機械加工精度10-課件

第六章機械加工精度第六章機械加工精度機械加工精度的概念

加工精度是指零件經(jīng)過加工后的尺寸、幾何形狀以及各表面相互位置等參數(shù)的實際值與理想值相符合的程度．它們之間的偏離程度則稱為加工誤差。機械加工精度的概念精度愈高，誤差愈小精度愈低，誤差愈大精度愈高，誤差愈小零件的幾何參數(shù)幾何形狀尺寸相互位置零件的幾何參數(shù)加工精度1)尺寸精度限制加工表面與其基準間尺寸誤差不超過一定的范圍2)幾何形狀精度限制加工表面宏觀幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、平面度、直線度等；3)相互位置精度限制加工表面與其基準面的相互位置誤差，如平行度、垂直度、同軸度、位置度等。加工精度1)尺寸精度限制加工表面與其基準間尺寸幾何形狀精度和尺寸精度有關系嗎？幾何形狀精度和尺寸精度有關系嗎？機械加工精度10-課件機械加工精度10-課件機械加工精度10-課件機械加工精度10-課件零件公差必須大于形狀位置誤差零件公差必須大于形狀位置誤差注：如果沒有特殊要求，圓度、圓柱度等不需要特別標注譬如主軸需要標注圓度注：如果沒有特殊要求，圓度、圓柱度等不需要特別標注圓度超差，零件精度肯定超差滿足了尺寸精度，但是圓度沒有滿足，所以零件精度達不到所以幾何形狀誤差不能超過尺寸誤差圓度超差，零件精度肯定超差兩個必然尺寸精度高的，必然表面粗糙度要求必然高，形狀、位置精度誤差也必然高

反之，表面粗糙度要求高，不一定尺寸精度高，或者可以理解為甚至沒有尺寸精度的要求兩個必然尺寸精度高的，必然表面粗舉個例子

表面粗糙度高的，但是尺寸精度不要求的。舉個例子桌面、黑板機床、機器的外觀尺寸要求低，但是表面很光滑手把、標牌————拋光鍍上一層桌面、黑板尺寸精度在什么情況下要求？在配合尺寸上要求嚴格尺寸精度在什么情況下要求？

機械加工精度是加工質(zhì)量的重要組成部分，無論是大批大量生產(chǎn)還是單件小批生產(chǎn)，分析加工精度對保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重大意義，特別是對大批大量生產(chǎn)，一旦產(chǎn)生質(zhì)量問題，所造成的損失是十分驚人的機械加工精度是加工質(zhì)量的重要組成部分，無加工精度確定多少才比較合理？這里提供兩個方法來得到我們要求的加工精度：問查表、查書加工精度確定多少才比較合理？機械加工誤差分類從誤差是否被人們掌握來分，可分為1系統(tǒng)誤差2隨機誤差(又稱偶然誤差)機械加工誤差分類從誤差是否被人們掌握來分，可分為系統(tǒng)誤差誤差的大小和方向均己掌握，它可以用代數(shù)和來進行綜合。系統(tǒng)誤差誤差的大小和方向均己掌握，它可以用代數(shù)和來

系統(tǒng)誤差又可以分為

1常值系統(tǒng)誤差：誤差數(shù)值是不變的采用近似加工方法所帶來的加工理論誤差，夾具的定位誤差，刀具的誤差等用直徑20mm的鉸刀鉸孔。鉸刀本身直徑偏大0.01mm，則整批零件被鉸的孔都將偏大。這時的常值系統(tǒng)誤差則為0.01mm

2變值系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差又可以分為變值系統(tǒng)誤差誤差的大小和方向按一定規(guī)律變化，可按線性變化，也可按非線性變化。變值系統(tǒng)誤差幾個誤差可以了解轉(zhuǎn)子受熱膨脹，對轉(zhuǎn)子間隙的影響壓差可以計算，轉(zhuǎn)子受力變形可以知道刀具的變化磨損，熱伸長都是變值誤差——變值系統(tǒng)誤差幾個誤差可以了解轉(zhuǎn)子受熱膨脹，對轉(zhuǎn)子間隙的影響隨機誤差

凡是沒掌握規(guī)律的誤差沒有掌握規(guī)律，但是不等于沒有規(guī)律，例如內(nèi)應力有規(guī)律，我們不知道；熱處理產(chǎn)生誤差，它必須經(jīng)過一段時間才出現(xiàn)；材料質(zhì)量的均勻性，會出現(xiàn)一邊重，一邊輕隨機誤差有一些誤差可以控制例如操作誤差人工誤差有一些誤差可以控制誤差

常值系統(tǒng)誤差

變值系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差隨機誤差誤差

常值系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差獲得加工精度的方法試切法調(diào)整法尺寸刀具法主動測量法獲得加工精度的方法試切法試切法生產(chǎn)率低，要求工人的技術水平較高。因此多用于單件、小批量生產(chǎn)。試切法生產(chǎn)率低，要求工人的技術水平較高。因此調(diào)整法

先按規(guī)定尺寸調(diào)整好機床、夾具、刀具和工件的相對位置及進給行程，從而保證在加工時自動獲得尺寸。這種方法在加工時不再進行試切，生產(chǎn)率大大提高。但精度低些。調(diào)整法

先按規(guī)定尺寸調(diào)整好機床、夾具、刀

（1）靜調(diào)整法是在不切削的情況下，用對刀塊或樣件來調(diào)整刀具的位置。

（2）動調(diào)整法動調(diào)整法又稱尺寸調(diào)整法，它是按試切零件進行調(diào)整，直接測量試切零件的尺寸，可以試切一件或一組零件(2~15件)，所有試切零件合格，即調(diào)整完畢，可以進行加工。這種方法多用于大批和大量生產(chǎn)。動調(diào)整法由于考慮了加工過程中的影響因素，其精度比靜調(diào)整法高。

（1）靜調(diào)整法尺寸刀具法采用定尺寸的孔加工刀具優(yōu)點：孔加工刀具可以獲得非常高的精度，生產(chǎn)率也非常高。缺點：刀具有磨損，磨損后尺寸就不能保證，因此成本較高，多用于大批大量生產(chǎn)中。用成形刀具加工也屬于這一類。尺寸刀具法采用定尺寸的孔加工刀具主動測量法在加工過程中，邊加工邊測量加工尺寸，達到要求時就立即停止加工主動測量法在加工過程中，邊加工邊測量加工尺真正用的比較高級的方法，就是主動測量法

如果要達到0.0001mm的加工誤差或者加工精度，還是要用主動測量法真正用的比較高級的方法，就是主動測量法要加工的精度非常高，一般來說，這么高的精度，不是人工就能解決的要加工的精度非常高，一般來說，這么高的精度，不要求的精度很高，怎樣控制進給量要求的精度很高，怎樣控制進給量影響加工精度的因素

工藝系統(tǒng)

機床、夾具、刀具及工件組成的系統(tǒng)影響加工精度的因素

工藝系統(tǒng)影響機械加工精度的主要因素1原理誤差2工藝系統(tǒng)的制造精度和磨損3工藝系統(tǒng)的受力變形4工藝系統(tǒng)的受熱變形5工藝系統(tǒng)調(diào)整誤差6工件安裝夾緊誤差7度量誤差影響機械加工精度的主要因素5工藝系統(tǒng)調(diào)整誤差原理誤差

由于采用了近似的加工運動或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的原理誤差由于采用了近似的加工運動或者近加工齒輪，用展成法刀齒是有限的，滾刀只能斷續(xù)切削，切出的齒形是由各個刀齒軌跡的包絡線所形成的，是一條近似的折線加工齒輪，用展成法機械加工精度10-課件設計形成的誤差設計的近似在哪里？設計形成的誤差設計的近似在哪里？機械加工精度10-課件機械加工精度10-課件設計產(chǎn)生的誤差近似的加工運動近似的刀具輪廓設計產(chǎn)生的誤差機床的制造精度和磨損導軌誤差水平方向有誤差垂直方向有誤差

機床的制造精度和磨損導軌誤差

垂直方向有誤差水平方向有誤差垂直方向有誤差水平方向有誤差機械加工精度10-課件兩個問題水平誤差和垂直誤差之間的關系是不是總是400倍？怎樣測量水平誤差和垂直誤差？兩個問題水平誤差和垂直誤差之間的關系是不是總是400倍？機械加工精度10-課件千分表是用來檢查零件幾何形狀誤差尺寸及相關位置的一種測量工具千分表是用來檢查零件幾何形狀誤差尺寸及相關位置的一種測量可以用千分表高度變化就是垂直誤差左右變化就是水平誤差

如果導軌面上稍稍高了一點，如何處理把導軌面變平？如果導軌面上稍稍高了一點，如何處理把導軌面變平？主軸誤差主軸誤差機械加工精度10-課件機械加工精度10-課件純徑向移動、回轉(zhuǎn)中心、軸心漂移、角度擺動可以用一個精度（綜合指標）來表示，

回轉(zhuǎn)精度它的范圍是5~8純徑向移動、回轉(zhuǎn)中心、軸心漂移、角度擺動可以用刀具的制造精度定形刀具——鉆刀絞刀拉刀它們的磨損影響大車刀：工人操作誤差，影響不大★刀具的尺寸磨損也分為起始磨損、正常磨損和劇烈磨損三個階段定形刀具成形刀具刀具的制造精度定形刀具夾具的制造精度和磨損夾具精度要求高對于IT5~7級精度的零件，夾具精度一般是零件精度的1/2一1/3。對于IT8級精度以下的零件，夾具精度可為零件精度的1/5~1/10。夾具的制造精度和磨損夾具精度要求高忽略夾具本身制造精度忽略夾具本身制造精度鉆模板1/3以上至少是它的一半，低的就是1/5~1/10鉆模板1/3以上工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響剛度的概念剛度是物體受力后抵抗外力的能力，也就是物體在受力方向上產(chǎn)生單位彈性變形所需要的力工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響剛度的概念柔度

是物體受單位力時在受力方向的變形，它是剛度的倒數(shù)柔度瞬時剛度物體在受力方向上某一個時刻的力變化與在該方向上產(chǎn)生的變形變化量的比值。瞬時剛度物體在受力方向上某一個時刻的力變化與在工藝系統(tǒng)中，往往一個方向的力同時產(chǎn)生幾個方向的變形，如圖車刀受力產(chǎn)生幾個方向變形。在工藝系統(tǒng)中，往往一個方向的力同時產(chǎn)生幾個方向的變接觸剛度

機床是由多個零件組成的。一臺機床或部件的受力變形，除了零件本身的變形以外，還有零件之間接觸面的變形。接觸剛度

機床是由多個零件組成的。一臺機床或剛度曲線加載變形曲線（1）接觸變形影響（2）剛度很差零件存在剛度曲線加載變形曲線這種變形曲線又可以分為兩類，1是凹形曲線2是凸形曲線凹形曲線的特點是開始變形很大，逐漸剛度變好；而凸形曲線的特點是開始剛度較好，隨著載荷的加大，剛度愈來愈差。這種變形曲線又可以分為兩類，凹形曲線可能是在機器或部件中存在著剛度很差的零件，極易變形，一旦該零件變形變小，則整個剛度值將上升。凸形曲線則可能是由于結(jié)構(gòu)中有預緊力，當載荷超過預緊力時，剛度急劇變差。凹形曲線可能是在機器或部件中存在著剛度很差的零件，極易變形，機械加工精度10-課件機器和部件中的許多零件多是用螺釘?shù)冗B接起來的，當外加載荷方向與螺釘?shù)膴A緊力方向相反時，開始載荷小于螺釘所形成的夾緊力，這時變形較小，剛度較高；當載荷大于螺釘所形成的夾緊力時，螺釘將變形，因此變形較大，剛度較差。所以有連接件的一些結(jié)構(gòu)中，多出現(xiàn)凸形變形曲線。機器和部件中的許多零件多是用螺釘?shù)冗B接起來的，當外加載荷方正反加卸載變形曲線先在正方向加載，得加載變形曲線，然后卸載，得到卸載變形曲線?？梢妰蓷l曲線不重合，產(chǎn)生類似“磁滯”現(xiàn)象，這主要是由于接觸面上的塑性變形，零件位移時的摩擦力消耗以及間隙的影響。同理在反方向加載和卸載，又可得到加載變形曲線和卸載變形曲線．兩者也不重合。正反加卸載變形曲線先在正方向加載，得加載變形曲線，然后卸載，機械加工精度10-課件多次重復加卸載圖中繪出了三次加卸載的情況第一次加卸載，“磁滯”現(xiàn)象最嚴重，以后逐漸減小。因為結(jié)構(gòu)經(jīng)過第一次加卸載后，大部分間隙消除，接觸面上變形由于接觸面積增大而減小經(jīng)過若干次重復加卸載，卸載曲線逐漸接近加載曲線，加載曲線的起始點和卸載曲線的終點也逐漸重合。由于摩擦力消耗，接觸面變形愈來愈小，使得加卸載曲線逐漸接近。多次重復加卸載圖中繪出了三次加卸載的情況機械加工精度10-課件①變形曲線是非線性的，有凸形和凹形兩種?？筛鶕?jù)曲線求瞬時剛度和平均剛度。②加載變形曲線與卸載變形曲線不重合，且