机械制造工艺与机床夹具-第2版-教学课件-吴年美-吴拓-第二章-机械加工精度.ppt
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2、按零件规定的尺寸预先调整机床、夹具、刀具和工件的相互位置,并在加工一批零件的过程中保持这个位置不变,以保证零件加工尺寸精度的加工方法。3)定尺寸刀具法:用具有一定形状和尺寸精度的刀具进行加工,使加工表面达到要求的形状和尺寸的加工方法。第一节概述4)自动控制法:把测量装置、进给装置和控制机构组成一个自动加工系统,使加工过程中的尺寸测量、刀具的补偿和切削加工一系列工作自动完成,从而自动获得所要求的尺寸精度的加工方法。5)主动测量法:在加工过程中,边加工、边测量加工尺寸,并将测量结果与设计要求比较后,或使机床工作,或使机床停止工作的加工方法。2.获得几何形状精度的方法1)轨迹法:依靠刀尖运动轨迹来获
3、得形状精度的方法。2)成形法:利用成形刀具对工件进行加工的方法。3)仿形法:刀具依照仿形装置进给获得工件形状精度的方法。第一节概述4)展成法:又称为范成法,它是依据零件曲面的成形原理、通过刀具和工件的展成切削运动进行加工的方法。3.获得位置精度的方法(1)找正安装法找正是用工具和仪表根据工件上有关基准,找出工件有关几何要素相对于机床的正确位置的过程。1)划线找正安装。2)直接找正安装。(2)夹具安装法夹具是用以安装工件和引导刀具的装置。(3)机床控制法利用机床本身所设置的保证相对位置精度的机构保证工件位置精度的安装方法。第二节影响加工精度的因素及其分析图2-1原始误差一、加工原理误差第二节影响
4、加工精度的因素及其分析加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。二、工艺系统的几何误差1.机床几何误差(1)机床主轴误差。1)主轴回转误差。图2-2主轴回转轴线的运动误差第二节影响加工精度的因素及其分析2)主轴回转误差的敏感方向。图2-3车外圆的敏感方向第二节影响加工精度的因素及其分析(2)机床导轨误差床身导轨既是装配机床各部件的基准件,又是保证刀具与工件之间导向精度的导向件,因此导轨误差对加工精度有直接的影响。1)导轨在水平面内的直线度误差y。2)导轨在垂直平面内的直线度误差z。第二节影响加工精度的因素及其分析图2-4机床导轨在水平面内的直线度误差对加工精度
5、的影响第二节影响加工精度的因素及其分析图2-5机床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度的影响第二节影响加工精度的因素及其分析3)前后导轨的平行度误差。图2-6机床导轨扭曲对工件形状的影响第二节影响加工精度的因素及其分析(3)传动链传动误差传动链传动误差是指机床内联系传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差。1)尽量减少传动元件数量,缩短传动链,以缩小误差的来源。2)采用降速传动(即i1)。3)提高传动链中各元件,尤其是末端元件的加工和装配精度,以保证传动精度。4)设法消除传动链中齿轮间的间隙,以提高传动精度。5)采用误差校正装置来提高传动精度。2.刀具制造误差与磨损 3.夹具的制造误差与磨损1
6、)定位元件、刀具导向元件、分度机构及夹具体等的制造误差。第二节影响加工精度的因素及其分析2)夹具装配后,定位元件、刀具导向元件及分度机构等元件工作表面间的相对尺寸误差。3)夹具在使用过程中定位元件、刀具导向元件工作表面的磨损。4.工件的安装误差、调整误差及度量误差1)采用试切法加工时,引起调整误差的因素有:由于量具本身的误差和测量方法、环境条件(温度、振动等)、测量者主观因素(视力、测量经验等)造成的测量误差;在试切时,由于微量调整刀具位置而出现的进给机构的爬行现象,导致刀具的实际位移与刻度盘上的读数不一致造成的微量进给加工误差;精加工和粗加工切削时切削厚度相差很大,造成试切工件时尺寸不稳定,
7、引起尺寸误差。第二节影响加工精度的因素及其分析2)采用调整法加工时,除上述试切法引起调整误差的因素对其也同样有影响外,还有:成批生产中,常用定程机构如行程挡块、靠模、凸轮等来保证刀具与工件的相对位置,定程机构的制造和调整误差以及它们的受力变形和与它们配合使用的电、液、气动元件的灵敏度等会成为调整误差的主要来源;若采用样件或样板来决定刀具与工件间相对位置时,则它们的制造误差、安装误差和对刀误差以及它们的磨损等都对调整精度有影响;工艺系统调整时由于试切工件数不可能太多,不能完全反映整批工件加工过程的各种随机误差,故其平均尺寸与总体平均尺寸不可能完全符合而造成加工误差。三、工艺系统受力变形对加工精度
8、的影响1.工艺系统的受力变形第二节影响加工精度的因素及其分析图2-7车细长轴时的变形3.工艺系统受力变形对加工精度的影响第二节影响加工精度的因素及其分析(1)受力点位置变化产生形状误差在切削过程中,工艺系统的刚度会随着切削力作用点位置的变化而变化,因此使工艺系统受力变形也随之变化,引起工件形状误差。(2)切削力变化引起加工误差在切削加工中,由于工件加工余量和材料硬度不均将引起切削力的变化,从而造成加工误差。28.TIF第二节影响加工精度的因素及其分析图2-8毛坯形状误差的复映第二节影响加工精度的因素及其分析图2-9传动力所引起的加工误差第二节影响加工精度的因素及其分析图2-10离心惯性所引起的
9、加工误差第二节影响加工精度的因素及其分析图2-11夹紧力不当所引起的加工误差(3)其他作用力引起的加工误差第二节影响加工精度的因素及其分析1)传动力和惯性力引起的加工误差。2)重力所引起的误差。3)夹紧力所引起的加工误差。4.减少工艺系统受力变形的主要措施(1)提高接触刚度所谓接触刚度就是互相接触的两表面抵抗变形的能力。(2)提高工件定位基面的精度和表面质量工件的定位基面如存在较大的尺寸、形位误差,且表面质量差,在承受切削力和夹紧力时则可能产生较大的接触变形,因此精密零件加工用的基准面需要随着工艺过程的进行逐步提高精度。第二节影响加工精度的因素及其分析(3)设置辅助支承,提高工件刚度,减小受力
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