工艺系统几何误差PPT课件
合集下载
机械加工质量及其控制概述ppt68页课件
第一节 概述
二、机械加工表面质量
（一）表面质量的概念
粗糙度太大、太小都不耐磨
适度冷硬能提高耐磨性
对疲劳强度的影响
对耐腐蚀性能的影响
对工作精度的影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高疲劳强度
粗糙度越大、工作精度降低
残余应力越大，工作精度降低
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性
本章提要
机械产品质量取决于零件的加工质量和产品的装配质量，机器零件的加工质量是整台机器质量的基础。 机器零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量两个重要指标表示，它的高低将直接影响整台机器的使用性能和寿命。 机械产品加工的首要任务，就是保证零件的机械加工质量要求。 本章重点讨论影响机械加工精度和表面质量的因素及其控制方法。
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
主轴回转误差的基本形式
车床上车削
镗床上镗削
内、外圆
端面
螺纹
孔
端面
纯径向跳动
机械加工中，采用近似的成形运动或近似的刀刃形状进行加工，虽然会由此产生一定的原理误差，但却可以简化机床结构和减少刀具数，只要加工误差能够控制在允许的制造公差范围内，就可采用近似加工方法。
原始误差
工艺系统动误差
工艺系统受力变形
刀具磨损
残余应力引起变形
测量误差
工艺系统热变形
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
二、机械加工表面质量
（一）表面质量的概念
粗糙度太大、太小都不耐磨
适度冷硬能提高耐磨性
对疲劳强度的影响
对耐腐蚀性能的影响
对工作精度的影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高疲劳强度
粗糙度越大、工作精度降低
残余应力越大，工作精度降低
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性
本章提要
机械产品质量取决于零件的加工质量和产品的装配质量，机器零件的加工质量是整台机器质量的基础。 机器零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量两个重要指标表示，它的高低将直接影响整台机器的使用性能和寿命。 机械产品加工的首要任务，就是保证零件的机械加工质量要求。 本章重点讨论影响机械加工精度和表面质量的因素及其控制方法。
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
主轴回转误差的基本形式
车床上车削
镗床上镗削
内、外圆
端面
螺纹
孔
端面
纯径向跳动
机械加工中，采用近似的成形运动或近似的刀刃形状进行加工，虽然会由此产生一定的原理误差，但却可以简化机床结构和减少刀具数，只要加工误差能够控制在允许的制造公差范围内，就可采用近似加工方法。
原始误差
工艺系统动误差
工艺系统受力变形
刀具磨损
残余应力引起变形
测量误差
工艺系统热变形
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
工艺系统受力变形引起的加工误差课件
工艺系统受力变形引起的加工误 差课件
目录
• 工艺系统概述 • 工艺系统受力变形的基本原理 • 加工误差的产生与影响 • 减小加工误差的方法与技术 • 案例分析与实践经验
01
工艺系统概述
工艺系统的定义与组成
工艺系统定义
工艺系统是指在生产过程中，为了将原材料转化为成品的一 系列加工环节的组合，包括机床、夹具、刀具和工件等。
响。
05
案例分析与实践经验
案例一：某机械零件加工误差的减小
总结词：工艺优化
详细描述：通过对工艺系统的优化，减小了某机械零件在加工过程中由于受力变 形引起的误差，提高了零件的加工精度。具体措施包括改进夹具设计、调整切削 参数和优化加工流程等。
案例二：某航空发动机叶片加工误差的优化
总结词
误差补偿技术
加工误差对产品质量的影响
加工误差对产品性能的影响
加工误差会导致产品的尺寸、形状和位置偏差，从而影响产品的性能。例如， 由于装配间隙过大或过小引起的装配困难或装配质量不稳定；由于零件尺寸偏 差引起的配合不良或运动精度下降等。
加工误差对产品可靠性的影响
加工误差会导致产品的疲劳寿命、耐磨性和耐腐蚀性等下降，从而影响产品的 可靠性。例如，由于热处理变形引起的淬火裂纹会导致零件断裂；由于磨削烧 伤引起的表面变质层会导致零件表面磨损加快等。
预防性维护
定期对工艺系统进行检查与维护， 确保其处于良好的工作状态。
优化工艺参数与加工条件
试验与优化
01
通过试验确定最佳的工艺参数与加工条件，如切削深度、进给
速度等。
控制环境因素
02
保持恒温、恒湿等环境条件，减小环境因素对加工精度的影响
。
选用合适的刀具与夹具
目录
• 工艺系统概述 • 工艺系统受力变形的基本原理 • 加工误差的产生与影响 • 减小加工误差的方法与技术 • 案例分析与实践经验
01
工艺系统概述
工艺系统的定义与组成
工艺系统定义
工艺系统是指在生产过程中，为了将原材料转化为成品的一 系列加工环节的组合，包括机床、夹具、刀具和工件等。
响。
05
案例分析与实践经验
案例一：某机械零件加工误差的减小
总结词：工艺优化
详细描述：通过对工艺系统的优化，减小了某机械零件在加工过程中由于受力变 形引起的误差，提高了零件的加工精度。具体措施包括改进夹具设计、调整切削 参数和优化加工流程等。
案例二：某航空发动机叶片加工误差的优化
总结词
误差补偿技术
加工误差对产品质量的影响
加工误差对产品性能的影响
加工误差会导致产品的尺寸、形状和位置偏差，从而影响产品的性能。例如， 由于装配间隙过大或过小引起的装配困难或装配质量不稳定；由于零件尺寸偏 差引起的配合不良或运动精度下降等。
加工误差对产品可靠性的影响
加工误差会导致产品的疲劳寿命、耐磨性和耐腐蚀性等下降，从而影响产品的 可靠性。例如，由于热处理变形引起的淬火裂纹会导致零件断裂；由于磨削烧 伤引起的表面变质层会导致零件表面磨损加快等。
预防性维护
定期对工艺系统进行检查与维护， 确保其处于良好的工作状态。
优化工艺参数与加工条件
试验与优化
01
通过试验确定最佳的工艺参数与加工条件，如切削深度、进给
速度等。
控制环境因素
02
保持恒温、恒湿等环境条件，减小环境因素对加工精度的影响
。
选用合适的刀具与夹具
工艺系统几何误差.pptx
（2）轴承误差
②采用滚动轴承
机 床 的 几 何 误 差
采用滚动轴承时影响主轴回转精度的因素
3、影响主轴回转误差的因素
（3）与轴承配合零件（轴承与箱体孔）的误差
（4）主轴系统的径向不等刚度和热变形等
机 床 的 几 何 误 差
二、 机床的几何误差
4、提高主轴回转精度的途径
（1）提高主轴部件的制造精度
LOGO
机械制造技术
第七章 机械加工精度
机制教研室
LOGO
第七章 机械加工精度
第二节 工艺系统几何误差
第二节 工艺系统几何误差
一
本 节 教 学 内 容
一
加工原理误差
二
机床的几何误差
三 工艺系统的其他几何误差
第二节 工艺系统几何误差
本节教学要求：
本
掌握工艺系统的几何误差的种类及对加工精
节 度的影响、减小这些误差的措施。
差
(3)切割层太薄--刀刃打滑
三、工艺系统的其他误差
4、调整误差
2）按样件或样板调整
机
样件或样板本身的制造安装误差及对刀误差
床 3）定程机构误差
的
几
行程挡块、靠模、凸轮等机构的制造精度和调整，以及
挂轮齿数：Z1=26、Z2=24、Z3=29、Z4=30
26 29 P工 1 24 30 6 6.2833333
第二节 工艺系统几何误差
二、机床的几何误差
机床几何误差是指在无切削负荷下，来自机床本身制造
机 误差、安装误差和磨损，主要包括主轴回转误差、导轨误差、
床 传动链误差。 的 几 1、主轴回转误差
几
若车床导轨与主轴回转轴线在水平面内有平行度误差
教案19§3-2、工艺系统几何误差引起的加工误差
Kxt=Fy/yn 法向分力Fy一般指切削力在工件径向的分力 Fy（如车削）
第三章 机械加工精度
法向位移yn一般应包括切削分力Fy、Fz及Fx在 径向所引起的变形，一般应写为：
Kxt=Fy/y(N/mm)
第三章 机械加工精度
微量进给时产生爬行现象的根本原因是摩擦系 数的下降特性。进给机构工作时，由于传动元件 间有弹性变形，故可把各中间传动元件的弹性抽 象弹簧，当主动件微量向左移动时，弹簧受压缩， 但导轨对溜板的摩擦力Gf大于弹簧力kx，故溜板 仍静止。当主动件前进到弹簧力kx稍大于摩擦力 Gf时，溜板开始左移，导轨与溜板间滑移速度增 加，由于摩擦系数的下降特性，摩擦阻力减小， 溜板就加速前进，使溜板速度大于主动件，弹簧 压缩量减小，溜板速度又逐渐减小而摩擦阻力则 逐渐增大，溜板就停止前进。如此反复上述过程， 就使溜板产生爬行现象。
第三章 机械加工精度
基准不重合误差 定位基准和设计基准不 重合所产生的误差。 基准面误差 包括定位元件的制造误差与 磨损及工件定位基准面的制造误差。 （二）、调整误差 零件加工的每一个工序 中，为了获得被加工表面的形状、尺寸和位置精 度，必须对机床、夹具和刀具进行调整，任何调 整工作必然会带来一些误差，即构成调整误差。 调整的方法有试切法、定程机构调整、样板或 样件调整，是依零件的生产和加工精度不同而不 同。
第三章 机械加工精度
由此可见，工艺系统的受力变形是加工中一项 很复杂的原始误差，不仅严重地影响加工精度， 还影响表面质量，限制切削用量和生产率的提高。 从材力可知： K=F/y称为物体的刚度，物体的刚度是使物体 产生单位变形所需的力，或者说是物体抵抗外力 欲使其变形的能力。
第三章 机械加工精度
切削加工中，工艺系统各部分在各种外力作用 下，将在各个受力方向产生相应的变形，其中， 以对加工精度影响最大的那个方向上的力和变形 的分析计算将更有意义，因此，工艺系统刚度Kxt 定义为：零件加工表面法向分力Fy与刀具在切削 力作用下，相对工件在该方向上位移yn的比值，即：
第三章 机械加工精度
法向位移yn一般应包括切削分力Fy、Fz及Fx在 径向所引起的变形，一般应写为：
Kxt=Fy/y(N/mm)
第三章 机械加工精度
微量进给时产生爬行现象的根本原因是摩擦系 数的下降特性。进给机构工作时，由于传动元件 间有弹性变形，故可把各中间传动元件的弹性抽 象弹簧，当主动件微量向左移动时，弹簧受压缩， 但导轨对溜板的摩擦力Gf大于弹簧力kx，故溜板 仍静止。当主动件前进到弹簧力kx稍大于摩擦力 Gf时，溜板开始左移，导轨与溜板间滑移速度增 加，由于摩擦系数的下降特性，摩擦阻力减小， 溜板就加速前进，使溜板速度大于主动件，弹簧 压缩量减小，溜板速度又逐渐减小而摩擦阻力则 逐渐增大，溜板就停止前进。如此反复上述过程， 就使溜板产生爬行现象。
第三章 机械加工精度
基准不重合误差 定位基准和设计基准不 重合所产生的误差。 基准面误差 包括定位元件的制造误差与 磨损及工件定位基准面的制造误差。 （二）、调整误差 零件加工的每一个工序 中，为了获得被加工表面的形状、尺寸和位置精 度，必须对机床、夹具和刀具进行调整，任何调 整工作必然会带来一些误差，即构成调整误差。 调整的方法有试切法、定程机构调整、样板或 样件调整，是依零件的生产和加工精度不同而不 同。
第三章 机械加工精度
由此可见，工艺系统的受力变形是加工中一项 很复杂的原始误差，不仅严重地影响加工精度， 还影响表面质量，限制切削用量和生产率的提高。 从材力可知： K=F/y称为物体的刚度，物体的刚度是使物体 产生单位变形所需的力，或者说是物体抵抗外力 欲使其变形的能力。
第三章 机械加工精度
切削加工中，工艺系统各部分在各种外力作用 下，将在各个受力方向产生相应的变形，其中， 以对加工精度影响最大的那个方向上的力和变形 的分析计算将更有意义，因此，工艺系统刚度Kxt 定义为：零件加工表面法向分力Fy与刀具在切削 力作用下，相对工件在该方向上位移yn的比值，即：
《工艺系统几何误差》课件
此外，随着智能制造技术的发展，可以结合人工智能和大数据技术对工艺系统几何误差进行实时监测和 智能控制，进一步提高加工精度和效率。
感谢您的观看
THANKS
工件在夹具中因夹紧力不均匀或夹紧 方式不当而产生的变形，从而产生的 加工误差。
工件表面质量误差
工件表面因前道工序加工不当而导致 的质量缺陷，对后续加工产生的影响 。
工件热误差
由于工件受环境温度影响而产生的热 变形，导致加工过程中出现误差。
03
工艺系统几何误差的测量与 评估
直接测量法
直接测量法是通过直接使用测量工具或仪器对工艺系统中的各个零部件进行测量 的方法。这种方法精度高，但需要耗费大量时间和人力，适用于精度要求较高的 场合。
误差对加工精度的影响
01
02
03
降低产品质量
误差会导致工件尺寸、形 状和位置精度降低，影响 产品质量。
降低生产效率
误差可能导致频繁的调整 和修正，增加生产时间和 成本。
引发生产事故
误差可能导致工件损坏或 设备故障，甚至引发生产 事故。
02
工艺系统几何误差的来源
机床的几何误差
01
02
03
04
机床主轴回转误差
要采取有效的误差控制策略来减小这种影响。
04
为了减小工艺系统几何误差，需要采取一系列措施， 包括提高制造和装配精度、优化工艺参数和采用误差 补偿技术等。
对未来研究的展望
随着数字化制造技术的发展，工艺系统几何误差的研究将更加深入，需要进一步探讨数字化制造环境 下误差产生的机理和控制策略。
未来研究可以进一步研究工艺系统几何误差的建模、预测和控制方法，提高加工精度的稳定性和可靠性 。
主轴实际回转轴线与理论回转 轴线存在的偏差。
感谢您的观看
THANKS
工件在夹具中因夹紧力不均匀或夹紧 方式不当而产生的变形，从而产生的 加工误差。
工件表面质量误差
工件表面因前道工序加工不当而导致 的质量缺陷，对后续加工产生的影响 。
工件热误差
由于工件受环境温度影响而产生的热 变形，导致加工过程中出现误差。
03
工艺系统几何误差的测量与 评估
直接测量法
直接测量法是通过直接使用测量工具或仪器对工艺系统中的各个零部件进行测量 的方法。这种方法精度高，但需要耗费大量时间和人力，适用于精度要求较高的 场合。
误差对加工精度的影响
01
02
03
降低产品质量
误差会导致工件尺寸、形 状和位置精度降低，影响 产品质量。
降低生产效率
误差可能导致频繁的调整 和修正，增加生产时间和 成本。
引发生产事故
误差可能导致工件损坏或 设备故障，甚至引发生产 事故。
02
工艺系统几何误差的来源
机床的几何误差
01
02
03
04
机床主轴回转误差
要采取有效的误差控制策略来减小这种影响。
04
为了减小工艺系统几何误差，需要采取一系列措施， 包括提高制造和装配精度、优化工艺参数和采用误差 补偿技术等。
对未来研究的展望
随着数字化制造技术的发展，工艺系统几何误差的研究将更加深入，需要进一步探讨数字化制造环境 下误差产生的机理和控制策略。
未来研究可以进一步研究工艺系统几何误差的建模、预测和控制方法，提高加工精度的稳定性和可靠性 。
主轴实际回转轴线与理论回转 轴线存在的偏差。
机械加工误差及影响因素ppt课件
图10-8车床导轨面间的平行度误差
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
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
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
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
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
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
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
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
机械加工工艺ppt课件
薄壁套夹紧变形
38
◆ 重力影响 【例】龙门铣横梁
解决：变形补偿
龙门铣横梁变形
龙门铣横梁变形补偿
39
40
◆ 传动力与惯性力影响
➢ 理论上不会产生 圆度误差（但会产 生圆柱度误差） ➢周期性的力易会 引起强迫振动
z
l a）
Fcd
φ Fcd
R Fc yFcd Fp y r
Y
O″ Fp rcd=Fcd / kc
Fc Fc / kc
29
2、工艺系统受力变形对加工精度的影响 （1）切削力作用点位置变化引起工件形状误差 B′
A′
yx
ytj ywz
Δx
A FA
x
C
B
C′
FB
Fp
L
工艺系统变形随受力点变化规律
30
工件刚度小-------腰鼓形 工件刚度大-------马鞍形
31
(2)误差复映规律
切削加工中，由于 毛坯本身的误差（形状 或位置）使切削深度不 断变化，从而引起切削 力的变化，促使工艺系 统产生相应的变形，因 而工件表面上保留了与 毛坯表面类似的形状和 位置误差，但加工后残 留的误差比毛坯误差从 数值上大大减少了，这 一现象称为“误差复映”
16
8）提高主轴回转精度的措施 ➢提高主轴部件的制造精度
首先应提高轴承的回转精度．其次是提高箱体支承孔、 主轴轴颈和与轴承相配合有关表而的加工精度。此外，还 可在装配时先测出滚动轴承及主轴锥孔的径向圆跳动，然 后调节径向圆跳动的方位，使误差相互补偿或抵消，以减 少轴承误差对主轴回转精度的影响。 ➢对滚动轴承进行预紧，消除间隙
③与轴承配合的零件误差的影响 由于轴承内、外圈或轴瓦很薄，受力后容易变形，因此
第二节 工艺系统的几何精度对
1)导轨在水平面内的直线度误差
2)导轨在水平面内有直线度误差ΔX时，将使刀
3)尖相对于工件回转轴线在加工面的法线方向
4)（加工误差敏感方向）上产生位移，位移量等于导
轨的直线度误差，此时刀尖在水平面内的运动轨迹
5)不是一条直线，由此造成工件的轴向形状误差为：
d 2X
2)导轨在垂直面内的直线度误差 导轨在垂直面内有直线度误差ΔY时，将使刀尖相对于工 件回转轴线
胸片显示局部或弥漫的浸润一氧化碳弥散功能较用药前基础检查下降1导轨在水平面内的直线度误差导轨在水平面内的直线度误差2导轨在水平面内有直线度误差导轨在水平面内有直线度误差xx时将使刀时将使刀3尖相对于工件回转轴线在加工面的法线方向尖相对于工件回转轴线在加工面的法线方向4加工误差敏感方向上产生位移位移量等于导加工误差敏感方向上产生位移位移量等于导轨的直线度误差此时刀尖在水平面内的运动轨迹轨的直线度误差此时刀尖在水平面内的运动轨迹5不是一条直线由此造成工件的轴向形状误差为
（三）成形运动间速度关系精度
对于一般的加工不需要严格要求各成形运动之间的速 度关系，但采用展成原理加工时，如车、磨螺纹以及 滚齿、插齿、磨齿等，则在成形过程中必须要求各成 形运动之间具有准确的速度关系。 以滚齿机为例加以说明。 图4-27所示为滚齿机传动链图。在用单头滚刀加工直齿
轮时，滚刀与工件之间必须保持严格的传动关系--滚刀
b）。
同样，推力轴承滚动体的几何误差，两推力环安装面 的误差，以及装配质量和装配间隙等对主轴端面圆跳 动误差也有重要影响。
产生倾角摆动的原因
倾角摆动可视为径向圆跳动与端面圆跳动
的综合。凡引起径向圆跳动与端面圆跳动的
因素均会影响主轴的倾角摆动。
3、主轴回转误差对零件的加工精度的影响
工艺系统的几何误差1
在相同的工艺条件下加工一批零件， 产生的大小、方向不变（或按加工顺 序作规律性变化）的误差。
5. 研究加工精度的方法
在掌握各种原始误差对加工
分析计算法
精度影响规律的基础上，分析工 件加工中所出现的误差可能是哪
（单因素分析法）
一种或哪几种主要原始误差所引 起的，并找出原始误差与加工误
差之间的影响关系，通过估算来
刀尖产生切向位移△Z，造成工件在半径方向产 生的误差为：△R≈△Z2/d 。
设：△Z=△Y=0.01mm ,R=50mm , 则由于法向原始误差而产生的加
工误差 △R= △Y =0.01mm, 由于切向原始误差产生的加工误
差 △R ≈△Z2/d =0.000001mm
可见，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。
工件回转类
机 床
刀具回转类
车床 镗床
误差敏感方向 不变
加工时误差敏感 方向和切削力方 向随主轴回转而 不断变化
对于刀具回转类机床，主轴的径向跳动会使
零件产生圆度误差
2
(A+R）cosφ
1，
Acosφ
Rsinφ
Om O O φ
3
1
AA
R
4
镗孔时纯径向跳动对加工精度的影响
对于工件回转类机床，刀具相对主轴平均回 转轴线距离为一定值，假设主轴轴线沿y轴作 简谐运动，在工件的1处（主轴中心偏移最大 之处）切出的半径比在 工件的2、4 处切出的半 径小一个幅值A;在工件 的 3 处切出的半径比在 工件的2、4 处切出的半 径大一个幅值A。
误
测量力大小等）
（4）正确选择和使用量具，以保证测
差
量精度
最新1几何公差及误差检测分解ppt课件
除非有进 一步的要求， 被测要素在公 差带内可以具 有任何形状。
27
六、几类几何公差之间的关系
• 如果功能需要，可以规定一种或多种几何特征的公差以限
定要素的几何误差。限定要素某种类型几何误差，亦能限 制该要素其他类型的几何误差。
• 要素的位置公差可同时控制要素的位置误差、方向误差和
形状误差。
• 要素的方向公差可同时控制要素的方向误差和形状误差。 • 要素的形状公差只能控制要要素的形状误差。
称半径不同，拟合圆柱面的轴线就是该拟合圆柱面的中心线3.7，即拟合圆柱面 轴线3.7 ；显然，拟合圆柱面和拟合轴线都是没有误差的；
➢以垂直于拟合轴线的平面作横截面，得到各横截面上提取线9； ➢以提取线通过最小二乘法得到拟合圆5，进而得到各截面拟合圆的圆心6； ➢圆柱面的提取中心线就是这些横截面的拟合圆圆心的连线。
46
47
Hale Waihona Puke 2)给定方向上的直线度公差带为间距等于公差值t
的两平行平面所限定的区域。
提取（实际）的棱边 应限定在间距等于 0.1的两平行平面之 间。
48
2)给定方向上的直线度
49
3)任意方向上的直线度
• 给定任意方向的直线度公差
带：直径为公差值φt的圆 柱面所限定的区域。
• 它表示外圆柱面的提取（实
取表面的所有对应点之间中点的轨迹，其中： （1）所有对应点的连线均垂直于拟合中心平面； （2）拟合中心平面是由两对应提取表面得到的两拟合平行平
面的中心平面。
• 图4-8反映了提取表面、拟合平面、拟合中心平面、提取中
心面之间的关系和区别。除非另有规定，两拟合平行平面由 最小二乘法得到，没有形状误差，且两拟合平行平面之间的 距离可能与公称距离不同。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
何
误
差
-
28
三、工艺系统的其他误差
1、刀具的制造误差和磨损
1、一般刀具—— 刃口的磨损和钝化影响加工精度
机
2、成形刀具——刀刃的形状误差，刃磨，装夹影响
床
的
加工件形状精度
几
3、定尺寸刀具——尺寸误差影响工件尺寸精度
何 误
2、夹具的制造误差与磨损
差
1、定位元件
2、刀具导向元件
3、分度机构，夹具体
-
29
（2）轴承误差
②采用滚动轴承
机 床 的 几 何 误 差
采用滚动轴承时影响主轴回转精度的因素
-
18
3、影响主轴回转误差的因素
（3）与轴承配合零件（轴承与箱体孔）的误差
（4）主轴系统的径向不等刚度和热变形等
机 床 的 几 何 误 差
-
19
二、 机床的几何误差
4、提高主轴回转精度的途径
（1）提高主轴部件的制造精度
三、工艺系统的其他误差
3、测量误差
量具本身的制造误差、测量时的接触力、温度、目测正确
机 程度等。
床 4、调整误差
的 几
1）试切法误差来源
何
(1)测量误差.
误
(2)微进给机构的位移误差--"爬行"现象
差
(3)切割层太薄--刀刃打滑
-
30
3、前后导轨的平行度(扭曲)
当卧式车床或外圆磨床的前后导轨存在平行度误差(扭
机 曲)时，结果引起了工件的形状误差。
床
的 4、导轨与主轴回转轴线的平行度误差
几
若车床导轨与主轴回转轴线在水平面内有平行度误差
何
误 ，车出的内外圆柱面产生锥度；若在垂直面内有平行度误差，
差 则圆柱面成双曲线回转体， 因是误差非敏感方向故可忽略。
-
12
二、 机床的几何误差
机 床 的 几 何 误 差
-
13
二、 机床的几何误差
2
(A+R）cosφ
1，
机
床
的
3
几
何
误
差
Acosφ Om O
φ
O
AA
R
Rsinφ 1
4
镗孔时纯径向跳动对加工精度的影响
-
14
二、 机床的几何误差
机
床
的
几ห้องสมุดไป่ตู้
何
误 差
纯角度摆动
O－工件孔中心线
Om－主轴回转中心线
-
15
2、主轴回转误差对加工精度的影响
-
24
2、 机床导轨误差
2、导轨在水平面内的直线度误差
对平面磨床和龙门刨床，导轨水平方向为误差非敏感
机 方向，加工误
床 差可忽略。
的
当导轨向前凸时，工件就会产生鼓形加工误差；
几 何
当导轨向后凸时，工件就会产生鞍形加工误差。
误
当导轨对主轴轴线有平行度误差时，工件就会产生锥
差 度加工误差
-
25
2、 机床导轨误差
LOGO
机械制造技术
第七章 机械加工精度
机制教研室
LOGO
第七章 机械加工精度
第二节 工艺系统几何误差
第二节 工艺系统几何误差
一
本 节 教 学 内 容
一
加工原理误差
二
机床的几何误差
三 工艺系统的其他几何误差
-
3
第二节 工艺系统几何误差
本节教学要求：
本
掌握工艺系统的几何误差的种类及对加工精
节 度的影响、减小这些误差的措施。
教
学
要
求
-
4
第二节 工艺系统几何误差
本节教学重点：
本 减小工艺系统的几何误差的措施。 节 教 学 重 点
-
5
第二节 工艺系统几何误差
一、加工原理误差
加工原理误差是由于采用了近似的切削运动或近似的切
削刃形状所产生的加工误差。
加 工 原 理 误 差
-
6
第二节 工艺系统几何误差
加 工 原 理 误 差
机
①提高轴承的回转精度，
床
的
②提高箱体支承孔，主轴轴颈和轴承相配合
几
何
表面的加工精度。
误 （2）使回转精度不依赖于机床主轴 差
例如：采用两个固定顶尖支承磨削外圆
-
20
2、 机床导轨误差
（1）导轨在垂直面内的直线度误差
卧式车床或外圆磨床的导轨垂直面内有直线度误
机 床
差ΔZ是误差非敏感方向，零件的加工误差可忽略不
卧式车床或外圆磨床的导轨水平面内有直线度
机 误差△Y,将使刀尖的直线运动轨迹产生同样的直线
床 的
度误差ΔY，由于是误差敏感方向，工件的加工误
几 差△R＝△Y，造成零件的圆柱度误差。 何
误
差
-
23
机 水平面 床 的 几 何 误 差
2、 机床导轨误差
导轨水平面内直线度
ΔR
ΔY
D
o
ΔY
图13-13 导轨在水平面内直线度误差
例1 展成法加工齿轮
-
7
第二节 工艺系统几何误差
加 工 原 理 误 差
例2 模数铣刀- 成形法加工齿轮
8
第二节 工艺系统几何误差
例3 车削模数螺纹（m=2）
加 工 原 理 误 差 模数螺纹：P=mπ=2×3.1415927=6.2831854
P 工 1 i Z Z 1 2 Z Z 4 3 P 丝 , i m a b a b c 1 , P 丝 6
挂轮齿数：Z1=26、Z2=24、Z3=29、Z4=30
-
P工12 24 63 20 966.29833
第二节 工艺系统几何误差
二、机床的几何误差
机床几何误差是指在无切削负荷下，来自机床本身制造
机 误差、安装误差和磨损，主要包括主轴回转误差、导轨误差、
床 传动链误差。 的 几 1、主轴回转误差
何 （1）主轴回转误差的概念
的 计。
几 何
而平面磨床、龙门刨床这时是误差敏感方向，所
误 以导轨误差将直接反映到被加工的零件上。
差 导轨对主轴轴线的平行度误差会使工件产生圆柱
度误差
-
21
2、 机床导轨误差
ΔR
机
床
的
ΔZ
几
dR
R＋
Δ R
ΔZ
何
导轨垂直面直线度
误
差
垂直平面
导轨在垂直面内直线度误差
-
22
2、 机床导轨误差
（2）导轨在水平面内的直线度误差
误
主轴实际回转轴线相对于理想回转轴线的偏移称为主轴
差 回转误差。
-
10
二、 机床的几何误差
（一）主轴回转误差 1、主轴回转误差的概念及分类
机
床
的
几
何
误
差
图 主轴回转误差的基本形式
a）径向跳动 b）轴向窜动
c）角度摆动
-
11
二、 机床的几何误差
机 床 的 几 何 误 差
车削时纯径向跳动对加工精度的影响
机
不同型式的主轴回转误差对加工精度的影响是不同的；而
床 的
同一类型的回转误差在不同的加工方式中的影响也不相同。如
几 表13-1所示。
何
机床主轴回转误差产生的加工误差
误
差
-
16
3、影响主轴回转误差的因素
（1）主轴制造误差
（2）轴承误差
机 床 的 几 何 误 差
①采用滑动轴承
-
17
3、影响主轴回转误差的因素
-
26
2、 机床导轨误差
机
床
的
几
何
误
差
车床导轨与主轴回转轴线在垂直面内的
平行度误差产生的加工误差
-
27
3、 机床传动链误差
传动链误差是指机床内联系传动链始末两端传动元件之
间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡
机 量。
床 的
产生的原因是传动链中各传动元件的制造误差、装配误
几 差及磨损等。