机械制造工艺学课件

1、机械制造工艺学机床误差及对加工精度的影响复习1、机械加工精度与加工误差 机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）对理想几何参数的符合程度。 加工误差是指零件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。2、工艺系统 在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。引入例1，利用卧式升降台铣床铣削一平面，但铣出的平面与底部定位基准平面产生平行度误差，这是由什么原因造成的呢？ 例2，在车削工件时，出现圆柱度和圆跳动超差；端面的平面度或螺纹的螺距精度超差的现象，这是由什么原因造成的呢？ 在正常加工条件下，机床的

2、本身精度通常是影响加工工件精度最重要的一个因素。 机床对工件加工精度影响较大的有：导轨导向误差、主轴回转误差和传动链误差。一、机床导轨误差 导轨导向精度是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度，这两者之间的偏差称为导向误差。 1、直线导轨的导向精度表现形式（1）导轨在水平面内的直线度（弯曲）（2）导轨在垂直面内的直线度（弯曲）（3）前后导轨平行度（扭曲）（4）导轨与主轴回转轴线的平行度(或垂直度)2、导轨导向误差对加工精度的影响（1）导轨直线度的影响(a) (b)例1：车削加工例2：刨削时的加工误差导轨在水平面内的直线度 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

3、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。 导轨在垂直面内的直线度 垂直面内导轨的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）前后导轨平行度的影响导轨扭曲示意图例：车床导轨扭曲引起的加工误差D R=DY 导轨扭曲引起的加工误差（4）导轨与主轴回转轴线的平行度的影响 当车床导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行时，使工件产生锥度。 当车床导轨和主轴回转轴线在垂直面内不平行时，对工件影响很小。 （5）导轨误差对加工精度的影响小结 由上分析可知，导轨导向误差对不同的加工方法和加工对象，将会产生不同的

4、加工误差。在分析导轨导向误差对加工精度的影响时，主要应考虑导轨导向误差引起刀具与工件误差敏感方向的相对位移。3、影响导轨导向精度的因素 影响导轨导向精度的因素有制造、安装、磨损以及使用过程中的力、热等方面的原因。4、提高导轨导向精度的措施（1）机床制造时应从结构、材料、润滑、防护装置等方面采取措施以提高导向精度；（2）机床安装时，应校正好水平和保证地基质量；（3）使用时，要注意调整导轨配合间隙、同时保证良好的润滑和维护。 二、主轴回转运动误差 机床主轴回转误差，是主轴的实际回转轴线相对于其理想回转轴线（平均回转轴线）的漂移。1、主轴回转误差的基本形式径向圆跳动轴向圆跳动倾角摆动2、主轴回转误差

5、对加工精度的影响（1）轴向圆跳动对加工精度的影响当加工端面时,车出端面与圆柱面不垂直； 加工螺纹时，产生螺距周期性误差。镗削时，对加工内孔无影响；对端面的平面度和垂直度有影响。（2）径向圆跳动对加工精度的影响 车削加工时，实际回转轴线相对于平均回转轴线作h=Acos的运动Y=A+(R-h)cos =Asin2+RcosZ=(R-h)sin =Rsin-Acossin Y2+Z2=R2+Asin2 镗削加工时，实际回转轴线相对于平均回转轴线作h=Acos的运动 Z= Rsin Y=h+Rcos =(A+R)cos 加工内孔呈椭圆孔；对端面的加工无影响。（3）倾角摆动对加工精度的影响 几何轴线相对

6、与平均轴线在空间成一定锥角的圆锥运动。 若沿与平均轴线垂直的各个截面来看，相当于几何轴线绕平均轴心做偏心运动，只是各截面的偏心量不同。因此，无论车削还是镗削都能获得一个正圆锥。几何轴线在某一平面内作角度摆动 若频率和主轴回转频率一致，沿与平均回转轴线垂直的各个截面看，车削表面是一个圆，整体为一圆柱。镗孔时，在垂直于主轴平均轴线的各个截面内都形成椭圆，整体加工出椭圆柱。4、主轴回转误差产生的原因 主轴回转误差主要是由主轴的制造误差、轴承的误差与轴承配合件的误差及配合间隙、主轴系统的径向不等刚度和热变形等造成。 单油楔动压轴承圆度误差和波度对回转精度的影响工件回转类机床 刀具回转类机床 5、提高主轴回转精度的措施（1）提高主轴部件的制造精度；（2）对滚动轴承进行预紧，消除间隙；（3）使主轴回转误差不反映到工件上（误差转移）。小结 机床的误差决定了机床加工精度的运动部件的运