机械制造工艺学_第3章

1、第二节第二节 影响加工精度的因素及其分析影响加工精度的因素及其分析一、加工原理误差一、加工原理误差原理误差原理误差是指由于采用了是指由于采用了近似的成形运动或近似的刀具近似的成形运动或近似的刀具轮廓轮廓而产生的误差。多为而产生的误差。多为形状误差。形状误差。（1 1）加工渐开线齿轮加工渐开线齿轮（2 2）成形圆弧铣刀铣圆弧面）成形圆弧铣刀铣圆弧面二、机床误差二、机床误差机床误差机床误差是指来自机床本身制造误差、安装误差和磨损是指来自机床本身制造误差、安装误差和磨损。机床误差机床误差的组成的组成主轴回转误差主轴回转误差导轨误差导轨误差传动链误差传动链误差工艺系统的几何误差a）径向跳动径向跳动c）

2、纯角度摆动纯角度摆动b b）轴向窜动轴向窜动影响工件圆度影响工件圆度。影响端面形状、轴向尺寸影响端面形状、轴向尺寸。 影响圆柱度影响圆柱度。 主轴工作时，其回转轴线的运动误差是以上三种运动方式的综合。主轴工作时，其回转轴线的运动误差是以上三种运动方式的综合。1、主轴回转误差、主轴回转误差2、导轨误差、导轨误差表现形式表现形式水平面内的直线度水平面内的直线度垂直面内的直线度垂直面内的直线度前后导轨的平行度（扭曲）前后导轨的平行度（扭曲）YYoDR水平面水平面导轨水平面内直线度导轨水平面内直线度敏感方向，使工件产生圆柱度误差敏感方向，使工件产生圆柱度误差垂直平面垂直平面导轨垂直面直线度导轨垂直面直

3、线度ZdRZRd/2外圆磨床、内圆磨床、车床影响小，可忽略外圆磨床、内圆磨床、车床影响小，可忽略平面磨床、刨床、铣床影响较大。平面磨床、刨床、铣床影响较大。三、工艺系统受力变形引起的加工误差三、工艺系统受力变形引起的加工误差工艺系统工艺系统机床、夹具、机床、夹具、工件、刀具工件、刀具破换了刀具、工件破换了刀具、工件间相对位置间相对位置外力作用下外力作用下切削力、传动力、惯性力、切削力、传动力、惯性力、夹紧力、重力夹紧力、重力产生了加工误差产生了加工误差第三节第三节 加工误差的综合分析加工误差的综合分析一、加工误差的性质及分类一、加工误差的性质及分类加工误加工误差差随机误差随机误差系统误差系统误

4、差常值误差常值误差变值误差变值误差连续加工一批工件，误差连续加工一批工件，误差大小和方向保持不变。大小和方向保持不变。连续加工一批工件，误差连续加工一批工件，误差大小和方向有规律变化。大小和方向有规律变化。连续加工一批工件，误差大小和方向无规律连续加工一批工件，误差大小和方向无规律变化，但变化，但具有一定的统计规律。具有一定的统计规律。 误差种类常值系统误差变值系统误差随机误差特点与加工顺序无关；预先可以估计；较易完全消除；不会引起工件尺寸波动；不会影响尺寸分布曲线的形状与加工顺序有关；预先可以估计；较难完全消除；会造成工件尺寸的增大或缩小；影响尺寸分布曲线的形状预先不能估计；不能完全消除，只

5、能减小；工件尺寸忽大忽小，造成一批工件的尺寸分散随机性误差：随机性误差：可采用统计分析法，缩小可采用统计分析法，缩小它们的变动范围。它们的变动范围。 变值系统性误差：变值系统性误差：查明其大小和方向查明其大小和方向随时间变化的规律后，采用随时间变化的规律后，采用自动连续自动连续补偿或自动周期补偿补偿或自动周期补偿的方法消除。的方法消除。常值系统性误差：常值系统性误差：查明其大小和方向后，查明其大小和方向后，通过通过调整调整消除。消除。不同性质误差的不同性质误差的解决途径解决途径二、加工误差的统计分析法二、加工误差的统计分析法加工误差的统计分析法加工误差的统计分析法指以生产现场观察、检测所得的结

6、果指以生产现场观察、检测所得的结果为基础，运用数理统计的方法进行归纳、分析和判断，找出为基础，运用数理统计的方法进行归纳、分析和判断，找出产生误差的原因，从而采取相应的措施。产生误差的原因，从而采取相应的措施。误差的统计分析常用误差的统计分析常用2 2类方法：类方法： 实际分布图（直方图）实际分布图（直方图） 理论分布曲线（正态分布曲线）理论分布曲线（正态分布曲线） 分布图分析法分布图分析法点图分析法点图分析法1 1、实际分布图（直方图）、实际分布图（直方图）加工一批工件，由于各种误差的存在，加工尺寸的实际数值加工一批工件，由于各种误差的存在，加工尺寸的实际数值是各不相同的，这种现象称为是各不

7、相同的，这种现象称为尺寸分散尺寸分散。以工件尺寸为横坐标，以频数或频率为纵坐标以工件尺寸为横坐标，以频数或频率为纵坐标，即可作出该即可作出该工序工件加工尺寸的实际分布图工序工件加工尺寸的实际分布图直方图直方图。直方图：直方图：可以判断生产过程是否稳定，估计生产过程的加工可以判断生产过程是否稳定，估计生产过程的加工质量及产生废品的可能性。质量及产生废品的可能性。 第四节第四节 提高加工精度的工艺措施提高加工精度的工艺措施（1 1） 减少误差法减少误差法（2 2） 误差补偿法误差补偿法（3 3） 误差分组法误差分组法（4 4） 误差转移法误差转移法（5 5） “就地加工就地加工”法法（6 6） 控

8、制误差法控制误差法六大措施六大措施一、减少误差法一、减少误差法查明产生加工误差的主要因素后，设法对其直接进行消查明产生加工误差的主要因素后，设法对其直接进行消除或减弱。以加工除或减弱。以加工长径比较大长径比较大的细长轴为例。的细长轴为例。反向进给法反向进给法二、误差补偿法二、误差补偿法误差补偿法误差补偿法是人为地造出一种新的原始误差，去抵消原来工艺是人为地造出一种新的原始误差，去抵消原来工艺系统中存在的原始误差，尽量使系统中存在的原始误差，尽量使两者大小相等、方向相反两者大小相等、方向相反。三、误差分组法三、误差分组法误差分组法误差分组法是把毛坯（或上道工序的工件）尺寸按误差大小分是把毛坯（或

9、上道工序的工件）尺寸按误差大小分为为n n组，每组尺寸误差就缩减为原来的组，每组尺寸误差就缩减为原来的1/n1/n。然后按各组的误差。然后按各组的误差范围分别调整刀具位置，使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。范围分别调整刀具位置，使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。四、误差转移法四、误差转移法误差转移法误差转移法是把原始误差是把原始误差从误差敏感方向转移到误差的非敏感从误差敏感方向转移到误差的非敏感方向。方向。要点：要点：要求保证部件间什么样的位置关系，就在这样的位置上要求保证部件间什么样的位置关系，就在这样的位置上利用一个部件装上刀具加工另一个部件。利用一个部件装上刀具加工另一个部件。五、就地加工法五、就地加工法（自干自）（自干自）就地加工法就地加工法指在机械加工中，对某些重要表面在装配之前不进指在机械加工中，对某些重要表面在装配之前不进行精加工，待装配之后，再在自身机床上对这些表面作精加工。行精加工，待装配之后，再在自身机床上对这些表面作精加工。 牛头刨工作台面装配在自身机床上进行牛头刨工作台面装配在自身机床上进行“自刨自自刨自”精加工，以精加工，以保证对滑枕、横梁的平行度；保证对滑枕、横梁的平行度；平面磨床工作台面在装配后作平面磨床工作台面在装配后作“自磨自自磨自”精加工。精加工。六、控制误差法六、控制误差法控制误差法控制误