机械加工质量培训课件(ppt 104页)

形成，取决于工件和刀具在切削运动过程中的相互位置关系，而 工件和刀具又安装在夹具和机床上。
1）工艺系统：机械加工中，机床、夹具、刀具和工件构成 的完整系统
2）工艺系统中的误差产生零件加工误差的根源，称为原始 误差
2.1 机械加工精度
2.1 机械加工精度
1.加工原理误差
原理误差：由于采用了近似的加工运动或 近似的刀具轮 廓而产生的原始误差。
3．传动链误差：指由于传动链中的传动元件存在制造 误差、装配误差及使用过程中的磨损引起的误差。即 始末两端传动元件间相对运动的误差。通过谐波分析 判断误差来自哪个元件。措施：
①减少传动链中的元件数目，缩短传动链，以减少误差来源。 ②提高传动元件，特别是末端传动元件的制造精度和装配精度。
③传动链齿轮间存在间隙，同样会产生传动链误差，因此要 消除间隙。 ④采用误差校正机构来提高传动精度。
例: ①滚刀用阿基米德蜗杆代替渐开线蜗杆 （近似的刀具轮廓）； ②模数铣刀铣齿（近似的刀具轮廓）； ③用公制丝杆车蜗杆或英制螺纹。 （近似的加工运动）
2.1 机械加工精度
i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34
例1. 在公制车床上车模数为2mm蜗杆时，挂轮计算式为 ：
b.切削力F的作用方向变化（见图2-4镗床镗孔)
在切削力F的作用下， 主轴总是以其支承轴颈某 一固定部位与轴承内表面 的不同部位接触，因此， 轴承内表面的圆度误差将 直接反映为主轴径向圆跳 动δd，而主轴支承轴颈的 圆度误差则影响不大。
②主轴轴向窜动误差对加工精度的影响
主轴的纯轴向窜动对内、外圆加工没有影响，但所加工的 端面却与内外圆轴线不垂直。主轴每转一周，就要沿轴向窜动 一次，向前窜动的半周中形成右螺旋面，向后窜动的半周中形 成左螺旋面，最后切出如同端面凸轮一样的形状，并在端面中 心附近出现一个凸台。当加工螺纹时，则会产生单个螺距内的 周期误差。
@加工质量与设备、工艺方法、工艺措施有关。
2.1 机械加工精度
2.1.1 概述 1、机械加工精度(简称加工精度)：是指零件在机械加工后
的几何参数(尺寸、几何形状和表面间相互位置)的实际值和理 论值相符合的程度。
工精度
2.1.2 影响加工精度的因素及其分析 在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相互位置的
但对于龙门刨床、龙门铣床及导轨磨床来说，导轨在垂直面 内的直线度误差将直接反映到工件上。如图2-10所示龙门刨 床，工作台为薄长件，刚性很差，如果床身导轨为中凹形， 刨出的工件也是中凹形。
图2-10 龙门刨床导轨在垂直平面内直线度引起的误差
(3)导轨间的平行度误差对加工精度的影响
当前后导轨在垂直平面内 有平行度误差（扭曲误差）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。
而理论螺距应该为： P=mπ=2×3.14159=6.2832mm
所以螺距误差为： △p=P1－P=6.2857－6.2832=0.0025mm
2.1 机械加工精度
2.机床、刀具、夹具的制造误差与磨损
(1)机床几何误差
机床误差来自机床本身各部件三方面： ①制造； ②安装；③磨损。 对加工误差影响大的机床误差有三个部分： 1）主轴回转误差; 2）导轨误差; 3）传动链误差。
图2-7 轴颈与轴套孔圆度误差引起的径向跳动
2）导轨误差
①导轨在水平面内有直线度误差。
使刀尖在水平面 内产生位移ΔY，造 成工件在半径方向 上的误差ΔR。
此项误差对于普通车床和外圆磨床，将直接反映在被加 工工件表面的法向方向，所以对加工精度影响极大，使工件 产生圆柱度误差(鞍形或鼓形)。
②导轨在垂直平面内有直线度误差。如图2-9所示，使刀尖产 生ΔZ的位移，造成工件在半径方向上产生误差ΔR=(ΔZ）2/2R ，除加工圆锥形表面外，它对加工精度的影响不大，可以忽略 不计。
机械加工质量
2.1 机械加工精度 2.2 机械加工的表面质量
第2章 机械加工质量
机器零件的加工质量决定了机器的： 1.性能 2.质量 3.寿命
机器产品加工质量的内容： 1.加工精度——宏观的零件几何参数 2.加工表面质量——零件表面层的物理机械性能
@加工表面质量粗糙度方面已获得小于0.0005μ m的粗糙度。
③纯角度摆动误差对加工精度的影响。
主轴的纯角度摆动也因加工方法而异。车外圆时，会产生 圆柱度误差(锥体)；镗孔时，孔将成椭圆形如图2-6所示。
④影响主轴回转精度的因素及提高回转精度的措施。
主轴回转轴线的运动误差不仅和主轴部件的制造精度有关， 而且还和切削过程中主轴受力、受热后的变形有关。但主轴部件 的制造精度是主要的，是主轴回转精度的基础，它包含轴承误差 、轴承间隙、与轴承相配合零件的误差等。
z1 z2

z3 z4

P(P机 （1 床 蜗丝 杆杆 螺螺 距距 ）），若P=6mm，
Z 1 1,1 Z 2 0 7,Z 0 3 8,Z 0 4 1,2 求加0 工后蜗杆螺距
误差是多少？
i
P1=2
P=6
解： i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34 P 1iP Z Z2 1Z Z3 4P1 71 0 2 800 066.2857
导轨间在垂直方向有平行 度误差Δl3时，如图2-11所示， 将使工件与刀具的正确位置在 误差敏感方向产生Δy≈（H/B) ×δ的偏移量，使工件半径产 生ΔR＝ Δy的误差，对加工精 度影响较大。
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。
1）主轴回转误差。 纯径向跳动误差 轴向窜动误差 纯角度摆动误差
①主轴纯径向跳动误差对加精度的影响。 产生的主要原因：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的
圆度误差等。 a. 切削力F的作用方向不变（见图2-5 车外圆的情形)
2
R
1
3
R3
R1 △R
o o′
理论位置
实际位置
R
4
车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差。