第四章 机械加工精度
37页1、第四章 机械加工精度 Mechanical Working Accuracy,第一节 概述 General Consideration,1.产品质量,产品质量:产品质量是指用户对产品的满意程度。,产品质量三个层面,产品的设计质量产品的制造质量产品的服务质量,设计质量是指所设计的产品,与用户期望之间的符合程度。,制造质量是指产品的制造与设计之间的符合程度。,服务质量主要包括产品的售前服务、售后培训、维修和安装等。,2.加工精度与加工误差,加工精度:所谓加工精度是指零件在加工以后的实际几何参数(尺 寸、形状 和位置)与理想几何参数之间的符合程度。,加工误差:零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程 度。,“加工精度”和“加工误差”是从两个不同的角度来评定零件几何参数这个同一事物。加工精度强调的是要求;加工误差是客观存在。加工精度的高低就是通过加工误差的大和小来表示的。所谓保证和提高加工精度的问题,实际上也就是限制和降低加工误差的问题。,加工经济精度:在正常加工条件下(采用符合质量标准的设备、 工艺装备和标准技术等级的工人,不延长加工时间)所能保 证的加工精度。,3.加工误差与成本,加
2、工误差与成本大致呈双曲线关系,即加工误差小,成本就高。而实际上同一种加工方法在不同的条件下所能达到的精度是不同的,因此就存在一个给出的零件精度既能满足使用要求,又不至于使成本太高的问题加工经济精度。,4.原始误差,工 艺 系 统,机床,工件,夹具,刀具,工艺系统:由机床、夹具、刀具和工件所构成的一个完整的系统。,原始误差:工艺系统误差即为原始误差.,在机械加工中,零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成,取决于工件和刀具在切削过程中相互位置关系,而工件和刀具,均安装在夹具和机床上面,并受到夹具和机床的约束。因此,加工精度问题也就涉及到整个工艺系统的精度问题。工艺系统的种种误差,在不同的具体条件下,以不同的程度反映为加工误差。工艺系统误差与加工误差是因果关系。因此把工艺系统误差称之为原始误差。,原 始 误 差,度量误差,工艺系统动误差,工艺系统受力变形,工艺系统热变形,刀具磨损,工件内应力引起的变形,原理误差,工件装夹误差,工艺系统静误差,机床误差,夹具误差,刀具误差,调整误差,由于采用了近似的加工运动或近似的刀具轮廓而产生的,工件装夹误差主要包括定位误差和由于夹紧力过大而引起的夹紧误
3、差。,调整的作用是使工件和刀刃之间保持正确的相对位置。调整误差包括工件装夹前后对机床部件的调整、夹具在机床上位置的调整以及刀具调整。,度量方法和量具本身的误差在测量时自然就加入到度量的读数之中,从而使测量值产生误差,称为度量误差。,第二节 工艺系统静误差 Static error of the technical system,1.机床的几何误差,几何精度:是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的 形位精度。,机床几何精度是一项基础精度,我国已有部颁标准机床专业标准,机床在出厂前都要通过机床精度检验。,几何误差来源,机床本身制造,机床磨损,机床安装,(1)主轴回转误差,主轴回转误差:是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对于其平均回 转轴线的变动量。,主轴回转误差项,主轴径向跳动,主轴轴向窜动,主轴角度摆动,影响径向跳动因素,机床本身的制造轴承装配,产生轴向窜动原因,主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴轴线不垂直,产生角度摆动原因,主轴前后支承不同轴且径跳方向相反,特别说明:据统计,在影响主轴回转误差的因素中,轴承约占 20%,制造和装配占80%。,(2)导轨误差,导轨误差项,水平面内的直
4、线度,垂直面内的直线度,扭曲,在以上三个因素中,以水平方向(加工误差敏感方向)对加工精度影响为最;垂直方向一般较小,可忽略不计;导轨的扭曲视具体情况,一般也较大,应予以考虑。,对于导轨而言,磨损是导致其精度下降的主要原因之一。所以应在设计时,采取措施来提高导轨的耐磨性。,2.传动链误差,传动精度:传动精度是指机床传动链个末端执行件之间运动的均 匀性和协调性。,传动误差的传递规律,在传动链中,各传动件的误差不仅在一对传动副中相互传递,而且在整个传动链中按传动比依次传递,最后反映到末端件上,使工件或刀具产生传动误差。,i-n=iui-n,由于传动链是由若干传动件所组成的,所以每一传动件的误差都将传递到末端件上,而引起末端件的转角误差。假定误差分布为正态分布,应根据概率原理进行数据处理。,提高传动精度的途径,缩短传动链,合理选择传动元件,合理分配传动副的传动比及其精度,提高传动元件的制造和装配精度,采用校正装置,3.刀具误差,刀具误差对加工精度的影响,定尺寸刀具:尺寸误差直接影响工件尺寸精度。成形刀具:其形状误差直接影响工件形状精度。展成刀具:切削刃形状对工件的形状、尺寸有影响。一般刀具:如
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