南京航空航天大学机械工艺重点

1、轴颈误差-径向圆跳动轴承孔误差-径向圆跳动工件回转类机床刀具回转类机床采用滑动轴承时主轴的径向跳动1 在外圆磨床上加工，当 n12n2或n1n2时，若只考虑砂轮轴回转误差的影响，试分析在图中给定的两种情况下，磨削后工件的外圆应是什么形状？为什么？ 机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 2图（a），主轴（砂轮轴）轴颈是圆的，加工后的工件形状必然也是圆的。磨外圆时，工件对砂轮的径向压力方向是一定的，总是把砂轮轴颈推向主轴轴承固定的承载区上。主轴运转中是轴颈圆周上的各点与轴承上的固定承载区连续接触。因此，主轴的径向跳动只取决于轴颈的圆度，与轴承孔的圆度无关。图（b），由于砂轮轴颈不圆，必然引起主轴

2、的径向跳动，加工后的工件产生圆度误差，其形状与主轴相对于工件的转速有关。当n12n2时，由于砂轮主轴转速快，主轴径跳的频率高，且直接反映到被加工工件的外圆，加工后的工件形状为多角形。若n1n2时，加工后工件的形状类似主轴颈的椭圆形。 3机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 4内圆磨床（1）考虑工件变形（2）考虑磨杆变形 孔变小，但孔径一致机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 5龙门刨床（1）悬臂梁（2）简支梁机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 6镗 孔工件进给镗杆进给无形状误差，但孔变小机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 7若工件的刚度很大且车床的K床头K尾架的条件下，在图所示的二

3、种加工情况下，试分析加工后工件外圆或端面的几何形状误差。 机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 8在内圆磨床上加工盲孔时（图示），若只考虑磨头的受力变形，试推想孔表面可能产生怎样的加工误差？机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 9当龙门刨床床身导轨及工作台不直时（图示），加工后的工件会成什么形状？（1）当工件刚度很差时；（2）当工件刚度很大时。解：1）当工件刚度很差时，工件在切削力作用下产生相应的变形，加工后的平面是平直的。2）当工件刚度很大时，工件几乎不变形，导轨不直误差直接复映到加工表面上，加工后的平面呈中凹。机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 10机械制造工艺与装备第六章 机械加

4、工精度 11机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 12机械制造工艺与装备第六章 机械加工精度 13（a）锥形：(1)车床两顶尖与纵向导轨在水平面不平行 (2)车刀的均匀磨损(b)鞍形：(1)车床两顶尖与纵向导轨在垂直面内不平行 (2)纵向导轨在水平面不直(鞍形)或纵导轨的扭曲 (3)加工短而粗工件机床刚度沿床身纵向不一致 (4)加工大长轴开始时，刀具热伸长为主使工件直径 减小具热平衡后，刀具磨损为主使工件直径逐渐增大。(c)腰鼓形：(1)加工细长轴时，工件弹性变形引起的 (2)纵向导轨在水平面不直（腰鼓形）(d)喇叭形：(1)悬臂加工，工件弹性变形引起的 (2)车刀的热伸长 (3)纵向导轨在

5、水平面内不直14大气孔或开槽砂轮 在砂轮的圆周上开一些横槽，能使砂轮将冷却液带入磨削区，有效防止工件烧伤。机械制造工艺与装备第七章 机械加工表面质量15思考题车外圆时，车刀安装高一点或低一点哪种情况抗振性好?镗孔时，镗刀安装高一点或低一点哪种情况抗振性好?为什么?机械制造工艺与装备第七章 机械加工表面质量16车外圆时，刀尖安装偏低或镗孔时刀尖安装偏高，都会使刀具切削时的实际前角减少，实际后角增大，并使径向切削力Fy增大，因而容易引起系统的振动。所以车刀安装偏高些，或镗刀安装偏低些，其抗振性较好。机械制造工艺与装备第七章 机械加工表面质量17在钻模上孔，设与工件定位无关的加工误差为0.05mm,

6、试求加工后孔与外圆的最大同轴度误差为多少？18（1）工件以平面定位的基准面误差主要是基准不重合误差，对于精基准，一般不考虑基准位置误差。（2）工件以内孔定位（过盈配合) jw=0（3）工件以内孔定位（弹性芯轴、自定心心轴等） jw=019（4）工件以内孔定位（间隙配合) 按孔和芯轴（销）接触情况分： 1）任意边接触 定位误差发生的方向为任意径向方向 2）固定边接触定位误差发生方向为孔/销中心线方向 201）孔销任意边接触O1O2=2O1O=2【(D+TD)/2-(d-Td)/2】 =Dmax-dmin =TD+Td+minO1O2O孔：DTD0销：d-Td021O1O2OO1O2=AO2-AO

7、1=(D+TD )/2-D/2 =TD/2销：dA2）孔销固定边接触销的尺寸固定孔：DTD022O1O2OO1O2=OO2-OO1 =【(D+TD)/2-(d-Td)/2】-【D/2-d/2】 =TD/2+Td/2孔：DTD0销：d-Td 02）孔销固定边接触销的尺寸变化23举例24举例25（5）外圆在圆柱孔中定位（与孔在心轴或定位销上定位相似）26（6）外圆以V型块定位h27d-Td1ABO20几何法：28微分法:d-TdBO0AHh29h30dw =34=3O-4O=(1O-13)-(20-24) =d/(2sin(/2)-d/2-(d-Td)/(2sin (/2)- (d-Td)/2几何

8、法:d-Td1AB43O2031d-Td1A3O0h2Hh = H 3O = H (2O-23)=H-(d/(2sin (/2) d/2) dw= = Td/(2sin (/2)-Td/2h d Td微分法:32合成法:33h34dw =34=31-41=31-(4O-1O) =31+1O-(2O+42) =d/2+d/(2sin (/2)-(d-Td)/(2sin(/2)+ (d-Td)/2 =Td/(2sin(/2)+Td/2 d-Td1AB43O20几何法:35h = 1O H = 12+2O H = d/2+d/(2sin (/2) ) H dw= = Td/ (2sin (/2)+

9、Td/2h d Td微分法:1A3Od-Td0h2H36合成法:37综合定位误差计算 -举例1hhD-TD0d-Td0AA同轴度公差为：Tt38工序尺寸对称度的定位误差：dw= 0O1O2jw=0bc = 0AA（1）工序基准与定位基准重合（2）V形块水平基准位置误差若相对于小轴中心线的对称度，如何？39DCAhO1HO2h = H AC =H (AO1-O1C) = H AO1 (O1O2 + O2C) = H - D/(2sin (/2) (Tt+d/2) 微分法:h d Td +h DTDdw =h tTt+= TD/(2sin (/2) +Tt+Td/2 工序尺寸h的定位误差：40CA

10、hO1O2合成法:jw=TD/(2sin (/2) bc = Tt+Tddw= bc + jw = TD/(2sin (/2) )+Tt+Td/2 工序尺寸h的定位误差：41综合定位误差计算 -举例230H7/g6加工外圆，保证内外圆同轴度允差0.06mm42工序尺寸方向：径向任意方向；工序基准：孔轴心线；安装方式：任意边接触、固定边接触（1）任意边接触bc = 0jw = Dmax-dmin = 0.021 (-0.020)=0.041（2）固定边接触bc = 0jw = (TD+Td)/2 =0.017dw = 0.017 0.06bc = 0jw = TD / 2 =0.0105dw =

11、 0.0105 0.06或：内孔：30 00.021外圆：30 -0.020-0.00743综合定位误差计算 -举例320H7/g640 -0.016012 -0.043034.8 -0.16020 -0.210内孔：20 00.021芯轴：20 -0.020-0.007加工要求：（1）槽宽尺寸；（2）槽距离端面尺寸；（3）槽底高度；（4）槽两侧面对外圆轴线对称度不大于0.10mm 20H7/g640 -0.016012 -0.043034.8 -0.1604412 -0.043020 -0.210（1）槽宽尺寸12 槽宽尺寸由定尺寸铣刀保证，（2）槽距离端面尺寸20 定位基准与工序基准重合，

12、 bc=0; 平面定位的基准误差不考虑， jw=0； dw=0 dw=045 bc=T外圆/2 =0.008 jw = Dmax-dmin = 0.041 (任意边） jw = TD/2 = 0.0105 (固定边） dw=0.049（任意边） dw=0.0185（固定边）30H7/g640 -0.016034.8 -0.160内孔：芯轴：20 00.02120 -0.020-0.007（3）槽底高度46（4）槽对称度尺寸 bc = 0 jw = Dmax-dmin = 0.041 (任意边） jw = 0 (固定边，支承定位） dw=0.041（任意边） dw=0（固定边）30H7/g640

13、 -0.0160内孔：芯轴：20 00.02120 -0.020-0.007A47综合定位误差计算 -举例4加工要求：（1）槽高3.2(0.1)；（2）夹角45；（4）槽两侧面对大孔中心线 对称度。48一面两孔定位时引起的转角误差：在分析转角误差时，考虑的极限情况是工件两孔最大，而两销最小。49转角误差：50练习题bc = 0.025/2=0.0125 mmjw = 0.021/2 + 0.013/2 = 0.017 mm定位误差为：dw=bc+jw= 0.0125+0.0170.0295 mm51对称度：定位误差为052保证尺寸：忽略外圆与内孔的同轴度误差53第四章 典型零件工艺分析齿轮加工工艺过程: 毛坯制造齿坯热处理齿坯加工齿形加工（包括齿端加工）齿圈热处理精基准修整齿形精整加工。 1）齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件； 2）粗加工：切除较多的余量； 3）半精加工：车、滚、插齿； 4）热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等； 5）精加工：精修基准、精加工齿形。 54齿轮精度：766FL齿面粗