第三章机械加工精度.ppt

1 第三章第三章机械加工精度及其控制机械加工精度及其控制尺寸精度形状精度位置精度(通常形状误差限制在位置公差内,位置公差限制在尺寸公差内) 表面粗糙度波度纹理方向伤痕(划痕、裂纹、砂眼等) 加工精度表面质量表面几何形状精度表面缺陷层表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力加工质量加工质量加工质量包含的内容 2§3-1 概述概述一、机械加工精度一、机械加工精度: 1、加工精度: 零件加工后实际几何参数与理想几何参数接近程度。符合程度越高,加工精度越高,实际生产中零件不可能与理想的要求完全符合。 2、加工误差: 指加工后的实际几何参数(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,从保证产品使用性能分析允许有一定的加工误差。 3、两者关系: 两者从不同角度来评定加工零件的几何参数。加工精度的高低是由加工误差的小大来表示的,保证和提高加工精度问题,实际上是限制和降低加工误差问题。 3 4、加工精度的合理制定: 一般加工精度越高则加工成本相对越高,生产效率则相对越低,因此设计人员应根据零件的使用要求, 合理规定零件的加工精度,并尽量提高生产率和降低成本 5 、工艺系统: 在机械加工时,机床、***,夹具和工件构成一个完整的系统,为工艺系统。 6、原始误差:工艺系统的各种误差叫原始误差。研究加工精度的目的,就是要弄清各种原始误差的物理,力学本质,以及他们对加工精度影响的规律,掌握控制加工误差的方法,获得预期的加工精度,需要时找出进一步提高加工精度的途径。 4 1 1、原始误差分类、原始误差分类工件相对于***静止状态下的误差原始误差与工艺系统原始状态有关的原始误差(几何误差) 与工艺过程有关的原始误差(动误差) 原理误差定位误差调整误差***误差夹具误差机床误差工艺系统受力变形(包括夹紧变形) 工艺系统受热变形***磨损测量误差工件残余应力引起的变形工件相对于***运动状态下的误差主轴回转误差导轨导向误差传动误差原始误差构成二、影响机械加工精度的因素二、影响机械加工精度的因素 5 2 2、误差敏感方向、误差敏感方向 202 YYRR ?? ?( 4-1 ) X R X ? ??( 4-2 ) 显然: X Y R R ? ?????工艺系统原始误差方向不同工艺系统原始误差方向不同,对加工精度的影响程度也不,对加工精度的影响程度也不同。同。对加工精度影响最大的方对加工精度影响最大的方向,称为误差敏感方向。向,称为误差敏感方向。??误差敏感方向一般为已加工误差敏感方向一般为已加工表面过切削点的法线方向。表面过切削点的法线方向。??如图所示车刀加工如图所示车刀加工ΔR Δ YROY R 0y a)误差敏感方向 RΔ R =Δy OY R 0y b) 6 三、研究加工精度的方法三、研究加工精度的方法运用物理学和力学原理, 分析研究某一个或某几个因素对加工精度的影响。通常分析、计算、测试、实验, 得出单因素与加工误差间的关系。以生产一批工件的实例结果为基础, 运用数理统计方法进行数据处理。用以控制工艺过程的正常进行,当发生质量问题是可以从中判断误差性质,找出误差出现的规律。 1 1、单因素分析法、单因素分析法 2 2、统计分析法、统计分析法实际生产中,两种方法常常结合应用。先用统计分析法寻找误差的出现规律,初步判断加工误差的可能原因,再适用单因素等分析,试验,以便迅速有效地找出影响加工精度的主要原因。 7 是指采用了近似的成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。§3-2工艺系统的几何精度对加工精度的影响工艺系统的几何精度对加工精度的影响式中 R ——球头刀半径; h ——允许的残留高度。 S ——行间距例1:在数控铣床上采用球头刀铣削复杂形面零件 S Rh空间曲面数控加工 8 S R h ? ??一、加工原理误差一、加工原理误差 8 例2:用阿基米德蜗杆滚刀滚切渐开线齿轮采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造型误差。由于滚刀刀齿有限,实际加工出的尺形是一条有微小折线组成的曲线,和理论的光滑渐开线有差异。 9 二二、、调整误差调整误差??测量误差。测量误差。??机床进给机构的位移误差。机床进给机构的位移误差。??定程机构误差。定程机构误差。??样件或样板误差。样件或样板误差。??测量有限试件造成的误差。测量有限试件造成的误差。 a) b) 试切法与调整法 1 1、试切法、试切法(图 a): 用于单件小批生产 2 2、调整法、调整法(图b): 用于大批大量生产 10 三三、机床误差、机床误差(一)机床导轨导向误差(一)机床导轨导向误差 1、导轨导向精度及其对加工精度的影响?导轨导向精度: 机床导轨副的运动件实际运动方向和理想运动方向的符合程度。两者之间的偏差值称为导