第三章 机械加工质量

第三章

机械加工质量

§3—1机械加工精度概念 机械加工精度概念 精度与加工误差： 一、精度与加工误差： 1.加工精度：指零件加工后的实际几何参数与理想 加工精度： 加工精度 几何参数的相符程度。 几何参数的相符程度。 2.加工误差： 加工误差： 加工误差 3.形状位置精度及尺寸公差的关系：形状误差应该 形状位置精度及尺寸公差的关系： 形状位置精度及尺寸公差的关系 限制在位置公差内， 限制在位置公差内，位置公差要限制在尺寸公差 既形状公差﹤位置公差﹤尺寸公差。 内。既形状公差﹤位置公差﹤尺寸公差。 原始误差： 二、原始误差： 1.原始误差的含义：指工艺系统的各种误差。 原始误差的含义： 原始误差的含义 指工艺系统的各种误差。 2.原始误差主要有：工艺系统的受力、受热引起的 原始误差主要有： 原始误差主要有 工艺系统的受力、 误差变形等。 误差变形等。

§3—2产生加工误差的主要因素 产生加工误差的主要因素 原理误差： 一、原理误差： 1.定义：指采用近似的成形运动或近似刀具轮廓进 定义： 定义 行加工而产生的误差。 行加工而产生的误差。 2.特点：简化机床、刀具结构；提高效率和效益。 特点： 特点 简化机床、刀具结构；提高效率和效益。 机床的几何误差： 二、机床的几何误差： 1.导轨误差： 导轨在水平、垂直平面内直线度误 导轨误差： 导轨误差 导轨在水平、 );主轴与导轨平行度误差 差(3-2);主轴与导轨平行度误差(3-4)。 );主轴与导轨平行度误差( )。 2.机床的主轴回转误差 机床的主轴回转误差 定义： 定义：指主轴实际回转轴线相对理论回转轴线的 漂移” “漂移”。 分类：轴向窜动；径向跳动；角度摆动。 分类：轴向窜动；径向跳动；角度摆动。 影响因素：主轴误差、 轴承误差及热变形误差。 影响因素：主轴误差、 轴承误差及热变形误差。 3. 传动链误差：传动元件、制造、安装误差。 传动链误差：传动元件、制造、安装误差。 其它误差：刀具、夹具和测量调整误差。 三、其它误差：刀具、夹具和测量调整误差。

四、工艺系统受力变形引起的误差1.工艺系统的定义： 工艺系统的定义： 工艺系统的定义 由机床、夹具、 由机床、夹具、工件和刀具构成的系统为工艺 系统。 系统。 2.物体刚度的定义： 物体刚度的定义： 物体刚度的定义 物体抵抗外力欲使其变形的能力。 物体抵抗外力欲使其变形的能力。 3.工艺系统的刚度： 工艺系统的刚度： 工艺系统的刚度 零件加工表面法向法向分力,与刀具在切削力的 零件加工表面法向法向分力,与刀具在切削力的 作用下,相对

工件在该方向的位移 的比值。 相对工件在该方向的位移y的比值 作用下 相对工件在该方向的位移 的比值。 4.工艺系统刚度的一般表达式： Js= F y / y 工艺系统刚度的一般表达式： 工艺系统刚度的一般表达式 5.影响机床部件刚度因素 影响机床部件刚度因素 1)连接表面接触变形的影响。 )连接表面接触变形的影响。 2)部件中薄弱零件的影响。 )部件中薄弱零件的影响。 3)间隙、摩擦力的影响。 )间隙、摩擦力的影响。

6.工艺系统受力变形引起的加工误差： 工艺系统受力变形引起的加工误差： 工艺系统受力变形引起的加工误差 1)由于切削力着力点位置变化而使零件产生形状 位置变化而使零件产生形状 )由于切削力着力点位置变化而使 误差。 误差。 2)由于切削力大小变化引起的加工误差： )由于切削力大小变化引起的加工误差： a.毛坯几何形状引起的切削力变化。 毛坯几何形状引起的切削力变化。 毛坯几何形状引起的切削力变化 b.由于材料硬度不均引起切削力变化。 由于材料硬度不均引起切削力变化。 由于材料硬度不均引起切削力变化 C.刀具变形引起的误差。 刀具变形引起的误差。 刀具变形引起的误差 3)其它力引起的加工误差 ) a.重力、夹紧力引起的加工误差。 重力、 重力 夹紧力引起的加工误差。 b.惯性力、传动力引起加误差。 惯性力、传动力引起加误差。 惯性力 C.误差复映现象： 误差复映现象： 误差复映现象

五、工艺系统受热变形引起的误差1.工艺系统热源及热平衡 工艺系统热源及热平衡 1)热源： 热源： 热源 内部热源： 内部热源： 切削热由刀具与工件、切削摩擦产生； 切削热由刀具与工件、切削摩擦产生；摩擦热 由运动部分摩擦产生。 由运动部分摩擦产生。 外部热源： 外部热源： 环境温度指工作环境；热辐射指太阳光辐射。 环境温度指工作环境；热辐射指太阳光辐射。 2)热平衡：Q吸 = Q散 热平衡： 吸 热平衡 散 2.机床热变形引起的加工误差 机床热变形引起的加工误差 1)主轴热变形而产生的加工误差。 主轴热变形而产生的加工误差。 主轴热变形而产生的加工误差 2)导轨热变形而产生的加工误差 导轨热变形而产生的加工误差。 导轨热变形而产生的加工误差

3.工件热变形引起的加工误差： 工件热变形引起的加工误差： 工件热变形引起的加工误差 1)轴类零件易产生形状、尺寸误差。 轴类零件易产生形状、 轴类零件易产生形状 尺寸误差。 2)丝杠易产生螺距累积误差。 丝杠易产生螺距累积误差。 丝杠易产生螺距累积误差 3)床身导轨面的磨削，导轨易产生直线度 床身导轨面的磨削， 床