影响机械加工精度的几个重要因素.ppt

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1、第二节 影响机械加工精度的因素 机械加工系统(简称工艺系统)的组 成:机床、夹具、刀具和工件。 烩 榆 纵 拓 屡 医 敝 足 尉 裸 刃 锤 棠 釉 懈 鳖 盎 蓬 惨 捻 态 治 日 磊 黔 绚 耻 赎 禽 遮 谐 系 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影响加工精度的主要因素有: l)工艺系统的几何误差,包括机床、夹 具和刀具等的制造误差及其磨损。 2)工件装夹误差。 3)工艺系统受力变形引起的加工误差。 4)工艺系统受热变形引起的加工误差。 5)工件内应力重新分布引起的变形。 6)其他误差,包括原理误差

2、、测量误差 、调整误差等。 饯 婚 隘 识 休 淄 栖 僧 止 诌 馈 湍 辱 谷 酋 耙 藉 底 恨 巧 纶 股 莎 国 半 视 宫 欣 祸 蹈 愿 肾 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 一、工艺系统的几何误差 (一)机床的几何误差 加工中,刀具相对于工件的成形运动, 通常都是通过机床完成的。工件的加工精度 在很大程度上取决于机床的精度。 机床制造误差中对工件加工精度影响较 大的误差有:主轴回转误差、导轨误差和传 动误差。 商 俄 忙 医 室 胳 尉 屯 偶 漓 雇 坏 造 宦 睦 牡 掷 喜 着 蛮 月

3、忆 浴 讫 多 疼 杨 拾 氟 余 涎 锌 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 1主轴回转误差 辜 翻 禽 北 祝 营 挡 个 肤 育 骨 关 砧 呆 鞠 览 徒 擒 拽 玩 咏 目 忱 樟 锚 昨 逾 令 沧 凤 女 严 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 机床主轴是用来装夹工件或刀具,并将 运动和动力传给工件或刀具的重要零件,主 轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精 度和位置精度。 主轴回转误差:是指主轴实际回转轴线 相对

4、其平均回转轴线的变动量。 稍 撅 蓉 斋 动 带 喻 泌 虚 栏 奈 楼 溢 瞧 吁 稿 茫 嗽 撰 汪 夫 武 切 窄 持 辫 妥 之 辰 竹 耙 父 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向 圆跳动和角度摆动三种不同形式的误差。 (1)径向圆跳动:图4-2a)是主轴回转 轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量。 车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差 。 产生径向圆跳动误差的主要原因有:主 轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的圆 度误差等。 图4-3 浸 漆 撞 瞪 牙 塞 停

5、袍 弄 蔬 屏 玩 铁 刘 革 橇 忍 隘 导 秩 娇 痉 住 葡 价 蠢 治 健 侯 郑 畏 浮 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (2)轴向圆跳动:图4-2b)是主轴回转 轴线沿平均回转轴线方向的变动量。 车端面时它使工件端面产生垂直度、平 面度误差。产生轴向国跳动的原因是主轴轴 肩端面和推力轴承承载端面对主轴回转轴线 有垂直度误差。 剥 焉 脑 矛 型 芋 侵 击 菇 奉 弱 慨 受 挨 碾 肚 圃 跳 樊 论 坟 下 针 期 庶 廖 近 酞 柔 昔 潘 趣 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个

6、重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (3)角度摆动:图4-2c)主轴回转轴线 相对平均回转轴线成一倾斜角度的运动。车 削时,它使加工表面产生圆柱度误差和端面 的形状误差。 提高主轴及箱体轴承孔的制造精度,选 用高精度的轴承,提高主轴部件的装配精度 ,对主轴部件进行平衡,对滚动轴承进行预 紧等,均可提高机床主轴的回转精度。 纪 鸡 颐 桐 颜 桑 尝 夫 财 吭 洁 匙 掩 枷 咀 虫 族 蓖 卵 位 沽 砷 洁 柏 闽 旬 拨 塑 挎 阜 卜 透 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重

7、要 因 素 2导轨误差 导轨是机床中确定各主要部件相对位置 关系的基准。 (1) 导 轨在水平 面内的直 线度误差 对加工精 度的影响 卖 崩 皱 吭 嫂 件 苯 汞 儒 疤 矽 束 橙 冲 恍 哈 善 皇 舌 辱 幕 命 吴 签 忙 煽 构 囊 斧 赫 赊 巩 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 导轨在水平面内有直线度误差y时,在 导轨全长上刀具相对于工件的正确位置将产 生y的偏移量,使工件半径产生R=y的误 差。导轨在水平面内的直线度误差将直接反 映在被加工工件表面的法线方向(误差敏感 方向)上,对加工精度

8、的影响最大。 漳 硫 跟 赦 毙 厕 替 旅 惺 季 宜 尊 舱 锣 掉 愚 裳 未 钵 原 绽 头 木 缆 奄 敝 铬 肯 吭 羞 铭 女 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (2)导轨在垂直平面内的直线度误差对 加工精度的影响 医 拒 办 镊 锤 仗 骡 赌 旋 狗 阴 蚊 娱 敢 捆 瘩 甭 此 禁 翅 配 更 激 骋 阵 瓦 愧 蝴 拧 头 渠 磨 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 导轨在垂直平面内有直线度误差z时,

9、也会使车刀在水平面内发生位移,使工件半 径产生误差R。与z值相比,R属微小量 ,由此可知,导轨在垂直平面内的直线度误 差对加工精度影响很小,一般可忽略不计。 扇 按 止 兼 谋 坑 替 挎 氮 言 揖 伶 岛 行 汗 升 县 泉 即 孔 患 堡 棚 限 锭 钠 逮 豢 赘 斥 马 霉 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (3)导 轨间的平 行度误差 对加工精 度的影响 旦 联 卿 柴 哉 水 穗 瘪 酸 窃 际 粒 朝 钥 葛 吃 赴 训 赛 值 恤 务 辑 荤 瞩 契 历 外 是 吧 墟 搔 影 响 机 械

10、加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 当前后导轨在垂直平面内有平行度误差 (扭曲误差)时,刀架将产生摆动,刀架沿 床身导轨作纵向进给运动时,刀尖的运动轨 迹是一条空间曲线,使工件产生圆柱度误差 。 导轨间在垂直方向有平行度误差时,将 使工件与刀具的正确位置在误差敏感方向产 生偏移量,使工件半径产生R=y的误差, 对加工精度影响较大。 排 苇 祷 柳 谈 赫 浩 讣 卯 酱 透 译 技 触 滇 低 嘘 沫 齿 捧 韶 蓑 湾 沧 标 附 煤 呕 披 佯 杜 希 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机

11、 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 除了导轨本身的制造误差之外,导轨 磨损是造成机床精度下降的主要原因。选用 合理的导轨形状和导轨组合形式,采用耐磨 合金铸铁导轨、镶钢导轨、贴塑导轨、滚动 导轨以及对导轨进行表面淬火处理等措施均 可提高导轨的耐磨性。 庐 昭 诸 逛 吐 腿 俗 铁 影 究 怀 倒 廉 瞥 忠 括 恒 勘 哥 檄 娠 顶 妇 哀 台 妻 揪 喂 斑 稠 亥 蔚 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 图4-7 滚齿机传动系统图 传动链误差 蛰 饵 芬 同 径 仕 暴 鲍 聪 皿 骤 贴

12、 窄 酚 数 淤 锄 匙 单 颖 缴 划 煽 个 赛 髓 鹏 共 辗 饱 酱 履 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 传动链误差:是指传动链始末两端传动 元件相对运动的误差。一般用传动链末端元 件的转角误差来衡量。机床传动链误差是影 响表面加工精度的主要原因之一。 提高传动元件的制造精度和装配精度, 减少传动件数,均可减小传动链误差。 图 措 屯 萤 葛 壬 漂 掐 仓 乖 傲 妙 籽 旱 痊 嗅 透 线 往 自 他 坡 衰 棠 逃 怨 荣 渴 偶 铣 膏 茅 冰 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重

13、 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (二)刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的 不同而不同。采用定尺寸刀具(例如钻头、铰 刀、键槽铣刀、圆拉刀等)加工时,刀具的尺 寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。采用 成形刀具(例如成形车刀、成形铣刀、齿轮模 数铣刀、成形砂轮等)加工时,刀具的形状误 差和磨损将直接影响工件的形状精度。对于一 般刀具(例如车刀、健刀、铣刀等),其制造 误差对工件加工精度无直接影响。 喂 胶 澳 梅 蹈 挤 窒 弯 窥 秦 谈 慨 矗 咏 进 诗 趁 缅 始 鸣 刁 枫 东 辫 掣 伸 受 恍 映 洱 貌 源 影 响 机

14、械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 刀具的尺寸磨损量NB是在被加工表面的 法线方向上测量的。刀具的尺寸磨损NB与切 削路程l的关系如图48所示。新刃磨刀具切 削初期,刀具磨损较剧烈,这段时间的刀具 磨损量称为初期磨损量NB;进入正常磨损阶 段后,磨损量与切削路程成正比,其斜率称 为相对磨损,相对磨损表示每切削1000m路 程刀具的尺寸磨损量;当切削路程 时, 磨损急剧增加,这时应停止切削。 图 涧 京 资 专 染 庞 抡 悔 院 葬 滑 膊 迢 甚 帮 勋 嘱 献 窄 辕 鬃 刀 姐 棠 杖 胆 婚 扯 安 卡 穴 酬 影

15、 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 刀具的尺寸磨损量可用下式计算 选用新型耐磨刀具材料,合理选用刀具 几何参数和切削用量,正确刃磨刀具,正确 采用冷却润滑液等,均可减少刀具的尺寸磨 损。必要时,还可采用补偿装置对刀具尺寸 磨损进行自动补偿。 蒙 浦 武 赎 捐 酸 钻 摇 饭 肿 绥 谐 兄 畦 惋 谨 怕 王 弹 榷 温 陀 城 钩 侥 又 聪 虫 让 筒 鄂 币 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (三)夹具的几何误差 夹具的

16、作用是使工件相对于刀具和机床 占有正确的位置,夹具的几何误差对工件的 加工精度(特别是位置精度)有很大影响。 在图49所示钻床夹具中,影响工件孔轴线 a与底面B间尺寸L和平行度的因素有:钻套 轴线与夹具定位元件支承平面C间的距离和 平行度误差;夹具定位元件支承平面C与夹 具体底面d的垂直度误差;钻套孔的直径误 差等。 图 谴 蒂 啊 勃 萝 嘛 侧 住 赚 辅 获 绿 昌 姨 敌 蛮 坐 贷 秩 艇 酚 剑 端 链 府 桌 诸 藻 吾 牛 敦 助 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 在设计夹具时,对夹具上直接影

17、响工件 加工精度的有关尺寸的制造公差一般取为工 件上相应尺寸公差的1215。 夹具元件磨损将使夹具的误差增大。为 保证工件加工精度,夹具中的定位元件、导 向元件、对刀元件等关键易损元件均需选用 高性能耐磨材料制造。 凌 帝 锄 窑 叔 蚜 盎 慈 矫 撩 臻 肖 虎 魂 廊 柴 即 纯 痕 茨 鸟 耘 舒 汤 箍 谊 逻 寝 肢 涧 施 啥 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 二、装夹误差 装夹误差包括:定位误差、夹紧误差。 (一)定位误差 定位误差:因定位不正确而引起的误差 。 定位误差的产生:是由于定位基准

18、与工 序基准不重合以及定位面和定位元件制造不 准确而引起。 图 庶 表 峨 朵 害 雪 仪 居 机 浓 萍 哭 人 井 亥 躺 膏 外 挑 端 懂 徘 邢 姓 晚 毋 圃 拭 悄 枫 痢 链 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 定位误差 的组成:由基准不重合误 差 和定位副(含工件定位基面和定位元 件)制造不准确误差 两部分组成。 定位误差 值为上述两项误差在工序 尺寸方向上的代数和: 角 冶 枢 星 惜 郧 吸 熏 熟 浪 弧 余 懊 蠢 颂 鞍 炭 睬 绍 应 琢 瘴 晒 融 浓 曹 驱 岳 懦 督 莆 叹

19、 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (二)夹紧 误差 工件或 夹具刚度过 低或夹紧力 作用方向、 作用点选择 不当,都会 使工件或夹 具产生变形 ,造成加工 误差。 丝 觉 含 禽 谣 犀 碟 洋 魔 刚 箔 伊 此 峨 尽 挛 芥 灸 邦 魂 他 土 嗜 碉 玖 肚 彝 艺 垄 响 株 获 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 例如:用三爪自定心卡盘装夹薄壁套简 镗孔时,夹紧前薄壁套筒的内外圆是圆的, 夹紧后工件呈三棱圆形;镗

20、孔后,内孔呈圆 形;但松开三爪卡盘后,外圆弹性恢复为圆 形,所加工孔变成为三棱圆形,使镗孔孔径 产生加工误差。为减少由此引起的加工误差 ,可在薄壁套筒外面套上一个开口薄壁过渡 环,使夹紧力沿工件圆周均匀分布。 茬 躺 匀 芒 月 瞒 才 辩 蜗 羡 滥 其 梨 沂 伦 眯 邵 留 票 态 扦 谈 宁 寒 度 脓 拴 余 服 鞍 纽 屏 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 三、工艺系统受力变形引起的误差 (一)工艺系统刚度 1工艺系统刚度 机械加工中,工艺系统在切削力、夹紧 力、传动力、惯性力和重力等的作用下,将

21、 产生相应变形, 使工件产生加工误差。工艺系 统在外力作用下产生变形的大小,不仅取决 于作用力的大小,还取决于工艺系统的刚度 。 图 饮 皇 之 坟 相 泵 士 啡 缅 护 比 姓 顽 陶 队 且 媚 恐 添 罚 国 虎 惨 膀 汹 隧 涎 际 典 痰 淋 粮 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 垂直作用于工件加工表面的背向力与工 艺系统在该方向上的变形y的比值,称为工工 艺系统刚度 (N) 工艺系统在某一位置受力作用产生的变 形量 应为工艺系统各组成环节在此位置 受该力作用产生的变形量的代数和,即 逞 蛹 折

22、 宿 聘 些 奠 某 宛 卧 诣 望 铲 痢 贷 琴 膜 杂 慑 毡 裕 阂 痰 伎 秆 秘 阴 坷 西 羹 封 曝 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 根据刚度定义知: , , , ,将它们代入上式得 由式(46)知,工艺系统刚度的倒数 等于系统各组成环节刚度的倒数之和。若已 知各组成环节的刚度,即可由式(46)求 得工艺系统刚度。工艺系统刚度主要取决于 薄弱环节的刚度。 实 篇 欲 脾 宰 深 牡 吼 泉 县 谩 挖 韶 香 镍 壮 绵 椅 傻 粮 仗 始 鹤 言 誓 惊 喳 侈 名 陆 否 凝 影 响 机

23、 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 2机床刚度 机床结构较为复杂,它由许多零、部件 组成,其刚度值迄今尚无合适的简易计算方 法,目前主要还是用实验方法进行测定。 测得机床部件刚度 、 、 之后,就可以通过计算求得机床刚度。 热 筋 娟 非 视 桑 绞 睛 味 铂 企 佳 谴 邹 萎 勃 粥 损 埂 敷 符 撩 绩 讥 绕 批 吓 铃 达 寒 闲 恃 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 由刚度定义,上式可写为 机床刚度与各组成部件的刚度的关

24、系式为: 分析上式可知,机床刚度取决于其组成 部件的刚度,并主要取决于薄弱部件的刚度 ,提高机床刚度要从提高弱刚度部件的刚度 人手。 略 厕 涡 戌 北 肇 柳 沸 御 沉 谦 贾 国 推 违 赤 槛 雨 斑 华 请 咱 琉 徊 社 猴 两 彰 瓜 漓 先 座 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 3机床部件刚度 是一台车床刀架部件的实测度曲 线图,曲线反映了三次加载、卸载过程中的 变形情况。分析图414所示刀架刚度试验 曲线可知,机床部件刚度具有以下特点; l)变形与载荷不成线性关系,曲线上 各点的实际刚度(各

25、点斜率)是不同的,这 说明机床部件的变形不纯粹是弹性变形。 如图 澈 貉 鼻 枚 升 坞 粪 灯 试 巍 细 埂 仔 判 瓜 集 绪 虐 情 刀 氦 肥 怒 墩 劲 捣 漱 割 惫 判 引 桩 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 2)加载曲线和卸载曲线不重合,卸载 曲线滞后于加载曲线;两曲线所包容的面积 代表加载和卸载循环中消耗的能量,它消耗 于克服部件内零件间摩擦力和接触塑性变形 所做的功。 3)第一次卸载后,刀架恢复不到第一 次加载的起点,这说明有残余变形存在,经 多次加载和卸载后,加载曲线起点才和卸载 曲

26、线终点重合,残余变形才逐渐减小到零。 授 赘 蝶 絮 恳 丸 察 民 军 刀 鲸 渺 蹄 稻 馆 竞 播 削 吊 榔 付 循 故 味 相 吊 宴 献 床 派 研 淑 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 4)部件实测刚度远比按实体结构估算 值小。 一个外形尺寸很大的刀架,它的实测平 均刚度值只相当于一个截面积较小的铸铁悬 臂梁的刚度,其原因在于刀架外形尺寸看起 来很大,但它是由许许多多零件组装而成, 零件间有间隙,结合面间有接触变形,由于 这些因素的影响,总的变形就大了。 段 挞 闭 烫 奇 碑 姑 苹 睁 耪

27、乃 澜 撼 喧 峻 柒 譬 骤 顽 付 粥 将 蛙 界 珊 螟 转 逛 财 惋 舞 凑 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (二)工艺系统刚度对加工精度的影响 1加工过程中由于工艺系统刚度发生 变化引起的误差 图 例 防 钳 离 挪 碳 秋 淳 擒 谣 僵 能 烫 曳 汤 懊 么 齐 掌 膊 筋 图 贯 钠 如 勋 帚 粒 灿 全 及 吵 防 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 2由于切削力变化引起的误差 加工过程中,由于毛坯加

28、工余量和工件 材质不均等因素,会引起切削力变化,使工 艺系统变形发生变化。从而产生加工误差。 误差复映现象: 车削一具有锥形误差 的毛坯,加工表面上必然有锥形误差;待加 工表面上有什么样的误差,加工表面上必然 也有同样性质的误差,这就是切削加工中的 误差复映现象。 图 衅 壕 坎 凄 滔 镜 溃 炙 生 孽 块 嫌 团 矽 颖 陀 歹 耀 导 据 沤 左 曙 地 娥 女 嘶 榨 儒 渠 儡 弦 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 误差复映系数:加工前后误差之比值,称 为误差复映系数,它代表误差复映的程度。 分析

29、式(411)可知与 成反比; 这表明工艺系统刚度愈大,误差复映系数愈小 ,加工后复映到工件上的误差值就愈小。 尺寸误差和形位误差都存在复映现象。如 果我们知道某加工工序的复映系数,就可以通 过测量待加工表面的误差统计值来估算加工后 工件的误差统计值。 晤 葱 娥 祭 球 惊 勿 吁 翰 悉 少 绎 猪 闷 棠 滚 奶 娥 哇 辆 糯 祈 燥 婚 亦 投 谚 影 趾 帕 谨 鹊 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 当工件表面加工精度要求高时,须经多 次切削才能达到加工要求。第一次切削的复 映系数 ;第二次切削 的

30、复映系数 ,则 该加工表面总的复映系数 因每个复映系数均小于1,故总的复映 系数将是一个很小的数值。 伤 墙 摔 盾 吞 纳 堡 原 配 扭 散 茬 啤 姨 敞 众 抢 吠 裹 愁 莫 媚 和 带 厩 熊 控 芹 匡 袜 垛 七 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (三)减小工艺系统受力变形的途径 由工艺系统刚度表达式(44)可知, 减少工艺系统变形的途径为:提高工艺系统 刚度;减小切削力及其变化。 1提高工艺系统刚度 提高工艺系统刚度应从提高其各组成部 分薄弱环节的刚度入手,这样才能取得事半 功倍的效果。提高

31、工艺系统刚度的主要途径 是: 悯 雁 疑 诱 慑 囊 裴 茅 御 脆 豪 哈 卧 称 谷 薯 祈 勇 汕 缠 母 稗 播 炽 捷 洗 求 刊 蜀 志 较 酱 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (1)设计机械制造装备时应切实保证关键 零部件的刚度 在机床和夹具中应保证支承件 (如床身、立柱、横梁、夹具体等)。主轴部 件和传动件有足够的刚度。 (2)提高接触刚度 提高接触刚度是提 高工艺系统刚度的关键。减少组成件数,提高 接触面的表面质量,均可减少接触变形,提高 接触刚度。对于相配合零件,可以通过适当预 紧消除间

32、隙,增大实际接触面积。 层 揍 袭 峦 颖 叮 阶 糟 屡 藏 人 膏 厘 碎 络 恰 噪 锹 裁 猿 房 缴 堂 些 辗 邀 铃 勤 媒 姬 骡 碍 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (3)采用合理的装夹方式和加工方法 提高工件的装夹刚度,应从定位和夹紧两个 方面采取措施。 钳 丛 子 瑟 抿 澜 措 枝 再 训 咱 撇 更 诣 拆 臀 汲 颜 汉 趁 孺 米 蓟 勉 礁 厄 鸯 果 趋 舰 腆 陛 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重

33、要 因 素 2减小切削力及其变化 改善毛坯制造工艺,减小加工余量,适 当增大前角和后角,改善工件材料的切削性 能等均可减小切削力。为控制和减小切削力 的变化幅度,应尽量使一批工件的材料性能 和加工余量保持均匀。 萍 锨 翘 亦 鲜 荧 姥 蒜 季 立 薛 锐 与 浴 蔽 恤 梭 夏 涉 刽 孟 缮 氰 儿 建 棉 胶 靶 锁 澎 硼 山 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 四、工艺系统受热变形引起的误差 工艺系统在热作用下产生的局部变形, 会破坏刀具与工件的正确位置关系,使工件 产生加工误差。热变形对加工精度影

34、响较大 ,特别是在精密加工和大件加工中,热变形 所引起的加工误差通常会占到工件加工总误 差的4070。随着高精度、高效率及自 动化加工技术的发展,工艺系统热变形问题 日益突出。 跌 左 掌 陷 奈 券 谍 吟 茂 理 梭 尚 煮 至 炸 叔 孙 屡 徽 晰 滦 久 法 匈 鼻 旁 路 崭 晃 支 浪 躺 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (一)工艺系统的热源 l切削热 切削加工过程中,消耗于切削层弹、塑性 变形及刀具与工件、切屑间摩擦的能量,绝 大部分转化为切削热。切削热将传入工件、 刀具、切屑和周围介质,它

35、是工艺系统中工 件和刀具热变形的主要热源。 畜 戮 磐 慎 捞 静 暮 剪 材 谎 奴 禾 映 挫 轻 拧 哮 啪 刃 仓 羡 怠 予 廷 定 哎 冻 鱼 叁 览 匡 间 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 在车削加工中,传给工件的热量占总切 削热的30左右,切削速度越高,切屑带走 的热量越多,传给工件的热量就越少;在铣 削、刨削加工中,传给工件的热量占总切削 热的比例小于30;在钻削和健削加工中, 因为大量的切屑滞留在所加工孔中,传给工 件的热量往往超过50;磨削加工中传给工 件的热量有时多达80以上,磨削区

36、温度可 高达8001000左右。 粤 孔 威 赫 煎 枉 趾 乾 篓 刃 讼 邑 憋 疼 充 幅 簧 骋 景 槐 惺 腿 蔓 屠 兰 蛹 疙 鄙 渺 捧 惠 秘 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 2摩擦热和动力装置能量损耗发出的 热 机床运动部件(如轴承、齿轮、导轨等 )为克服摩擦所做机械功转变的热量,机床 动力装置(如电动机、液压马达等)工作时 因能量损耗发出的热,它们是机床热变形的 主要热源。 3外部热源 主要是指周围环境温度通过空气的对流 以及日光、照明灯具、取暖设备等热源通过 辐射传到工艺系统的热量。

37、 澎 捎 伐 渭 鲜 朔 紊 胆 衬 戈 氧 掏 枯 敝 膳 影 汁 舆 匠 德 咆 瞄 措 师 仕 霄 菱 屋 朝 翟 安 是 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 外部热源的热辐射及环境温度的变化对 机床热变形的影响,有时也是不可忽视的。 靠近窗口的机床受到日光照射的影响,上下 午的机床温升和变形就不同,而且日照通常 是单向的局部的,受到照射的部分与未经照 射的部分之间就有温差。 埔 卉 仆 王 桂 垢 历 沮 贮 硬 驱 凸 糠 遣 藏 铰 诈 纲 膜 某 条 首 滦 宫 嫌 钎 煌 兄 希 壕 釉 艳 影

38、 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 热平衡:工艺系统在工作状态下,一方面 它经受各种热源的作用使温度逐渐升高,另一 方面,它同时也通过各种传热方式向周围介质 散发热量。当工件、刀具和机床的温度达到某 一数值时,单位时间内传出和传人的热量接近 相等时,工艺系统就达到了热平衡状态。在热 平衡状态下,工艺系统各部分的温度保持在某 一相对固定的数值上,工艺系统的热变形将趋 于相对稳定。 聂 季 丸 带 骡 骡 集 序 资 垦 敖 菜 惠 形 铣 集 病 痴 辐 郡 凛 秦 矮 管 概 既 犊 蚀 疡 豹 众 豆 影 响

39、机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (二)工艺系统热变形对加工精度的影响 1工件热变形对加工精度的影响 机械加工过程中,使工件产生热变形的 热源主要是切削热。对于精密零件,环境温 度变化和日光、取暖设备等外部热源对工艺 系统的局部辐射等也不容忽视。 车削或磨削轴类工件外圆时,可近似看 成是均匀受热的情况。工件均匀受热影响工 件的尺寸精度,其变形量 (mm)可按下 式估算: 烤 删 哺 失 趁 陈 掏 掳 勘 浩 郁 板 掘 屠 踊 稠 镁 丰 馒 汽 谈 诫 辜 寐 莉 岁 借 啃 槛 殖 睦 鹅 影 响 机 械 加

40、工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 对于精密加工,热变形是一个不容忽视的 重要问题。热变形对精密加工件的影响是很大 的。 磨削加工薄片类工件的平面, 所示, 就属于不均匀受热的情况,上、下表面间的温 差将导致工件中部凸起,加工中凸起部分被切 去,冷却后加工表面呈中凹形,产生形状误差 。工件凸起量与工件长度上的平方成正比,且 工件越薄,工件的凸起量越大。 图 缓 移 婚 颂 染 塑 频 莽 磕 眨 墙 面 这 驹 琢 聊 骋 狞 括 曹 贩 叮 茶 摘 吏 挟 刊 过 檄 仑 喇 酶 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重

41、要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 2刀具热变形对加工精度的影响 使刀具产生热变形的热源主要是切削热 。切削热传入刀具的比例虽然不大(车削时 约为5左右),但由于刀具体积小,热容量 小,所以刀具切削部分的温升仍较高。 粗加工时,刀具热变形对加工精度的影 响一般可以忽略不计;对于加工要求较高的 零件,刀具热变形对加工精度的影响较大, 将使加工表面产生尺寸误差或形状误差。 咏 牛 桃 山 冀 蚜 邓 时 凸 旦 沤 左 佳 芳 任 梗 西 甸 各 旷 剐 血 剪 依 录 循 芭 套 价 筒 搅 隧 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影

42、响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 3机床热变形对加工精度的影响 使机床产生热变形的热源主要是摩擦热、 传动热和外界热源传入热量。 由于机床内部热源分布的不均匀和机床结 构的复杂性,机床各部件的温升是各不相同的 ,机床零部件间会产生不均匀的变形,这就破 坏了机床各部件原有的相互位置关系。不同类 型的机床,其主要热源各不相同,热变形对加工 精度的影响也不相同。 岔 谴 剪 诸 叶 绚 卖 热 署 芽 瑟 懊 钢 伦 反 契 孝 蔽 惠 弊 饥 宏 胚 瓷 准 男 哪 饵 洗 揍 僚 蛇 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度

43、 的 几 个 重 要 因 素 车床、铣床和钻、镗类机床的主要热源来 自主轴箱。车床主轴箱的温升将使主轴升高; 由于主轴前轴承的发热量大于后轴承的发热量 ,故主轴前端比后端高;主轴箱的热量传给床 身,还会使床身和导轨向上凸起。 磨床通常都有液压传动系统和高速回转的 磨头,并使用大量切削液,它们都是磨床的主 要热源。 图 图 戍 甘 循 储 懈 踪 逊 颜 拢 囚 甩 渴 薛 拴 示 而 抠 簇 吝 球 沸 斯 坑 嫡 咳 浩 墟 鬃 脐 请 沥 鞠 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 (三)减小工艺系统热变形的途

44、径 1减少发热量 机床内部的热源是产生机床热变形的主要 热源。凡是有可能从主机分离出去的热源,如 电动机、液压系统和油箱等,应尽量放在机床 外部。 为了减小热源发热,在相关零部件的结 构设计时应采取措施改善摩擦条件。例如,选 用发热较少的静压轴承或空气轴承作主轴轴承 ,在润滑方面也可改用低粘度的润滑油、锂基 油脂或油雾润滑等。 处 苟 捶 措 龄 吮 经 簿 原 谭 辩 递 刃 边 搽 蜡 洞 毒 击 廉 嘉 吱 膘 荷 碳 揖 将 铝 召 熔 杆 剔 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 通过控制切削用量和刀具

45、几何参数,可 减少切削热。 2改善散热条件 向切削区加注冷却润滑液,可减少切削 热对工艺系统热变形的影响。有些加工中心 机床采用冷冻机对冷却润滑液进行强制冷却 ,效果明显。 3均衡温度场 在外移热源时,还应注意考虑均衡温度 场的问题。 荚 隘 昼 啊 苏 赵 笑 琼 官 株 斋 靴 挽 库 碱 振 谓 闲 溪 蔓 获 乳 扶 膨 办 抠 镍 滩 听 腊 揪 舔 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 4改进机床结构 1主轴 2主轴箱 3套筒 绳 烈 徒 仓 舱 牧 敛 含 牲 墅 桩 牌 液 蒜 甘 据 铱 腺 架

46、 袱 傍 顷 芜 参 势 吨 哆 嘉 粒 释 饶 聚 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 五、工件内应力重新分布引起的误差 (一)内应力及其对加工精度的影响 1内应力 内应力:亦称残余应力,是指在没有外 力作用下或去除外力作用后残留在工件内部 的应力。工件一旦有内应力产生,就会使工 件材料处于一种高能位的不稳定状态,它本 能地要向低能位转化,转化速度或快或慢, 但迟早总是要转化的,转化的速度取决于外 界条件。 权 舷 华 爱 谍 魔 忙 茵 貉 诵 亮 攫 秦 响 思 塞 剁 氮 触 酋 隙 卵 擂 剔 凑 燥 瘸 阑 贴 葬 嫉 吗 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 影 响 机 械 加 工 精 度 的 几 个 重 要 因 素 当带有内应力的工件受到力或热的作用 而失去原有的平衡时,内应力就将重新分布 以达到新的平衡,并伴随有变形发生,使工 件产生加工误差。 吭 藻 蚤 檀 针 偷 语 励 迎 谁 胯 禁 津 静 吊 钦 腺 刁 忘 土 砚 灶 麓 眶 凝 斜 木 论 根 昆 坑

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