向窜动: b.指回转轴线在轴向的位置变化。 b.径向跳动: 指回转轴线绕平均轴线作平行的公 转运动。 c.角度摆动: d.指回转轴线绕平均轴线作不平行 的公转运动。
1. 主轴的回转精度:
② 影响主轴回转精度的因素: a. 前后支承轴承的影响: b. 前后支承轴颈的圆度误差
第六章 机械加工精度
第一节 概述 第二节 加工原理误差对零件加工精度的影响 第三节 工艺系统的几何误差对加工精度的影响 第四节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响 第五节 工艺系统受热变形对加工精度的影响 第六节 加工误差的统计分析法
第一节 概述
一.机械加工精度
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数 的符合程度。
二、刀具的制造精度和尺寸磨损
3. 减少刀具尺寸磨损对加工精度影响的措施:
a. 进行刀具补偿;
μ0
b. 选用合理的刀具材料;
c. 选用最佳的切削用量;