第三章 机械加工精度(3. 2)课件.ppt

机械制造工艺 第三章 机械加工精度 二、机床几何误差 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。 机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。 （1） 轴向窜动 　　 轴向窜动是指瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动，如图所示，它主要影响工件的的端面形状和轴向尺寸精度。 （2） 径向跳动 　　 径向跳动是指瞬时回转轴线平行于平均回转轴线的径向运动量。如图所示。它主要影响加工工件的圆度和圆柱度。 （3） 角度摆动 　　 角度摆动是指瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度作公转，如图所示，它对工件的形状精度影响很大，如车外圆时，会产生锥度。 思考题 端铣时，若主轴回转轴线与工件进给方向不垂直，会产生何种加工误差？误差大小？ 除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。 导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。 可采用耐磨合金铸铁、镶钢导轨、贴塑导轨、滚动导轨、导轨表面淬火等措施提高导轨的耐磨性。 讨 论 镗床上镗孔时，工作台进给（图示），即工件直线进给运动，镗杆旋转运动。导轨在水平面、垂直面内的直线度误差对加工精度有何影响？ 答：孔径没有误差，有圆柱度误差。轴线不直。因为误差敏感方向不断变化。 讨 论 若镗杆进给，即镗杆既旋转又移动（图示），导轨误差对加工精度有无影响？ 答：不会产生孔的形状误差，但会产生孔的位置误差。 讨 论 刨平面时，导轨误差对加工精度有何影响？ 答：产生加工表面的直线度误差、平面度误差。 1）导轨在水平面内直线度误差的影响 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 ΔY ΔY o D ΔR 水平面 导轨水平面内直线度 由此可见：床身导轨在水平面内如果有直线度误差，使工件在纵向截面和横向截面内分别产生形状误差和尺寸误差。 —— (加工误差的敏感方向) 当导轨向后凸出时，工件上产生鞍形加工误差； 当导轨向前凸出时，工件上产生鼓形加工误差。 在车削长度较短的工件时该直线度误差影响较小, 若车削长轴,这一误差将明显地反映到工件上。 ? 床身导轨在垂直面内有直线度误差（见图），会引起刀尖产生切向位移△Z，造成工件在半径方向产生的误差为： △R≈△Z2/d 2）导轨在垂直面内直线度误差的影响 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 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。 垂直平面 导轨垂直面直线度 ΔZ d ΔR ΔZ R d/2 对平面磨床，龙门刨床及铣床等，导轨在垂直面内的直线度误差会引起工件相对于砂轮（刀具）产生法向位移，其误差将直接反映到被加工工件上，造成形状误差。 原始误差引起工件相对于刀具产生相对位移，若产生在加工表面法向方向（误差敏感方向），对加工精度有直接影响；产生在加工表面切向方向（误差非敏感方向） ，可忽略不计。 结论： 龙门刨床导轨垂直面 内直线度误差 1－刨刀 2－工件 3－工作台 4－床身导轨 3）前后导轨平行度误差的影响 床身前后导轨有平行度误差（扭曲）时，会使车床溜板在沿床身移动时发生偏斜，从而使刀尖相对工件产生偏移，使工件产生形状误差（鼓形、鞍形、锥度）。 从图3-10可知，车床前后导轨扭曲的最终结果反映在工件上，于是产生了加工误差△y。从几何关系中可得出： ? △y≈H△/B 一般车床H≈2B/3，外圆磨床H≈B，因此该项原始误差△对加工精度的影响很大。 图3－10 车床导轨扭曲对工件形状精度影响 * * 机电工程系 张莉 3.1加工精度与加工误差 3.2工艺系统的几何误差 3.3工艺系统变形引起的误差 3.4加工误差的统计分析法及综合分析 3.5提高加工精度的方法 重点 1. 影响加工精度的因素