第六讲 工艺系统刚度

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第六讲工艺系统刚度

第六讲工艺系统刚度

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机床部件刚度
(一)机床静刚度的测定
图:车床刀架的静刚度特性曲线
1、静态测定法 2、工作状态测定法
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机床线特点
1 变形与作用力不是线性关系; 刀架变形不纯粹是弹性变形 2 加载与御载曲线不重合; 有能量损失,克服摩擦和接触变形所作的功 3 御载后曲线不回到原点; 有残留变形
Fy y
注意:工件和刀具在 y方向产生的相对位移 y, 不只是 Fy作用的结果,而是 Fx、 Fy、 F z同时 作用的综合结果
5
6
工艺系统刚度的计算
y y jc y jj yd yg 各部分刚度: Fy Fy Fy Fy k jc , k jj , kd , kg y jc y jj yd yg 代入上式得: 1 1 1 1 1 k k jc k jj kd k g
tj

Fy L x FA k tj K tj L Fy x FB k wz K wz L Fy k
x dj
wz
B
L
wz
dj
y
dj

y
jc
y
y dj
y jc = ( y tj x) y d j = y tj ( y wz y tj )
dj
2 1 L x 2 1 x 1 Fy K L K k dj wz L tj
第六讲工艺系统刚度
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本次课程目标
1 刚度的概念、 工艺系统刚度的计算
2 工艺系统刚度对加工精度的影响
(1)切削力作用点位置(机床的变形、工件的变形) (2)切削力大小 (3)夹紧力和重力 (4)传动力和惯性力
3 机床部件刚度 4 相关措施 5 工件残余应力

工艺系统刚度及误差

工艺系统刚度及误差

2、调整误差
在工序的调整工作中所存在的误差即调整误差
一次调整后存在的误差对这一批零件的影响是不变的。
但大批量加工中存在多次调 整,不可能每次完全相同。 对全部零件来说,每次调整 误差为偶然性误差。机床调
整误差可理解为零件尺寸分
布曲线中心的最大偏移量。
加工中不产生废品的
条件:Δfb+Δt≤T
通常Δfb=6σ
夹紧力和重力引起的加工误差
第三十五页,编辑于星期日:点 四十分。
夹紧力和重力引起的加工误差
第三十六页,编辑于星期日:点 四十分。
夹紧力和重力引起的加工误差
第三十七页,编辑于星期日:点 四十分。
机床部件静刚度
第三十八页,编辑于星期日:点 四十分。
机床部件静刚度曲线的特点
• 是弹性变形 • 加载与御载曲线不重合;有能量损失,克
响大
第十二页,编辑于星期日:点 四十分。
滚动轴承结构复杂,影响主轴精度因素也较复杂
除轴承本身精度外,与配合件精度有很大关系如主轴轴
颈、支承座孔等精度
第十三页,编辑于星期日:点 四十分。
产生轴向窜动主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面 对主轴回转轴线有垂直度误差。
主轴不同形式的回转误差引起的加工误差不同
轴承本身误差、轴承间隙、轴承间同轴度误差,各段轴
颈、轴孔的同轴度误差主轴系统的刚度和热变形等。 但它们对主轴回转精度的影响大小随加工方式而不同
第十一页,编辑于星期日:点 四十分。
主轴采用滑动轴承的车床类,主轴受力方向一定,主轴颈 圆度误差对加工影响较大,轴承孔圆度误差对加工没影响
镗床主轴受力随镗刀旋转方向不断变化其轴承孔误差对加工影
主轴部件装配时,应合理地确定各相关零件的精度, 采用轴颈与轴承圈误差抵消法或角度选配法精细的 调整安装并尽量消除轴承间隙,即可保证和提高主 轴的回转精度。 (3)采用双死顶尖装夹工件,可减小机床主轴回转误差 对工件加工精度的影响

《工艺系统刚度》课件

《工艺系统刚度》课件

05 刚度对工艺系统稳定性的影响
刚度与工艺系统稳定性的关系
刚度是工艺系统的重要参数,它决定 了工艺系统的稳定性和精度。刚度越 高,工艺系统的抗干扰能力越强,稳 定性越好。
当工艺系统受到外力作用时,刚度决 定了系统的变形量。刚度不足会导致 系统变形,影响加工精度和产品质量 。
提高工艺系统稳定性的方法
材料选择与处理
选用高强度材料
选择具有高弹性模量、高 屈服强度和低屈服点的材 料,如高碳钢、合金钢等 。
优化材料处理
通过热处理、冷处理和表 面处理等手段,改善材料 的力学性能和表面质量。
控制材料残余应力
合理安排加工顺序,减少 热处理和切削加工中的残 余应力,提高工艺系统的 刚度。
结构设计优化
简化结构
总结词
严格控制工艺系统刚度,确保精密仪器 的性能和稳定性
VS
详细描述
该精密仪器制造企业深知工艺系统刚度对 产品性能和稳定性的影响,因此在制造过 程中严格控制工艺系统刚度。企业采用了 高精度的测量设备和严格的检测标准,确 保了工艺系统刚度的稳定性和可靠性,从 而保证了精密仪器的性能和稳定性。
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有限元分析
利用计算机仿真技术,建立工艺系统的有限元模 型,通过模拟分析计算刚度值。
刚度评估标准
国家标准
根据国家相关标准,制定工艺系统刚度的评估指标和合格范围。
行业标准
根据行业协会或组织制定的标准,评估工艺系统刚度是否符合行业 要求。
企业标准
企业根据自身生产需求和技术水平,制定工艺系统刚度的企业标准 。
工艺系统刚度
• 引言 • 工艺系统刚度的基本概念 • 工艺系统刚度的测量与评估
• 提高工艺系统刚度的策略与方法 • 刚度对工艺系统稳定性的影响 • 案例分析

机械制造工艺学名词解释和简答题

机械制造工艺学名词解释和简答题

1.机械加工工艺过程:对机械产品中的零件采用各种加工方法,直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能,使之成为合格零件的全部劳动过程。

2生产纲领:计划期内,包括备品率和废品率在内的产量称为生产纲领。

3工艺规程:规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件,是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。

4加工余量:毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为加工总余量。

5六点定位原理:用来限制工件自由度的固定点称为定位支承点.用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则称为六点定位原理(六点定则)6.完全定位、不完全定位、欠定位、过定位完全定位:工件的六个自由度被完全限制的定位.不完全定位:允许少于六点(1—5点)的定位。

欠定位:工件应限制的自由度未被限制的定位.过定位:工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的定位。

7.加工精度、加工误差: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)与理想几何参数的符合程度。

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)对理想几何参数的偏离程度。

9误差复映:当车削具有圆度误差的毛坯时,由于工艺系统受力变形的变化而使工件产生相应的圆度误差,这种现象叫做误差复映.10.表面粗糙度:表面粗糙度轮廓是加工表面的微观几何轮廓,其波长与波高比值一般小于50。

11.冷作硬化:机械加工过程中产生的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒间产生滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,统称为冷作硬化(或称为强化).12.工艺系统: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。

13.工艺系统刚度:工艺系统抵抗变形的能力。

14.工序能力:工序处于稳定状态时,加工误差正常波动的幅度。

15.工序能力系数:表示工序能力等级,代表了工序能满足加工精度要求的程度。

16.自激振动:机械加工过程中,在没有周期性外力(相对于切削过程而言)作用下,由系统内部激发反馈产生的周期性振动,称为自激振动,简称颤振。

机械制造技术基础简答题

机械制造技术基础简答题

1.什么是误差复映,减少复映的措施有哪些?误差复映:指工件加工后仍然具有类似毛坯误差的现象(形状误差、尺寸误差、位置误差)措施:多次走刀;提高工艺系统的刚度。

2.什么是磨削烧伤?影响磨削烧伤的因素有哪些?磨削烧伤:当被磨工件的表面层的温度达到相变温度以上时,表面金属发生金相组织的变化,使表面层金属强度硬度降低,并伴随有残余应力的产生,甚至出现微观裂纹的现象。

影响因素:合理选择磨削用量;工件材料;正确选择砂轮;改善冷却条件。

3.什么是传动链误差?提高传动链传动精度的措施有哪些?传动链误差:指传动链始末两端传动元件间相对传动的误差。

措施:缩短传动链;降速传动,末节大降速比;提高传动元件的制造精度和装配精度;误差补偿装置。

4.减少工艺系统受热变形的措施?减少发热和隔热;改善散热条件;均衡温度场;改进机床机构;加快温度场的平衡;控制环境温度。

5.什么是工艺系统的刚度?误差产生的原因?工艺系统刚度:垂直作用于工件加工表面(加工误差敏感方向)的径向切削分力与工艺系统在该方向的变形之间的比值。

原因:在机械加工过程中,机床、夹具、刀具、和工件在切削力的作用下,都将分别产生变形y机、y 夹、y刀、y工,致使刀具和被加工表面的相对位置发生变化,使工件产生误差。

6.工艺规程的设计规则?所设计的工艺规程应能包装零件的加工质量(或机器的装配质量),达到设计图样上规定的各项技术要求;应使工艺过程具有较高的生产率,使产品尽快投放市场;设法降低制造成本;注意减轻工人的劳动程度,保证生产安全;7.什么是粗基准?精基准?选择原则?精基准:用加工过的表面作为静基准;基准重合原则,基准统一原则,互为基准,自为基准。

粗基准:选用工件上未加工的表面作为基准;保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则,合理分配加工余量的原则,便于装夹的原则,粗基准一般不得重复使用的原则8.什么叫加工余量?影响加工余量的因素?加工余量:毛坯上留作加工用的表面层。

工艺系统受力变形对加工精度的影响ppt课件

工艺系统受力变形对加工精度的影响ppt课件

精品课件
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精品课件
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• 第11次作业:①工艺系 统热平衡的概念②减少 工艺系统热变形的主要 途径
• ③教材P121:2-16
精品课件
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§5工件内应力对加工精度的影响
• 内应力指在没有外加载荷的情况下,仍 然残存在工件内部的应力。内应力是由
于金属内部组织发生了不均匀的体积变 化而产生。工件在铸造、锻造及切削加 工后,内应力处于暂时平衡,可以保持 形状精度的暂时稳定,但只要外界条件 发生变化,暂时平衡会被打破而进行重 新分布,这时工件将发生变形,甚至造 成裂纹等。
精品课件
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§3工艺系统受热变形对加工精度的影响
• 一、概述 • 二、机床热变形引起的加工误差 • 三、工件热变形引起的加工误差 • 四、刀具热变形引起的加工误差 • 五、减少工艺系统热变形的主要途径
精品课件
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一、概述
• 在机械加工过程中,工艺系统在各 种热源的影响下,常产生复杂的变形, 破坏了工件与刀具的相对位置精度,造 成了加工误差。在某些精密加工中,由 于热变形引起的加工误差约占总加工误 差的40~70%,热变形降低了加工精度, 影响了加工效率。
精品课件
6
影响机床部件刚度的因素
1、连接表面接触变形的影响 在外力作用下,接触处产生较大的接触应力,引
起接触变形。影响接触变形的因素主要是零件接触表 面的形状精度、表面粗糙度和零件材料的硬度。
2、部件中薄弱零件的影响 某些刚度很低的零件受力后会产生较大的变形,
使整个部件的刚度降低。如车床溜板部件中的楔铁。
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二、机床热变形引起的加工误差
• 对加工精度的影响,最主要的是主轴部件、床身 导轨以及两者相对位置等方面的影响。

机械制造工艺学复习

机械制造工艺学复习

第一章绪论1)何谓生产过程,工艺过程,工艺系统;生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程工艺过程:在生产过程中,毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等工作直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品,这一过程称为.工艺系统:机械加工中,由机床、刀具、夹具和工件组成的统一体。

2)生产纲领概念及计算,生产类型的确定及对应的工艺特点。

生产纲领定义:计划期内,包括备品率和废品率在内的产量。

某零件在计划期为一年的年生产纲领N计算:N=Qn(1+α%+β%) (件/年)式中:Q—产品的产量(台/年);n-每台产品中该零件的数量(件/台);α%-备品的百分率;β%—废品的百分率。

3)工艺过程:工序、安装、工位,工步(复合工步),走刀的概念一个或一组工人在一个工作地点或一台机床上,对同一个或几个零件进行加工所连续完成的那部分工艺过程称为工序在工件的一次安装中,通过分度(或移位)装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把工件在机床上所占据的位置称为工位在一次安装中,可能只有一个工位,也可能有几个工位在加工表面不变、加工工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工序内容,称为工步。

注意:一个工序含有一个或几个工步。

为提高生产率,采用多刀同时加工一个零件的几个表面时,也看作一个工步,并称为复合工步。

在一个工步内,若被加工表面需切除的余量较大,一次切削无法完成,则可分几次切削,每一次切削就称为一次走刀.走刀是构成工艺过程的最小单元。

4)工件在机床或夹具中的装夹主要有哪三种方式?直接找正安装,划线找正装夹,夹具中装夹5)工艺基准的分类(概念)(设计、工序、定位、测量、装配基准),知道什么是基准重合原则,会根据实际问题确定设计、工序、定位、测量基准。

基准重合原则即,设计基准与工序基准重合,定位基准与设计基准重合.。

(应尽可能选用设计基准作为精基准,这样可以避免由于基准不重合而引起的误差。

机械制造工艺学名词解释和简答题

机械制造工艺学名词解释和简答题

1.机械加工工艺过程:对机械产品中的零件采用各种加工方法,直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能,使之成为合格零件的全部劳动过程。

2生产纲领:计划期内,包括备品率和废品率在内的产量称为生产纲领.3工艺规程:规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件,是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件. 4加工余量:毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为加工总余量。

5六点定位原理:用来限制工件自由度的固定点称为定位支承点。

用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则称为六点定位原理(六点定则)6.完全定位、不完全定位、欠定位、过定位完全定位:工件的六个自由度被完全限制的定位。

不完全定位:允许少于六点(1-5点)的定位。

欠定位:工件应限制的自由度未被限制的定位。

过定位:工件一个自由度被两个或以上支承点重复限制的定位。

7.加工精度、加工误差: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)与理想几何参数的符合程度.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)对理想几何参数的偏离程度。

9误差复映:当车削具有圆度误差的毛坯时,由于工艺系统受力变形的变化而使工件产生相应的圆度误差,这种现象叫做误差复映.10.表面粗糙度:表面粗糙度轮廓是加工表面的微观几何轮廓,其波长与波高比值一般小于50.11.冷作硬化:机械加工过程中产生的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒间产生滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,统称为冷作硬化(或称为强化)。

12.工艺系统: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。

13.工艺系统刚度:工艺系统抵抗变形的能力.14.工序能力:工序处于稳定状态时,加工误差正常波动的幅度.15.工序能力系数:表示工序能力等级,代表了工序能满足加工精度要求的程度。

16.自激振动:机械加工过程中,在没有周期性外力(相对于切削过程而言)作用下,由系统内部激发反馈产生的周期性振动,称为自激振动,简称颤振.17.强迫振动:由于外界(相对于切削过程而言)周期性干扰力的作用而引起的振动。

机械制造技术基础答案

机械制造技术基础答案

机械制造技术基础答案一、名词解释1.误差复映:由于加工系统的受力变形,工件加工前的误差以类似的形状反映到加工后的工件上去,造成加工后的误差2.工序:由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地,对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程3.基准:将用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准4.工艺系统刚度:指工艺系统受力时抵抗变形的能力5.装配精度:一般包括零、部件间的尺寸精度,位置精度,相对运动精度和接触精度等6.刀具标注前角:基面与前刀面的夹角7.切削速度:主运动的速度8.设计基准:在设计图样上所采用的基准9.工艺过程:机械制造过程中,凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等,使其成为成品或半成品的过程10.工序分散:工序数多而各工序的加工内容少11.刀具标注后角:后刀面与切削平面之间的夹角12.砂轮的组织:磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系13.工序余量:相邻两工序的尺寸之差,也就是某道工序所切除的金属层厚度二、单项选择1.积屑瘤是在(3)切削塑性材料条件下的一个重要物理现象①低速②中低速③中速④高速2.在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为(1)①前角②后角③主偏角④刃倾角3.为减小传动元件对传动精度的影响,应采用(2)传动升速②降速③等速④变速4.车削加工中,大部分切削热(4)①传给工件②传给刀具③传给机床④被切屑所带走5.加工塑性材料时,(2)切削容易产生积屑瘤和鳞刺。

①低速②中速③高速④超高速6.箱体类零件常使用(2)作为统一精基准①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔7.切削用量对切削温度影响最小的是(2)①切削速度②切削深度③进给量8.为改善材料切削性能而进行的热处理工序(如退火、正火等),通常安排在(1)进行①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前9.工序余量公差等于(1)①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一10.一个部件可以有(1)基准零件①一个②两个③三个④多个11.汽车、拖拉机装配中广泛采用(1)①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法12.编制零件机械加工工艺规程,编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是(3)①工步②安装③工序④工位13.切削加工中切削层参数不包括(4)①切削层公称厚度②切削层公称深度③切削层公称宽度④切削层公称横截面积14.工序尺寸只有在(1)的条件下才等于图纸设计尺寸①工序基本尺寸值等于图纸设计基本尺寸值②工序尺寸公差等于图纸设计尺寸公差③定位基准与工序基准重合④定位基准与设计基准不重合15.工艺能力系数是(1)①T/6σ②6σ/T③T/3σ④2T/3σ16.工件在夹具中欠定位是指(3)①工件实际限制自由度数少于6个②工件有重复限制的自由度③工件要求限制的自由度未被限制④工件是不完全定位17.切削加工中切削层参数不包括(4)①切削层公称厚度②切削层公称深度③切削层公称宽度④切削层公称横截面积18.在外圆磨床上磨削工件外圆表面,其主运动是(1)①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动19.大批大量生产中广泛采用(2)①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具20.镗床主轴采用滑动轴承时,影响主轴回转精度的最主要因素是(1)①轴承孔的圆度误差②主轴轴径的圆度误差③轴径与轴承孔的间隙④切削力的大小21.切屑类型不但与工件材料有关,而且受切削条件的影响,如在形成挤裂切屑的条件下,若减小刀具前角,减低切削速度或加大切削厚度,就可能得到(2)①带状切屑②单元切屑③崩碎切屑22.误差复映系数与工艺系统刚度成(2)①正比②反比③指数关系④对数关系23.自激振动的频率(4)工艺系统的固有频率①大于②小于③等于④等于或接近于24.基准重合原则是指使用被加工表面的(1)基准作为精基准①设计②工序③测量④装配25.铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是(1)①粗镗—半精镗—精镗②粗镗—半精镗—铰③粗镗—半精镗—粗磨④粗镗—半精镗—粗磨—精磨三、判断题1.切削时出现的积屑瘤、前刀面磨损等现象,都是第Ⅲ变形区的变形所造成的。

机械制造技术基础答案

机械制造技术基础答案

机械制造技术基础答案一、名词解释1.误差复映:由于加工系统的受力变形,工件加工前的误差以类似的形状反映到加工后的工件上去,造成加工后的误差2.工序:由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地,对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程3.基准:将用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准4.工艺系统刚度:指工艺系统受力时抵抗变形的能力5.装配精度:一般包括零、部件间的尺寸精度,位置精度,相对运动精度和接触精度等6.刀具标注前角:基面与前刀面的夹角7.切削速度:主运动的速度8.设计基准:在设计图样上所采用的基准9.工艺过程:机械制造过程中,凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等,使其成为成品或半成品的过程10.工序分散:工序数多而各工序的加工内容少11.刀具标注后角:后刀面与切削平面之间的夹角12.砂轮的组织:磨粒、结合剂、气孔三者之间的比例关系13.工序余量:相邻两工序的尺寸之差,也就是某道工序所切除的金属层厚度二、单项选择1.积屑瘤是在(3)切削塑性材料条件下的一个重要物理现象①低速②中低速③中速④高速2.在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为(1)①前角②后角③主偏角④刃倾角3.为减小传动元件对传动精度的影响,应采用(2)传动升速②降速③等速④变速4.车削加工中,大部分切削热(4)①传给工件②传给刀具③传给机床④被切屑所带走5.加工塑性材料时,(2)切削容易产生积屑瘤和鳞刺。

①低速②中速③高速④超高速6.箱体类零件常使用(2)作为统一精基准①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔7.切削用量对切削温度影响最小的是(2)①切削速度②切削深度③进给量8.为改善材料切削性能而进行的热处理工序(如退火、正火等),通常安排在(1)进行①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前9.工序余量公差等于(1)①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一10.一个部件可以有(1)基准零件①一个②两个③三个④多个11.汽车、拖拉机装配中广泛采用(1)①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法12.编制零件机械加工工艺规程,编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是(3)①工步②安装③工序④工位13.切削加工中切削层参数不包括(4)①切削层公称厚度②切削层公称深度③切削层公称宽度④切削层公称横截面积14.工序尺寸只有在(1)的条件下才等于图纸设计尺寸①工序基本尺寸值等于图纸设计基本尺寸值②工序尺寸公差等于图纸设计尺寸公差③定位基准与工序基准重合④定位基准与设计基准不重合15.工艺能力系数是(1)①T/6σ②6σ/T③T/3σ④2T/3σ16.工件在夹具中欠定位是指(3)①工件实际限制自由度数少于6个②工件有重复限制的自由度③工件要求限制的自由度未被限制④工件是不完全定位17.切削加工中切削层参数不包括(4)①切削层公称厚度②切削层公称深度③切削层公称宽度④切削层公称横截面积18.在外圆磨床上磨削工件外圆表面,其主运动是(1)①砂轮的回转运动②工件的回转运动③砂轮的直线运动④工件的直线运动19.大批大量生产中广泛采用(2)①通用夹具②专用夹具③成组夹具④组合夹具20.镗床主轴采用滑动轴承时,影响主轴回转精度的最主要因素是(1)①轴承孔的圆度误差②主轴轴径的圆度误差③轴径与轴承孔的间隙④切削力的大小21.切屑类型不但与工件材料有关,而且受切削条件的影响,如在形成挤裂切屑的条件下,若减小刀具前角,减低切削速度或加大切削厚度,就可能得到(2)①带状切屑②单元切屑③崩碎切屑22.误差复映系数与工艺系统刚度成(2)①正比②反比③指数关系④对数关系23.自激振动的频率(4)工艺系统的固有频率①大于②小于③等于④等于或接近于24.基准重合原则是指使用被加工表面的(1)基准作为精基准①设计②工序③测量④装配25.铸铁箱体上φ120H7孔常采用的加工路线是(1)①粗镗—半精镗—精镗②粗镗—半精镗—铰③粗镗—半精镗—粗磨④粗镗—半精镗—粗磨—精磨三、判断题1.切削时出现的积屑瘤、前刀面磨损等现象,都是第Ⅲ变形区的变形所造成的。

机械制造基础名词解释

机械制造基础名词解释

1.生产过程:将原材料转变为成品的全过程。

包括:原材料的运输,保管和准备,产品的技术,生产准备,毛坯的制造,零件的机械加工及热处理,部件或产品的装配检验油漆包装,以及产品的销售和售后服务等.工艺过程:生产过程中,直接改变生产对象的形状、尺寸、及相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。

工艺过程分为机械加工工艺过程和机械制造工艺过程.机械加工工艺过程:采用机械加工方法(切削或磨削)直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置与性质等,使其成为零件的工艺过程。

机械加工工艺过程直接决定两件和机械产品的精度,对产品的成本、生产周期都有较大的影响,是整个加工工艺过程的重要组成部分。

机械制造工艺过程:一般包括零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。

是机械加工工艺过程的组成:工序、安装、工位、工步、走刀。

工艺规程:规定产品或零部件制造过程和操作方法等的工艺文件。

种类:机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。

作用、所需原始资料、原则和步骤P248-252生产纲领:企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

P2522.基准:用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点线面,根据功用不同分为设计基准和工艺基准.P85设计基准:设计图样上所采用的基准,是标注设计尺寸或位置公差的起点。

工艺基准:在工艺过程中所采用的基准。

根据用途不同分为定位基准,测量基准,装配基准,工序基准.3.工件装夹(定位、夹紧)自由度分析、修改等p81—96六点定位原理:理论上讲,工件的六个自由度可用六个支撑点加以限制,前提是这六个支撑点在空间按一定规律分布,并保持与工件的定位基面相接触.完全定位:工件的六个自由度完全被限制的定位。

不完全定位:按加工要求,允许一个或几个自由度不被限制的定位。

欠定位:按工序的加工要求,工件应该限制的自由度而未予限制。

在确定工件定位方案时,欠定位是绝对不允许的。

过定位:工件的同一自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位。

工艺系统的受力变形对加工精度的影响

工艺系统的受力变形对加工精度的影响

ywz ytj
x L
机床总变形量yjc的计算公式为:
yjc=yx+ydj
根据力的平衡条件,主轴箱前顶尖、尾座顶 尖和刀架变形量的计算公式为:
ytj
FA ktj
Fy ktj
Lx L
ywz
FB kwz
Fy kwz
x L
ydj
Fy kdj
最后可得机床总变形量yjc的计算公式为:
y jc
Fy
1 ktj
(2)工件的变形
在车床两顶尖间车削刚性很差的细长轴时,由于 在切削力的作用下,工件的变形很大,远远超过机床 和刀具的变形,因此,工艺系统的变形主要取决于工 件的变形,机床和刀具的变形可以忽略不计。
如右图所示,当车刀处于 x位置时,工件的轴线产生变 形。根据材料力学的计算公 式,工件在切削点的变形量yw 为:
2.提高工件刚度
提高工件刚度的主要措施是缩小切削力作用点到 工件支承面之间的距离
3.合理装夹工件
对于薄壁工件或刚性较差工件,夹紧时应特别注 意选择合理的夹紧方法,否则会引起很大的加工误差。
4.合理设计系统结构
在设计机床和夹具时,应合理设计每个零部件, 防止因个别零件刚度较差而使整体刚度下降;并注 意刚度的匹配,防止有局部低刚度环节出现。
向在工件的转动中也不断改变。这样,工件在回转过程 中,由于所受外力方向不断变化,会造成加工误差。
(2)夹紧力对加工精度的影响
当加工刚性较差的工件时, 若夹紧力的作用点或方向不当, 会使工件变形,从而产
生加工误差。上图所示为加工连杆大端孔,由于夹紧 力作用点不当,引起加工后两孔中心线不平行,且中 心线与定位端面不垂直,从而造成加工误差。
CFy
f
v k yFy nFy c Fy
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1 K wz

1 K tj

5000 10000
3
所 以 :x

L 3
时 ,y jc取 得 最 小 值 :
y jc(min)
Fy K dj

Fy K wz

1
2


3

Fy K tj
2 2 3
11
参考答案
在 尾 座 处 , 刚 度 最 小 ,y jc最 大 。
27
28 传动力和惯性力对加工精度的影响
2 惯性力的影响 高速切削--不平衡的高速旋转构件--离心力存在-
-轴线作圆锥摆动--理论上无圆柱误差, 但是,离心力大于切削力--轴径和轴套内孔的接触点
不停变化--轴套孔圆度误差传给工件的回转轴心。 周期性的惯性力还常常引起工艺系统的强迫振动。
解决办法:对重平衡


ymax
当x=L / 2时 ,y jc

Fy

1 4ktj

1 4kwz

1 kdj

当x=
K wz K tj K wz
L时 , 机 床 变 形 最 小 :
y jc

ymin

Fy

kwz
1
ktj

1 kdj

加 工 出 来 的 工 件 呈 两 端粗 、 中 间 细 的 鞍 形 。
(一)切削力作用点位置变化引起工件的形状误差 1、机床的变形(在两顶尖间车削短而粗的光轴)
图:
工艺系统刚度对加工精度的影响
刚度 受力
变形
头 架 K tj
FA Fy ( L x) L
ytj
FA k tj

Fy K tj
L x L
尾 座 K wz
FB Fy x L
y wz
FB k wz
1、连接表面间的接触变形 2、薄弱零件本身的变形 3、摩擦力的影响 4、接合面的间隙
35 影响部件刚度的主要因素
1 连接表面间的接触变形 零件表面间存在:宏观几何形状误差和微观的表面粗糙度。 实际接触面积只是理论接触面积的一部分,并且真正处于
接触状态的,只是这一部分的一些凸峰。 外力作用时,在接触点将产生较大的接触应力,并产生接触
y jc(max)

Fy K dj

Fy K wz
;
加工后,轴的形状误差
D 2 y jc(max) y jc(min)

2

Fy K dj

Fy K wz



Fy K dj

Fy K wz

1 2
3

Fy K tj

2 3

g2 2m ,
g3 3m ,.....
则 总 的 误 差 复 映 系 数 总=1 2 3 ......(远 小 于1)
多 次 走 刀 可 提 高 加 工 精度 , 但 也 意 味 着 生 产2率 0降 低
21 夹紧力和重力引起的加工误差
22 夹紧力和重力引起的加工误差
10
例题分析
在车床的两顶尖间加工短而粗的光轴外圆时(工件的刚度相 对于机床刚度大得多),若已知 Fy=100N,Ktj=100000N/mm,Kwz=50000N/mm,试求由于机床刚 度不均匀引起的加工表面的形状误差为多少?
参考答案
解 : 机 床 的 变 形 :y jc

Fy K dj

Fy K wz
5
6
工艺系统刚度的计算
y y jc y jj yd yg 各部分刚度: k jc Fy y jc , k jj Fy y jj , kd Fy yd , kg Fy yg 代入上式得: 1 1 1 1 1 k k jc k jj kd kg
7 工艺系统刚度对加工精度的影响

y1

y2

1 k
Fy1 Fy2
(3 21)
由切削原理可知:
Fy
C a xFy Fy p
f
yFy ( HB)nFy
式 中 :CFy- - 与 刀 具 几 何 参 数 及切 削 条 件 有 关 的 参 数 ;


p






f- - 进 给 量 ;
HB- - 工 件 材 料 硬 度 ;
40
减小工艺系统受力变形的措施
(一)提高工艺系统的刚度 (二)减小载荷及其变化
41
减小工艺系统受力变形的措施
(一)提高工艺系统的刚度 1 合理的结构设计 2 提高连接表面的接触刚度 (1)提高机床部件中零件间接合表面的质量 (2)给机床部件以预加载荷 (3)提高工件定位基准面的精度和减小表面粗糙度值 3 采用合理的装夹和加工方式
ktj k xt1 kdj
kwz k xt 3 kdj
不足: 1 无完整的刚度特性曲
线
2 材料的不均匀等带来 的切削力变化,切削过 程中的其他随机性因 素,都会给测定的刚度
值带来误差。
1 2 1( 1 1 ) kdj k xt 2 2 k xt1 k xt 2
34 影响部件刚度的主要因素
机械制造工艺过程 第六讲
1
2
本次课程目标
1 刚度的概念、 工艺系统刚度的计算 2 工艺系统刚度对加工精度的影响
(1)切削力作用点位置(机床的变形、工件的变形) (2)切削力大小 (3)夹紧力和重力 (4)传动力和惯性力
3 机床部件刚度 4 相关措施 5 工件残余应力
3
刚度的概念
切削加工时,工艺系统在切削力、加紧力以及重力等的作 用下,将产生相应的变形,使刀具和工件在静态下调整好 的相互位置,以及切削成形运动所需要的正确几何关系发 生变化,而造成加工误差。
变形(表面层弹性变形,局部塑性变形)以上是部件刚度曲线 不呈直线,以及刚度远比同尺寸实体的刚度要低的原因。
影响部件刚度的主要因素
1 连接表面间的接触变形
接触刚度:名义压强的增量d
p与接触变形增量d
之比。
y
kj dp dy
接触变形与接触表面的名义压强有如下关系:
y cpm
(m、c为系数)
代入上式得:
23 夹紧力和重力引起的加工误差
24 夹紧力和重力引起的加工误差
25 夹紧力和重力引起的加工误差
26 传动力和惯性力对加工精度的影响
1 传动力影响( 见下页图 ) 整个工件在空间作圆锥运动:固定的后顶
尖为其锥角顶点,前顶尖带着工件在工件画出 一个圆。
和主轴圆锥摆动一样,正圆柱,并不产生 加工误差。


y jc ( x)
9 工艺系统刚度对加工精度的影响
结 论 : 随 着 切 削 力 作 用点 位 置 的 变 化 , 工 艺 系 统 的 变 形 是 变 化的 。
当x=0时 ,y jc

Fy

1 ktj

1 kdj

当x=L时 ,y jc

F
y

1 kwz

1 kdj
三 处 系 统 的 刚 度 分 别 为:kxt1

C
1
, k xt 2

Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
, k xt 3
C
3
1
11
k xt1 ktj kdj





1 k xt
2

1 4ktj

1 kdj

1 4kwz

1
11
k xt 3 kwz kdj
解 得 :1 1 1 , 1 1 1 ,
错动--加载时摩擦力阻碍变形的发生--御载 时摩擦力阻碍变形的恢复--造成加载御载刚度 曲线不重合。
39 影响部件刚度的主要因素
4、接合面的间隙 部件中各零件间如果有间隙--受到较小的力(克服摩
擦力)就会使零件相互错动--表现为刚度很低。 间隙消除后--相应表面接触--开始有接触变形和弹
性变形--表现为刚度很大。 单项载荷,第一次加载消除间隙后对加工精度的影响较小; 动作载荷不断改变方向(镗、铣),间隙的影响大。
29
机床部件刚度
(一)机床静刚度的测定 图:车床刀架的静刚度特性曲线
1、静态测定法 2、工作状态测定法
30
机床部件刚度
图:
31 机床部件的刚度曲线特点
1 变形与作用力不是线性关系; 刀架变形不纯粹是弹性变形
2 加载与御载曲线不重合; 有能量损失,克服摩擦和接触变形所作的功
3 御载后曲线不回到原点; 有残留变形
2


=2 100 8 100 4 5000 9 10000 9
=0.0266m m
12
13
工件的变形(车削细长轴)
图:
yg

Fy 3EI
(L x)2 x2 L
14
工件的变形(车削细长轴)
不考虑机床和刀具的变形,由材料力学 公式计算工件在切削点的变形量;
2)增 大k 减 小 g 通 过 增 大f提 高 效 率 。 3)增 加 走 刀 次 数 可 大 大 减小 工 件 的 复 映 误 差 。
设1、 2、 3 ......分 别 为 第 一 次 、 第 二 次、 第 三 次.....走 刀 时 的 误 差 复 映 系 数 , 则 g1 1 m ,
Fy K wz
x L
刀 架 K dj
Fy
系统 K
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