机械制造工艺学课件：机械加工精度.pptx

机械加工精度4.1机械加工精度概述4.2工艺系统的几何误差4.3工艺系统受力变形产生的误差4.4工艺系统热变形产生的误差4.5加工误差的统计分析4.6保证和提高加工精度的途径

4.1机械加工精度概述4.1.1基本概念1.机械加工精度机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。其中，理想几何参数是指绝对准确的尺寸、形状、相互位置。2.经济加工精度任何一种加工方法，可获得的加工精度均有一个相当大的变动范围。但是，不同的精度要求（误差大小）所花费的加工时间、加工成本不尽相同。

4.1机械加工精度概述4.1.2.获得加工精度的方法1.获得尺寸精度的方法1)试切法2)调整法3)定尺寸刀具法4)自动控制法

4.1机械加工精度概述2.获得形状精度的方法零件的几何形状精度，主要有机床精度和刀具精度来保证。例如车削圆柱类零件时，其圆度及圆柱度等几何形状精度主要取决于主轴的回转精度、导轨精度及主轴回转轴线与导轨之间的相对位置精度等。又如在加工螺纹或齿轮时，零件的几何形状精度又与刀具精度和机床传动精度有关。机械加工中获得工件形状精度的方法有以下四种：1)轨迹法2)成形法3)展成法4)仿形法

4.1机械加工精度概述3.获得相互位置精度的方法零件各表面间的相互位置精度取决于工件的装夹方法，受机床精度、夹具精度和工件精度的影响。工件的装夹方法有找正装夹和夹具装夹两种。零件的尺寸、几何形状及相互位置这三项精度指标是相互联系的，为了达到零件的加工精度要求，必须分析研究加工过程中影响精度的误差因素。

4.1机械加工精度概述4.1.3影响加工精度的误差因素1)工艺系统的几何误差2)工艺系统力效应产生的误差3)工艺系统热变形产生的误差

4.2工艺系统的几何误差4.2.1加工原理误差加工原理误差是由于采用近似的加工运动或者近似的刀具廓形而产生的。例如，滚齿加工常常存在两种原理误差：一种是为了避免刀具制造和刃磨的困难，常采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆的滚刀来代替渐开线基本蜗杆的滚刀而产生的误差；另一种是由于滚刀切削刃数有限，所切成的齿轮的齿形实际上是一条折线，与理论上的渐开线比较，存在齿形误差。生产中采用近似加工方法的实例很多。这种原理误差的特点是可以通过理论计算，在设计中得到控制的。但这种误差必然与其它因素所引起的误差相叠加，而影响零件总的加工精度。

4.2工艺系统的几何误差4.2.2机床的几何误差机床的几何误差包括机床的制造误差、安装误差和磨损等几个方面。其中主轴回转误差、导轨误差和传动误差对加工精度影响较大。1.机床主轴的回转误差1) 主轴回转误差的三种形式。主轴的回转误差可以分为三种基本形式：纯径向跳动、纯角度摆动和轴向窜动，如图4-2所示。图4-2主轴回转误差的基本形式a)轴向窜动b)径向跳动c)角度摆动

4.2工艺系统的几何误差2)影响主轴回转误差的因素①轴承的影响②轴承间隙的影响③与轴承配合的零件误差的影响3)提高主轴回转精度的措施

4.2工艺系统的几何误差2.导轨误差导轨是机床中确定主要零部件相对位置的基准，也是主要部件的运动基准，它的各项误差直接影响零件的加工精度。机床导轨副是实现直线运动的主要部件，其制造和装配精度直接影响机床移动部件的直线运动精度，造成加工表面的形状误差。导轨副运动件实际运动方向与给定（理论）运动方向的符合程度称为导向精度。在机床的精度标准中，直线导轨的导向精度一般包括：导轨在水平面内的直线度误差、导轨在垂直面内的直线度误差、前后导轨的平行度误差（扭曲）、导轨与主轴回转轴线的平行度误差。1)导轨在水平面内的直线度误差。

4.2工艺系统的几何误差2)导轨在垂直面内的直线度误差。图4-8车床导轨垂直面内直线度引起的误差当床身导轨与主轴的中心线在水平面内不平行时，车出的内、外圆柱面就会有锥度。镗出的孔会产生椭圆。如在垂直面内两者不平行，则会车出双曲线回转体表面，如图4-9所示，其误差值是很小的。而镗孔则会产生与水平面内两者不平行类似的椭圆形。图4-9主轴回转中心与导轨在垂直平面内不平行时的加工误差

4.2工艺系统的几何误差3.传动链误差机床传动链误差是指传动链始末两端传动元件之间相对运动误差。它是由传动链中各传动件的制造误差、装配误差、加工过程中由力和热产生的变形以及磨损等引起的。传动件在传动链中的位置不同，影响程度不同，其中，末端元件的误差对传动链的误差影响最大。传动链中的各传动件的误差都将通过传动比的变化传递到执行元件上。在升速传动时，传动件的误差被放大相同的倍数；在降速传动时，传动件的误差被缩小相同的倍数。为减少传动链误差对加工精度的影响，可以采取以下措施:(1) 尽量缩短传动链(2) 采用降速比传动