第三章机械加工精度.pptx

表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力表面几何形状精度表面缺陷层尺寸精度形状精度位置精度加工精度加工质量表面质量第三章 机械加工精度及其控制 （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） 加工质量包含的内容§3－1 概述 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。 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、刀具，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。工艺系统受力变形（包括夹紧变形）工艺系统受热变形刀具磨损测量误差工件残余应力引起的变形工件相对于刀具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理误差定位误差调整误差刀具误差夹具误差与工艺系统原始状态有关的原始误差(几何误差)工件相对于刀具静止状态下的误差原始误差机床误差与工艺过程有关的原始误差(动误差)二、影响机械加工精度的因素 1、原始误差分类原始误差构成（4-2）ΔY（4-1）R0ΔRR0RΔR =ΔyRＯyＯyb）Ya）Y误差敏感方向2、误差敏感方向 工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。 误差敏感方向一般为已加工表面过切削点的法线方向。如图所示车刀加工显然：三、研究加工精度的方法 1、单因素分析法 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。2、统计分析法 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。 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。 例1：在数控铣床上采用球头刀铣削复杂形面零件RhS式中 R ——球头刀半径； h ——允许的残留高度。 S ——行间距空间曲面数控加工§3－2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响 一、加工原理误差 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。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。a）b）二 、 调整误差 1、试切法 （图a）： 用于单件小批生产测量误差。机床进给机构的位移误差。2、调整法（图b）： 用于大批大量生产定程机构误差。样件或样板误差。测量有限试件造成的误差。试切法与调整法三 、机床误差 （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向误差。 导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，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。 包括： 导轨在水平面内的直线度， 导轨在垂直面内的直线度， 前后导轨平行度（扭曲）， 导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂直度）等。.1）导轨在水平面内的直线度（弯曲） 对于车床和外圆磨床由于刀尖相对于工件回转轴线在加工表面径向方向的变化属敏感方向，故其对零件的形状精度影响很大。 车床导轨在水平面内有弯曲后，纵向进给中刀具相对工件轴线不能平行。因而工件表面上形成形状误差。当导轨向后凸时，工件产生鞍形误差。当导轨向前凸时，工件产生鼓形误差。 2）导轨在垂直面内的直线度（弯曲） 垂直面内直线度误差对车床的影响较小，可以忽略不计。但对于龙门刨床、龙门铣床及导轨磨床来说，导轨在垂直面内的直线度误差将直接反映到工件上。 3）前后导轨的平行度（扭曲）δ以车床为例一般车床：磨床：2、导轨