机械制造技术基础课件最新版第六章第2节
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影响加工精度的因素及其分析
图6-2 活塞销孔精镗工序中的原始误差
影响加工精度的因素及其分析
影响加工精度的因素及其分析
原理误差是由于采用了近似的加工运动或者近似的刀具轮廓而产生的。在
很多场合下,为了得到规定的零件表面,都必须在工件和刀具的运动之间建立一定 的联系,例如车削螺纹,必须使工件和车刀之间有准确的螺旋运动联系;滚切齿轮, 必须使工件和滚刀之间有准确的展成运动。在活塞裙部椭圆磨削时,就要求工件 在每一个旋转中对刀具做相应的径向运动,两个运动之间的联系必须满足椭圆截 面形状的要求。机械加工中的这种运动联系一般称为加工原理,它经常出现在加 工成形表面的场合。这种运动联系一般都是由机床的机构来保证的,也有很多场 合是用夹具来保证的。前者如螺纹加工、齿轮加工等,后者如活塞裙部椭圆的靠 模磨削等。除此以外,还有用成形刀具直接加工出成形表面的方法。从理论上讲, 我们应采用合乎理想的加工原理,完全准确的运动联系,以求获得完全准确的成形 表面。但是,采用理论上完全正确的加工原理有时会使机床或夹具的结构极为复 杂,造成制造上的困难;或者由于环节过多,增加了机构运动中的误差,反而得不到 高的加工精度。在生产实际中也常采用近似的加工原理以获得实效。采用近似
影响加工精度的因素及其分析
2.机床部件刚度及其特点Байду номын сангаас
图6-15 车削时作用在刀具上和工件上的力
影响加工精度的因素及其分析
图6-16 在顶尖间加工棒料的变形
影响加工精度的因素及其分析
图6-17 车床刀架、头尾架静刚度测量示意图
影响加工精度的因素及其分析
图6-18 车床刀架部件的静刚度曲线
影响加工精度的因素及其分析
机械加工精度的基本概念
2.机床的热变形及其对加工精度的影响 由于各类机床的结构和工作条件相差很大,所以引起机床热变形的热源和变形
形式也是多种多样的。根据热变形影响的不同,可以把机床分为三类: 1)加工精度要求很高或较高的精密机床(例如坐标镗床和磨床类机床)。 2)半自动和自动机床。在整个工作时间(一班或一昼夜)内,都要求这些机床在一次 调整后加工精度稳定。但机床的热变形会导致加工精度(尺寸、形状、位置等)不 断地变化,产生超差。 3)床身较长的机床。由于床身与地基的温差使导轨弯曲变形,破坏加工精度(例如导 轨磨床和龙门刨床)。
(5)施力方向的影响
图6-23 三向测力装置 1—受力杆 2—框架 3—测力环 4—加力螺杆 5—拨杆
机械加工精度的基本概念
3.工艺系统受力变形对加工精度的影响 (1)由于受力点位置的变化而产生的工件形状误差 (2)由于切削力变化引起的加工误差-误差复映规律 (3)其他作用力引起工艺系统受力变形的变化所产生的加工误差 1)夹紧力引起的加工误差。 2)由于机床部件和工件本身重力及它们在移动中位置的变化而引起的加 工误差。
影响加工精度的因素及其分析
(2)主轴回转精度的测量方法
图6-12 主轴回转精度的传统测量方法
影响加工精度的因素及其分析
3.传动链误差 对某些表面的加工,如齿轮、蜗轮、螺纹、丝杠表面的形成,要求刀具和工
件之间有严格的运动关系。例如车削丝杠螺纹时,要求工件转一转刀具应移动一 个导程;在单头滚刀滚齿时,要求转刀转一转工件应转过一个齿分角。这种相连 的运动关系是由机床的传动系统即传动链来保证的,因此有必要对传动链的误差 加以分析。
机械加工精度的基本概念
4.减少工艺系统受力变形的途径 1)提高工艺系统中零件间的配合表面质量,以提高接触刚度。 2)设置辅助支承提高部件刚度。 3)当工件刚度成为产生加工误差的薄弱环节时,缩短切削力作用点和支承点的距 离也可以提高工件的刚度。
机械加工精度的基本概念
五、工艺系统热变形引起的加工误差
机械加工精度的基本概念
六、内应力引起的变形 在主轴和箱体加工中,都安排有时效处理的工序,目的是消除工件的内应力。
所谓内应力,指的是当外部的载荷去除以后,仍残存在工件内部的应力。内应力是由于金 属内部宏观的或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。其外界因素就来自热 加工和冷加工。
具有内应力的零件处于一种不稳定的状态。它内部的组织有强烈的倾向要恢复到一 个稳定的没有内应力的状态,即使在常温下零件也不断地进行这种变化,直到内应力消失 为止。在这种过程中,零件的形状逐渐地发生变化,原有的加工精度逐渐丧失。若把具有 内应力的重要零件装配成机器,它在机器的使用期中产生了变形,就可能破坏整台机器的 质量,带来严重的后果。
影响加工精度的因素及其分析
四、工艺系统受力变形对加工精度的影响 1.现场加工中工艺系统受力变形的现象 工艺系统的受力变形是机械加工精度中一项很重要的原始误差,它不但严重 地影响着加工后工件的精度,而且还影响着表面质量,限制切削用量和生产率 的提高。下面首先分析一下工艺系统受力变形的特点及物理力学本质,然后 再讨论它们对加工精度的影响。
3)合理安排支承的位置,使产生热位移(对加工精度有直接影响)的有效部分缩短。 4)对发热量大的热源(如装入式电动机、泵、油池、轴承等)采用足够冷却的措施: 扩 5)均衡关键件的温升,避免弯曲变形。 6)隔离热源可以从根本上减少机床的热变形。
机械加工精度的基本概念
(2)工艺措施 1)在安装机床的区域内保持恒定的环境温度,如均匀安排车间内加热器、取暖系 统等的位置,使热流的方向不朝向机床,以及建立车间门斗或帘幕等。此外,精密 机床还不应受到阳光的直接照射,以免引起不均匀的热变形。 2)将精密机床中的坐标镗床、螺纹机床和齿轮机床等安装在恒温室中使用。恒 温精度应严格控制(一般精度取±1℃,精密级±0.5℃,超精密级为±0.01℃)。恒 温基数则可按季节适当地加以变动。经我国有关设计院、研究所和工厂的试验 研究结果,试行了按季节调温的措施(例如春、秋季取20℃,夏季取23℃,冬季取 17℃),既不影响制造质量,又可节省投资和水电消耗,还有利于工人的健康。 3)让机床在开车后空转一段时间,在到达或接近热平衡后再进行加工,在加工有 些精密零件时,尽管有不切削的间断时间,但仍让机床空转,以保持机床的热平衡。
根据研究,影响部件刚度的因素有: (1)接触变形(零件与零件间接触点的变形)
图6-19 表面的接触情况
机械加工精度的基本概念
(2)薄弱零件本身的变形
图6-20 机床刚度的薄弱环节
机械加工精度的基本概念
(3)间隙的影响
机械加工精度的基本概念
(4)摩擦的影响
图6-22 刀架在切削力作用下的变形
机械加工精度的基本概念
机械加工精度的基本概念
为了减少工件热变形对加工精度的影响,可以采取下列措施: 1)在切削区域施加充分的冷却液。 2)提高切削速度或进给量(如高速切削和高速磨削),使传入工件的热量 减少。 3)工件在精加工前有充分的时间间隙,使它得到足够的冷却。 4)不使刀具和砂轮过分磨钝就进行刃磨和修正,以减少切削热和磨削热。 5)使工件在夹紧状态下有伸缩的自由(如采用弹簧后顶尖、气动后顶尖 等)。
机械加工精度的基本概念
图6-34 几种机床的热变形趋势 a)车床的热变形 b)万能铣床的热变形 c)平面磨床的热变形 d)双端面磨床的热变形 e)立式车床工作台的热变形
机械加工精度的基本概念
3.减少机床热变形对加工精度影响的基本途径 (1)结构措施 1)热对称结构。
图6-35 立柱热对称结构
机械加工精度的基本概念
图6-7 导轨原始误差的检测
影响加工精度的因素及其分析
2.主轴误差 (1)主轴回转精度
图6-8 主轴轴心和几何轴线的位置变动
影响加工精度的因素及其分析
表6-1 机床主轴回转误差产生的加工误差
影响加工精度的因素及其分析
图6-9 轴颈与轴套孔圆度误差引起的径向跳动 a )车床类机床 b)镗床类机床
影响加工精度的因素及其分析
1.导轨误差 导轨是机床中确定主要部件的相对位置的基准,也是运动的基准,它的各项误
差直接影响被加工工件的精度。例如车床的床身导轨,在水平面内有了弯曲以后, 在纵向切削过程中,刀尖的运动轨迹相对于工件轴心线之间就不能保持平行,当导 轨向后凸出时,工件上就产生鞍形加工误差。而当导轨向前凸出时,就产生鼓形加 工误差。
的加工原理往往还可以提高生产率和使工艺过程更为经济。因此决不能认为有 了原理误差就不算是一种完善的加工方法。
影响加工精度的因素及其分析
二、机床误差 机床误差来自三个方面:机床本身的制造、磨损和安装。 根据我国机床行业的《机床专业标准》,机床在出厂以前都要通过机床精度检验, 检验的内容是机床主要零、部件本身的形状和位置误差,要求它们不超过规定的 数值。以车床为例,主要项目有: 1)床身导轨在垂直面和水平面内的直线度和平行度。 2)主轴轴线对床身导轨的平行度。 3)主轴的回转精度。 4)传动链精度。 5)刀架各溜板移动时,对主轴轴线的平行度和垂直度。 以上各项检验是在没有切削载荷的情况下进行的,所反映的各项误差称为机床的 静误差。它包括了机床的几何误差和传动链误差。
图6-36 牛头刨床滑枕结构热变形及其改进 a)滑枕截面示意图 b)滑枕前端与工作台面距离变化试验 c)滑枕热变形曲线 d)滑枕热变形示意图 e)滑枕截面选型示意图
机械加工精度的基本概念
2)在设计上使关键件的热变形避开加工误差的敏感方向。
图6-37 主轴箱的两种装配结构的热位移的示意图
机械加工精度的基本概念
影响加工精度的因素及其分析
图6-3 刀具在不同方向上的位移量对工件直径的影响
影响加工精度的因素及其分析
图6-4 转塔车床刀具的安装
影响加工精度的因素及其分析
图6-5 导轨的直线度误差 a)在垂直面内的直线度误差 b) 在水平面内的直线度误差
影响加工精度的因素及其分析
图6-6 导轨扭曲所形成的加工误差
1.工艺系统的热变形及其热源
实践表明,机床在工作中受到多种热源的影响,主要有: 1)电气热:机械动力源的能量损耗转化为热(电动机、电气箱、油泵、液压操纵箱、 活塞副、各种阀件等)。 2)传动部分将发生摩擦热(轴承副、齿轮副、离合器、导轨副等),并通过润滑油而 将热量散布开来,特别是床身内部的润滑油池,形成一个很大的热源,对床身的热变 形影响很大,会造成导轨弯曲。 3)切削热的大部分是被切屑和冷却液带走的,但是切屑和冷却液落到床身上后,其 热量也就传递给床身,使后者产生了热变形。 4)环境传来的热(室温的变化、阳光的照射、取暖装置的影响等)使机床各部分受 热不均匀而引起变形。
机械加工精度的基本概念
4.刀具的热变形及其对加工精度的影响
图6-40 车刀的热伸长
机械加工精度的基本概念
5.工件的热变形 工件在机械加工中所产生的热变形,主要是由于切削热的作用。有些大型零件同时还
受环境温度变化的影响(如机床床身导轨)。从试验研究可知,大部分的切削热被切屑带走, 传入工件的热量很少。例如:根据试验结果,车削中切屑所带走的热量达50%~86%,而高速 切削时还会超过90%,传入刀具的热量为10%~40%,传给工件的热量不到10%。但是这种数 据还不能笼统地用来估计工件的热变形大小。第一,上述这些比例关系,只适合于车、铣、 刨、立镗、外拉削等切屑流出较畅、切屑和刀具的摩擦也较小的情况。若是像钻孔那样, 由于横刃的挤压作用、切屑和钻头排屑沟的摩擦以及散热条件不好等原因,钻孔时所产生 的热量约有50%进入工件。又如在卧镗铸铁工件时,切屑几乎全部留在孔内,传给切屑的热 量又传给了工件。磨削时,约有84%的磨削热传入工件,只有4%传入磨屑,12%传入砂轮。 第二,即使是同样的热量,由于工件的受热体积(尺寸)不同,温升和热变形也不一样,例如薄 壁件和实心件的情况就不一样。第三,工件受热均匀与否,对热变形的影响也很大,若工件 单面受热,就容易产生弯曲。
影响加工精度的因素及其分析
图6-10 轴承内环及滚动体的形状误差 a)孔与滚道不同轴 b)滚道不圆 c)滚道有波度 d)滚动体的不同与尺寸差
影响加工精度的因素及其分析
图6-11 在安装前后轴承内环滚道的形状误差(用圆度仪测量) a)安装前内环的孔和滚道的形状误差 b)主轴轴颈的形状误差 c)装上轴颈后 的内环滚道的形状误差
影响加工精度的因素及其分析
三、调整误差 在活塞加工中,就存在着许多工艺系统的调整问题。例如: 1)机床的调整。 2)夹具的调整。 3)刀具的调整。
影响加工精度的因素及其分析
不同的调整方式,有不同的误差来源: (1)试切法调整 1)测量误差。 2)加工余量的影响。 3)微进给误差。 (2)按定程机构调整 (3)按样件或样板调整
图6-2 活塞销孔精镗工序中的原始误差
影响加工精度的因素及其分析
影响加工精度的因素及其分析
原理误差是由于采用了近似的加工运动或者近似的刀具轮廓而产生的。在
很多场合下,为了得到规定的零件表面,都必须在工件和刀具的运动之间建立一定 的联系,例如车削螺纹,必须使工件和车刀之间有准确的螺旋运动联系;滚切齿轮, 必须使工件和滚刀之间有准确的展成运动。在活塞裙部椭圆磨削时,就要求工件 在每一个旋转中对刀具做相应的径向运动,两个运动之间的联系必须满足椭圆截 面形状的要求。机械加工中的这种运动联系一般称为加工原理,它经常出现在加 工成形表面的场合。这种运动联系一般都是由机床的机构来保证的,也有很多场 合是用夹具来保证的。前者如螺纹加工、齿轮加工等,后者如活塞裙部椭圆的靠 模磨削等。除此以外,还有用成形刀具直接加工出成形表面的方法。从理论上讲, 我们应采用合乎理想的加工原理,完全准确的运动联系,以求获得完全准确的成形 表面。但是,采用理论上完全正确的加工原理有时会使机床或夹具的结构极为复 杂,造成制造上的困难;或者由于环节过多,增加了机构运动中的误差,反而得不到 高的加工精度。在生产实际中也常采用近似的加工原理以获得实效。采用近似
影响加工精度的因素及其分析
2.机床部件刚度及其特点Байду номын сангаас
图6-15 车削时作用在刀具上和工件上的力
影响加工精度的因素及其分析
图6-16 在顶尖间加工棒料的变形
影响加工精度的因素及其分析
图6-17 车床刀架、头尾架静刚度测量示意图
影响加工精度的因素及其分析
图6-18 车床刀架部件的静刚度曲线
影响加工精度的因素及其分析
机械加工精度的基本概念
2.机床的热变形及其对加工精度的影响 由于各类机床的结构和工作条件相差很大,所以引起机床热变形的热源和变形
形式也是多种多样的。根据热变形影响的不同,可以把机床分为三类: 1)加工精度要求很高或较高的精密机床(例如坐标镗床和磨床类机床)。 2)半自动和自动机床。在整个工作时间(一班或一昼夜)内,都要求这些机床在一次 调整后加工精度稳定。但机床的热变形会导致加工精度(尺寸、形状、位置等)不 断地变化,产生超差。 3)床身较长的机床。由于床身与地基的温差使导轨弯曲变形,破坏加工精度(例如导 轨磨床和龙门刨床)。
(5)施力方向的影响
图6-23 三向测力装置 1—受力杆 2—框架 3—测力环 4—加力螺杆 5—拨杆
机械加工精度的基本概念
3.工艺系统受力变形对加工精度的影响 (1)由于受力点位置的变化而产生的工件形状误差 (2)由于切削力变化引起的加工误差-误差复映规律 (3)其他作用力引起工艺系统受力变形的变化所产生的加工误差 1)夹紧力引起的加工误差。 2)由于机床部件和工件本身重力及它们在移动中位置的变化而引起的加 工误差。
影响加工精度的因素及其分析
(2)主轴回转精度的测量方法
图6-12 主轴回转精度的传统测量方法
影响加工精度的因素及其分析
3.传动链误差 对某些表面的加工,如齿轮、蜗轮、螺纹、丝杠表面的形成,要求刀具和工
件之间有严格的运动关系。例如车削丝杠螺纹时,要求工件转一转刀具应移动一 个导程;在单头滚刀滚齿时,要求转刀转一转工件应转过一个齿分角。这种相连 的运动关系是由机床的传动系统即传动链来保证的,因此有必要对传动链的误差 加以分析。
机械加工精度的基本概念
4.减少工艺系统受力变形的途径 1)提高工艺系统中零件间的配合表面质量,以提高接触刚度。 2)设置辅助支承提高部件刚度。 3)当工件刚度成为产生加工误差的薄弱环节时,缩短切削力作用点和支承点的距 离也可以提高工件的刚度。
机械加工精度的基本概念
五、工艺系统热变形引起的加工误差
机械加工精度的基本概念
六、内应力引起的变形 在主轴和箱体加工中,都安排有时效处理的工序,目的是消除工件的内应力。
所谓内应力,指的是当外部的载荷去除以后,仍残存在工件内部的应力。内应力是由于金 属内部宏观的或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。其外界因素就来自热 加工和冷加工。
具有内应力的零件处于一种不稳定的状态。它内部的组织有强烈的倾向要恢复到一 个稳定的没有内应力的状态,即使在常温下零件也不断地进行这种变化,直到内应力消失 为止。在这种过程中,零件的形状逐渐地发生变化,原有的加工精度逐渐丧失。若把具有 内应力的重要零件装配成机器,它在机器的使用期中产生了变形,就可能破坏整台机器的 质量,带来严重的后果。
影响加工精度的因素及其分析
四、工艺系统受力变形对加工精度的影响 1.现场加工中工艺系统受力变形的现象 工艺系统的受力变形是机械加工精度中一项很重要的原始误差,它不但严重 地影响着加工后工件的精度,而且还影响着表面质量,限制切削用量和生产率 的提高。下面首先分析一下工艺系统受力变形的特点及物理力学本质,然后 再讨论它们对加工精度的影响。
3)合理安排支承的位置,使产生热位移(对加工精度有直接影响)的有效部分缩短。 4)对发热量大的热源(如装入式电动机、泵、油池、轴承等)采用足够冷却的措施: 扩 5)均衡关键件的温升,避免弯曲变形。 6)隔离热源可以从根本上减少机床的热变形。
机械加工精度的基本概念
(2)工艺措施 1)在安装机床的区域内保持恒定的环境温度,如均匀安排车间内加热器、取暖系 统等的位置,使热流的方向不朝向机床,以及建立车间门斗或帘幕等。此外,精密 机床还不应受到阳光的直接照射,以免引起不均匀的热变形。 2)将精密机床中的坐标镗床、螺纹机床和齿轮机床等安装在恒温室中使用。恒 温精度应严格控制(一般精度取±1℃,精密级±0.5℃,超精密级为±0.01℃)。恒 温基数则可按季节适当地加以变动。经我国有关设计院、研究所和工厂的试验 研究结果,试行了按季节调温的措施(例如春、秋季取20℃,夏季取23℃,冬季取 17℃),既不影响制造质量,又可节省投资和水电消耗,还有利于工人的健康。 3)让机床在开车后空转一段时间,在到达或接近热平衡后再进行加工,在加工有 些精密零件时,尽管有不切削的间断时间,但仍让机床空转,以保持机床的热平衡。
根据研究,影响部件刚度的因素有: (1)接触变形(零件与零件间接触点的变形)
图6-19 表面的接触情况
机械加工精度的基本概念
(2)薄弱零件本身的变形
图6-20 机床刚度的薄弱环节
机械加工精度的基本概念
(3)间隙的影响
机械加工精度的基本概念
(4)摩擦的影响
图6-22 刀架在切削力作用下的变形
机械加工精度的基本概念
机械加工精度的基本概念
为了减少工件热变形对加工精度的影响,可以采取下列措施: 1)在切削区域施加充分的冷却液。 2)提高切削速度或进给量(如高速切削和高速磨削),使传入工件的热量 减少。 3)工件在精加工前有充分的时间间隙,使它得到足够的冷却。 4)不使刀具和砂轮过分磨钝就进行刃磨和修正,以减少切削热和磨削热。 5)使工件在夹紧状态下有伸缩的自由(如采用弹簧后顶尖、气动后顶尖 等)。
机械加工精度的基本概念
图6-34 几种机床的热变形趋势 a)车床的热变形 b)万能铣床的热变形 c)平面磨床的热变形 d)双端面磨床的热变形 e)立式车床工作台的热变形
机械加工精度的基本概念
3.减少机床热变形对加工精度影响的基本途径 (1)结构措施 1)热对称结构。
图6-35 立柱热对称结构
机械加工精度的基本概念
图6-7 导轨原始误差的检测
影响加工精度的因素及其分析
2.主轴误差 (1)主轴回转精度
图6-8 主轴轴心和几何轴线的位置变动
影响加工精度的因素及其分析
表6-1 机床主轴回转误差产生的加工误差
影响加工精度的因素及其分析
图6-9 轴颈与轴套孔圆度误差引起的径向跳动 a )车床类机床 b)镗床类机床
影响加工精度的因素及其分析
1.导轨误差 导轨是机床中确定主要部件的相对位置的基准,也是运动的基准,它的各项误
差直接影响被加工工件的精度。例如车床的床身导轨,在水平面内有了弯曲以后, 在纵向切削过程中,刀尖的运动轨迹相对于工件轴心线之间就不能保持平行,当导 轨向后凸出时,工件上就产生鞍形加工误差。而当导轨向前凸出时,就产生鼓形加 工误差。
的加工原理往往还可以提高生产率和使工艺过程更为经济。因此决不能认为有 了原理误差就不算是一种完善的加工方法。
影响加工精度的因素及其分析
二、机床误差 机床误差来自三个方面:机床本身的制造、磨损和安装。 根据我国机床行业的《机床专业标准》,机床在出厂以前都要通过机床精度检验, 检验的内容是机床主要零、部件本身的形状和位置误差,要求它们不超过规定的 数值。以车床为例,主要项目有: 1)床身导轨在垂直面和水平面内的直线度和平行度。 2)主轴轴线对床身导轨的平行度。 3)主轴的回转精度。 4)传动链精度。 5)刀架各溜板移动时,对主轴轴线的平行度和垂直度。 以上各项检验是在没有切削载荷的情况下进行的,所反映的各项误差称为机床的 静误差。它包括了机床的几何误差和传动链误差。
图6-36 牛头刨床滑枕结构热变形及其改进 a)滑枕截面示意图 b)滑枕前端与工作台面距离变化试验 c)滑枕热变形曲线 d)滑枕热变形示意图 e)滑枕截面选型示意图
机械加工精度的基本概念
2)在设计上使关键件的热变形避开加工误差的敏感方向。
图6-37 主轴箱的两种装配结构的热位移的示意图
机械加工精度的基本概念
影响加工精度的因素及其分析
图6-3 刀具在不同方向上的位移量对工件直径的影响
影响加工精度的因素及其分析
图6-4 转塔车床刀具的安装
影响加工精度的因素及其分析
图6-5 导轨的直线度误差 a)在垂直面内的直线度误差 b) 在水平面内的直线度误差
影响加工精度的因素及其分析
图6-6 导轨扭曲所形成的加工误差
1.工艺系统的热变形及其热源
实践表明,机床在工作中受到多种热源的影响,主要有: 1)电气热:机械动力源的能量损耗转化为热(电动机、电气箱、油泵、液压操纵箱、 活塞副、各种阀件等)。 2)传动部分将发生摩擦热(轴承副、齿轮副、离合器、导轨副等),并通过润滑油而 将热量散布开来,特别是床身内部的润滑油池,形成一个很大的热源,对床身的热变 形影响很大,会造成导轨弯曲。 3)切削热的大部分是被切屑和冷却液带走的,但是切屑和冷却液落到床身上后,其 热量也就传递给床身,使后者产生了热变形。 4)环境传来的热(室温的变化、阳光的照射、取暖装置的影响等)使机床各部分受 热不均匀而引起变形。
机械加工精度的基本概念
4.刀具的热变形及其对加工精度的影响
图6-40 车刀的热伸长
机械加工精度的基本概念
5.工件的热变形 工件在机械加工中所产生的热变形,主要是由于切削热的作用。有些大型零件同时还
受环境温度变化的影响(如机床床身导轨)。从试验研究可知,大部分的切削热被切屑带走, 传入工件的热量很少。例如:根据试验结果,车削中切屑所带走的热量达50%~86%,而高速 切削时还会超过90%,传入刀具的热量为10%~40%,传给工件的热量不到10%。但是这种数 据还不能笼统地用来估计工件的热变形大小。第一,上述这些比例关系,只适合于车、铣、 刨、立镗、外拉削等切屑流出较畅、切屑和刀具的摩擦也较小的情况。若是像钻孔那样, 由于横刃的挤压作用、切屑和钻头排屑沟的摩擦以及散热条件不好等原因,钻孔时所产生 的热量约有50%进入工件。又如在卧镗铸铁工件时,切屑几乎全部留在孔内,传给切屑的热 量又传给了工件。磨削时,约有84%的磨削热传入工件,只有4%传入磨屑,12%传入砂轮。 第二,即使是同样的热量,由于工件的受热体积(尺寸)不同,温升和热变形也不一样,例如薄 壁件和实心件的情况就不一样。第三,工件受热均匀与否,对热变形的影响也很大,若工件 单面受热,就容易产生弯曲。
影响加工精度的因素及其分析
图6-10 轴承内环及滚动体的形状误差 a)孔与滚道不同轴 b)滚道不圆 c)滚道有波度 d)滚动体的不同与尺寸差
影响加工精度的因素及其分析
图6-11 在安装前后轴承内环滚道的形状误差(用圆度仪测量) a)安装前内环的孔和滚道的形状误差 b)主轴轴颈的形状误差 c)装上轴颈后 的内环滚道的形状误差
影响加工精度的因素及其分析
三、调整误差 在活塞加工中,就存在着许多工艺系统的调整问题。例如: 1)机床的调整。 2)夹具的调整。 3)刀具的调整。
影响加工精度的因素及其分析
不同的调整方式,有不同的误差来源: (1)试切法调整 1)测量误差。 2)加工余量的影响。 3)微进给误差。 (2)按定程机构调整 (3)按样件或样板调整