零件加工精获得方法演示文稿.ppt

零件加工精度获得方法演示文稿第一页，共七十一页优选零件加工精度获得方法第二页，共七十一页一. 加工精度的概念u加工精度：零件经过加工后几何参数（尺寸、几何形状以及相互位置等参数）的实际值与理想值的符合程度u加工误差：零件经过加工后的几何参数（尺寸、几何形状以及相互位置等参数）的实际值与理想值的偏离程度u加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示；精度和误差是对同一问题的两种不同的说法：精度越高，误差越小；精度越高，误差越小；精度越低，误差越大精度越低，误差越大第三页，共七十一页加工精度的内容u零件的几何参数包括几何形状、尺寸和相互位置三个方面u加工精度包括：尺寸精度：尺寸精度：限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围；限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围；几何形状精度：几何形状精度：限制加工表面宏观几何形状误差，如圆度、圆柱度、平限制加工表面宏观几何形状误差，如圆度、圆柱度、平面度、直线度面度、直线度相互位置精度：相互位置精度：限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如平行度、垂直度、限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如平行度、垂直度、同轴度、位置度等同轴度、位置度等第四页，共七十一页。

二. 满足加工精度的方法u方法一：试切法工人在每一工步或走刀前进行对刀，然后切出一小段，测量其尺工人在每一工步或走刀前进行对刀，然后切出一小段，测量其尺寸是否合适，如不合适，调整刀具的位置，再试切一小段，直到寸是否合适，如不合适，调整刀具的位置，再试切一小段，直到达到尺寸要求后才加工这一尺寸的全部表面达到尺寸要求后才加工这一尺寸的全部表面生产率低、对工人要求高生产率低、对工人要求高用于单件小批生产用于单件小批生产第五页，共七十一页二.满足加工精度的方法u方法二：调整法先按规定尺寸调整好机床、夹具、刀具和工件的相对位置先按规定尺寸调整好机床、夹具、刀具和工件的相对位置及进给行程，从而保证在加工时自动获得尺寸及进给行程，从而保证在加工时自动获得尺寸调整法加工时，不再进行试切，生产率大大提高，但精度低些，主调整法加工时，不再进行试切，生产率大大提高，但精度低些，主要决定于机床、夹具的精度和调整误差要决定于机床、夹具的精度和调整误差调整法可分为静调整法和动调整法两种调整法可分为静调整法和动调整法两种第六页，共七十一页二.满足加工精度的方法u静调整法：样件法在不切削的情况下，用对刀块或样件来调整在不切削的情况下，用对刀块或样件来调整刀具的位置刀具的位置镗床上，用对刀块来调整镗刀的位置，以保证镗孔的镗床上，用对刀块来调整镗刀的位置，以保证镗孔的直径尺寸；直径尺寸；铣床上，用对刀块来调整刀具的位置，保证铣床上，用对刀块来调整刀具的位置，保证工件的高度尺寸；工件的高度尺寸；车床上，用行程档块来调整尺寸，保证车削的长车床上，用行程档块来调整尺寸，保证车削的长度。

度第七页，共七十一页二.满足加工精度的方法u动调整法：尺寸调整法按试切零件进行调整，直接测量试切零件的尺寸，可以试切一件或按试切零件进行调整，直接测量试切零件的尺寸，可以试切一件或一组零件（件），所有试切零件合格，即调整完毕，可以一组零件（件），所有试切零件合格，即调整完毕，可以进行加工进行加工用于大批量生产用于大批量生产考虑了加工过程中的影响因素，精度比静调整法高考虑了加工过程中的影响因素，精度比静调整法高第八页，共七十一页二.满足加工精度的方法u方法三：尺寸刀具法尺寸刀具法大多利用定尺寸的孔加工刀具，如钻头、镗刀块、拉尺寸刀具法大多利用定尺寸的孔加工刀具，如钻头、镗刀块、拉刀及铰刀等来加工孔刀及铰刀等来加工孔用成形刀具加工也属于尺寸刀具法用成形刀具加工也属于尺寸刀具法零件精度由刀具来保证，生产率高；零件精度由刀具来保证，生产率高；由于刀具磨损后尺寸就不能保证，因此成本较高，多用于大由于刀具磨损后尺寸就不能保证，因此成本较高，多用于大批量生产中批量生产中第九页，共七十一页二.满足加工精度的方法u方法四：主动测量法在加工过程中，边加工边测量在加工过程中，边加工边测量加工尺寸，达到要求时，就立加工尺寸，达到要求时，就立即停止加工即停止加工精度高，质量稳定，生产精度高，质量稳定，生产率高率高数显主动测量值，数控切削运数显主动测量值，数控切削运动动第十页，共七十一页。

三. 机械加工误差的分类u按是否被人们所掌握分：系统误差与随机误差u系统误差加工过程中有一定规律、可用函数关系来表达的误差加工过程中有一定规律、可用函数关系来表达的误差系统系统误差误差常值系统误差常值系统误差变值系统误差变值系统误差如由于铰刀直径较大，加工的孔直径如由于铰刀直径较大，加工的孔直径也较大也较大如刀具磨损以及热伸长所造成的工件如刀具磨损以及热伸长所造成的工件尺寸误差尺寸误差第十一页，共七十一页三. 机械加工误差的分类u随机误差加工过程中规律性不强，表现为噪声误差性质，符合统计规加工过程中规律性不强，表现为噪声误差性质，符合统计规律律如由于工件材质不均、毛坯尺寸形状差异而引起的误差如由于工件材质不均、毛坯尺寸形状差异而引起的误差第十二页，共七十一页三. 机械加工误差的分类u按是否与切削状态有关来分：静态误差和切削状态误差u静态误差：工艺系统在不切削状态下所出现的误差，如机床的几何精度和传动精度；u切削状态误差：工艺系统在切削状态下所出现的误差，如机床在切削时的受力变形和受热变形等第十三页，共七十一页零件机械加工精度u精度概念和获得精度的方法u影响加工精度的因素u加工误差的分析与控制u工件的安装与夹具第十四页，共七十一页。

影响加工精度的因素u从机械加工的全过程来分析影响加工精度的因素，包括机械加工采用的加工方法、工艺系统（机床、夹具、刀具及工件组成的系统）本身误差、切削过程可能产生的问题、工作环境、零件检验等第十五页，共七十一页影响加工精度的因素u影响加工精度的主要因素：1.原理误差原理误差2.工艺系统的制造精度和磨损工艺系统的制造精度和磨损3.工艺系统的受力变形工艺系统的受力变形4.工艺系统的受热变形工艺系统的受热变形5.工艺系统调整误差工艺系统调整误差6.工件安装夹紧误差工件安装夹紧误差7.度量误差度量误差第十六页，共七十一页1. 原理误差u由于采用了近似的加工运动或者近似的刀具廓轮而产生的如车削模数螺纹，由于模数螺纹的导程如车削模数螺纹，由于模数螺纹的导程t=mt=m，而，而是一个无限是一个无限小数，用交换齿轮来得到导程值时，就引入了原理误差小数，用交换齿轮来得到导程值时，就引入了原理误差成形铣刀加工齿轮，齿形形状是近似的，存在原理误差成形铣刀加工齿轮，齿形形状是近似的，存在原理误差第十七页，共七十一页2. 工艺系统的制造精度和磨损u工艺系统中机床、刀具、夹具本身的制造精度及磨损对工件的加工精度有不同程度的影响。

包括： 机床的制造精度和磨损机床的制造精度和磨损 导轨误差导轨误差 主轴误差主轴误差 刀具的制造精度和尺寸磨损刀具的制造精度和尺寸磨损 夹具的制造精度和磨损夹具的制造精度和磨损第十八页，共七十一页2.1 机床的制造精度和磨损（1）导轨误差u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u机床导轨平直度与主轴轴线的平行度均影响加工表面的形状和尺寸精度第十九页，共七十一页u若垂直面或水平面内，导轨不直则产生刀尖的位移量z和y，从而引起工件的尺寸误差R和R第二十页，共七十一页u在垂直面内导轨的弯曲对加工精度的影响很小，可以忽略不计；而在水平面内同样大小的导轨弯曲就不能忽视第二十一页，共七十一页2.1 机床的制造精度和磨损（2）主轴误差u机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准，它的误差直接影响着工件的加工精度u对主轴的要求，就是在运转的情况下能保持轴心线的位置稳定不变，即回转精度u主轴的回转精度和主轴组件的制造精度（包括加工精度和装配精度）有关，而且还和受力后主轴的变形有关，并且在高速时，还要解决主轴轴承的散热问题第二十二页，共七十一页u主轴轴颈的圆度误差、轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴的挠度和支承端面对轴颈轴线的垂直度误差等，主轴在每一瞬间回转轴心线的空间位置都是变动的，存在着回转误差u主轴的回转误差可分为四种基本形式：纯径向跳动、纯角度摆动、纯轴向窜动和轴心漂移u主轴误差即由主轴回转误差造成加工表面的圆度误差第二十三页，共七十一页。

2.2 刀具的制造精度和尺寸磨损u一般的尺寸刀具如钻头、圆孔拉刀等，其制造精度将直接影响加工尺寸精度，刀具磨损后加工尺寸就会产生变化；u一般的刀具如车刀、立铣刀等，其制造精度不会影响加工尺寸，主要靠刀具位置的调整（即对刀）来保证但尺寸磨损将对加工精度产生影响第二十四页，共七十一页2.3 夹具的制造精度和磨损u夹具的制造精度主要表现在定位元件、对刀装置和导向元件等本身的精度以及它们之间的相对位置精度定位元件确定了工件与夹具之间的相对位置定位元件确定了工件与夹具之间的相对位置对刀装置和导向元件确定了刀具与夹具之间的相对位置对刀装置和导向元件确定了刀具与夹具之间的相对位置通过夹具就间接确定了工件和刀具之间的相对位置，从而保证了加工精度通过夹具就间接确定了工件和刀具之间的相对位置，从而保证了加工精度u夹具中定位元件、对刀装置和导向元件的磨损会直接影响加工精度(位置精度)第二十五页，共七十一页3. 工艺系统受力变形 3.1刚度u刚度的概念用来表征物体受力后抵抗受力变形的能力用来表征物体受力后抵抗受力变形的能力物体在受力方向上产生单位弹性变形所需的力称为刚度物体在受力方向上产生单位弹性变形所需的力称为刚度第二十六页，共七十一页。

u瞬时刚度：物体在受力方向上某一时刻的力变化与该方向上产生的变形变化量的比值u柔度：物体受单位力时在受力方向的变形，是刚度的倒数第二十七页，共七十一页u在工艺系统中，往往一个方向的力同时产生几个方向的变形，因此工艺系统的变形具有复合性第二十八页，共七十一页工艺系统的刚度及其组成u整个工艺系统的刚度决定于机床、刀具、工件及夹具的刚度，工艺系统的受力变形等于机床、刀具、工件及夹具的受力变形之和u影响系统刚度的主要因素包括：接触变形、刚性差的元件、连接件的预紧力、摩擦力、间隙等等u工艺系统刚度越高，加工精度越高第二十九页，共七十一页3.2 切削力对加工精度的影响u误差复映就是指由于切削力和系统刚度的原因，加工表面的原始形状误差将以缩小的比例复映到已加工工件表面第三十页，共七十一页第三十一页，共七十一页u比值=1/0称为误差复映系数，显然它是小于1的，误差复映系数越小，则系统刚度值越高u当工件经n次走刀后，其径向截面形状精度可用总的误差复映系数来表示：u如果每次走刀所用刀具和切削用量等都相同，忽略K系统的变化，则各次走刀的i相等，则： n为走刀次数第三十二页，共七十一页u走刀次数（或工步次数）越多，总的误差复映系数越小，零件形状精度越高u系统刚度越好，加工精度越高u切削深度值的大小并不影响误差复映系数值，因为误差复映系数只与切削深度的差值有关，因此切削深度的大小并不影响横向截面的形状精度，但会影响切削力的大小，影响工艺系统的受力变形，从而影响工件的横向截面的尺寸精度u可以根据零件所要求的形状精度和毛坯的情况来选择工艺系统刚度及走刀次数第三十三页，共七十一页。

3.3 传动力对加工精度的影响u加工轴类零件时，往往用顶尖孔定位，通过装在主轴上的拨盘、传动销夹盘使工件回转，使工件回转的力称为传动力u在拨盘转动过程中，传动力F与切削分为Fy有时同向，有时反向，有时成某一角度，因此传动力的方向是变化的当F与Fy方向相同时，切削深度将减小；当两者方向相反时，切削深度将增加由于切削力不等，变形各异，因而引起加工误差第三十四页，共七十一页3.4 惯性力对加工精度的影响u高速回转零件的不平衡会产生离心力，离心力在零件回转过程中不断改变方向当离心力与切削分力Fy同向时，减小了实际切削。