第三章 机械加工精度(3.3.1)课件.ppt

机械制造工艺 第三章 机械加工精度 （2）影响机床部件刚度的因素 1)结合面接触变形的影响 由于零件表面存在宏观几何形状误差和微观几何形状误差，结合面的实际接触面积只是名义接触面积的一小部分，在外力作用下，实际接触区的接触应力很大，产生了较大的接触变形。 这就是机床部件刚度不呈直线、机床部件刚度远比同尺寸实体的刚度要低得多的主要原因，也是造成残留变形和多次加载卸载循环后残留变形也趋于稳定的原因之一。 一般情况下，表面愈粗糙，接触刚度愈小； 表面宏观几何形状误差愈大，实际接触面积愈小，接触刚度愈小； 材料硬度高，屈服极限也高，塑性变形就小，接触刚度就大； 表面纹理方向相同时，接触变形较小，接触刚度就较大。 2)摩擦力的影响 如下图所示，机床部件在经过多次加载卸载之后，卸载曲线回到了加载曲线的起点D，残留变形不再产生，但此时加载曲线与卸载曲线仍不重合。 其原因在于机床部件受力变形过程中有摩擦力的作用。 加载时摩擦力阻止其变形的增加，卸载时摩擦力阻止其变形的减小。 摩擦力总是阻止其变形的变化的，这就是机床部件的变形滞后现象。 3)低刚度零件的影响 在机床部件中，个别薄弱零件对刚度的影响很大。 4)间隙的影响 机床部件受力作用，首先消除零件间在受力作用方向上的间隙，会使机床部件产生相应的位移。 在加工过程中，如果机床部件的受力方向始终保持不变，机床部件在消除间隙后就会在某一方向与支承件接触，此时间隙对加工精度基本无影响。 但如果受力方向经常改变，就要考虑间隙的影响。 2、切削力大小变化引起的加工误差（误差复映） 3、切削过程中受力方向变化引起的加工误差 4、工艺系统其它外力作用引起的加工误差 5、减小工艺系统受力变形的措施 由于y1、y2相对ap1、ap2而言数值较小，可忽略不计，即有 所以 由上式可知,工艺系统的刚度kxt越大,复映系数ε越小,毛坯误差复映到工件上去的部分就越少。 一般ε1,经加工之后工件的误差比加工前的误差减小,经多道工序或多次走刀加工之后,工件的误差就会减小到工件公差所许可的范围内。 若经过n次走刀加工后，则误差复映为 △w=ε1ε2…εn△m 总的误差复映系数 εz=ε1ε2…εn 在粗加工时,每次走刀的进给量f一般不变,假设误差复映系数均为ε,则n次走刀就有 εz=εn 增加走刀次数,可减小误差复映,提高加工精度,但生产率降低了。 提高工艺系统刚度，对减小误差复映系数具有重要意义。 毛坯的各种形状误差（圆度、圆柱度、同轴度、平面度等）都会以一定的复映系数，复映成工件的加工误差。 毛坯材料的不均匀，硬度有变化，同样会引起背向力的变化，产生加工误差，分析方法同误差复映规律。 讨论： 在车床或磨床类机床上加工轴类零件时，常用单爪拨盘带动工件旋转，如图所示。 1）由于传动力引起的误差 结论： 传动力在拨盘的每一转中，经常改变方向，造成工件的圆度误差。因此，在加工精密零件时改用双爪拨盘或柔性连接装置带动工件。 单爪拨盘传动 2）由于惯性力引起的误差 在高速切削时，如果工艺系统中有不平衡的高速旋转的构件存在，就会产生离心力。它和传动力一样，在工件的每一转中不断变更方向，当不平衡质量的离心力大于切削力时，车床主轴轴颈和轴承内孔表面的接触点就会不断地变化，轴承孔地园度误差将传给工件的回转轴心。 因此可采用配重平衡的方法来消除这种影响，必要时亦可适当降低主轴转速，以减小离心力的影响。 * * 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 2. 获得加工精度的方法及加工误差控制 难点 1. 影响加工精度的因素 2. 加工误差的分析 学习目的 了解各种因素对加工精度的影响规律，找出提高加工精度的途径，以保证零件的加工质量。 工艺系统： 机床、夹具、工件、刀具 外力：切削力、传动力、惯性力、夹紧力、重力 产生加工误差（举例） 破坏了刀具、工件间相对位置 3. 3 . 1工艺系统受力变形引起的加工误差 工艺系统