機(jī)械加工精度培訓(xùn)課件

第10章機(jī)械加工精度第六節(jié)提高加工精度的工藝措施減少誤差法一誤差補(bǔ)償法二一本節(jié)教學(xué)內(nèi)容第六節(jié)提高加工精度的工藝措施誤差轉(zhuǎn)移法三“就地加工”法誤差平均法五四誤差分組法六本節(jié)教學(xué)要求：掌握常用提高加工精度的工藝方法。本節(jié)教學(xué)要求第八節(jié)提高加工精度的工藝措施本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)提高加工精度的工藝方法。第八節(jié)提高加工精度的工藝措施減少誤差法一、減少誤差法第八節(jié)提高加工精度的工藝措施直接減少原始誤差法是生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的一種基本方法，它是在查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素之后，設(shè)法對(duì)其直接進(jìn)行消除或減弱。例1：加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)易產(chǎn)生彎曲和振動(dòng)，增大主偏角減小背向力，使用跟刀架或中心架增加工件剛度。但在進(jìn)給力作用下，會(huì)因“壓桿失穩(wěn)”而被壓彎；在切削熱的作用下，工件會(huì)變長(zhǎng)，也將產(chǎn)生變形。

采取措施：采用反向進(jìn)給的切削方法，使用彈性的尾座頂尖。減少誤差法一、減少誤差法順向進(jìn)給和反向進(jìn)給車削細(xì)長(zhǎng)軸的比較a）順向進(jìn)給b）反向進(jìn)給減少誤差法一、減少誤差法例2：薄環(huán)形零件在磨削中，由于采用了樹脂結(jié)合劑粘合以加強(qiáng)工件剛度的辦法，使工件在自由狀態(tài)下得到固定，解決了薄環(huán)形零件兩端面的平行度問題。誤差補(bǔ)償法二、誤差補(bǔ)償法

誤差補(bǔ)償法是指人為引入附加誤差因素，以抵消或減小原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，從而減少加工誤差，提高加工精度。

例1：用預(yù)加載荷法精加工磨床床身導(dǎo)軌，去抵消裝配后受部件自重產(chǎn)生的變形。磨床床身是一個(gè)狹長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，剛度比較差。雖然在加工時(shí)床身導(dǎo)軌的三項(xiàng)精度都能達(dá)到，但在裝上橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、操縱箱等以后，往往發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌精度超差。這是因?yàn)檫@些部件自重引起床身變形的緣故。為此，常采用“配重”代替部件重量，或先裝上該部件再磨削的辦法，使加工、裝配和使用條件一致，可使導(dǎo)軌長(zhǎng)期保持高的加工精度。誤差補(bǔ)償法二、誤差補(bǔ)償法在床身上預(yù)加載荷磨削導(dǎo)軌a）裝上部件b）裝上配重塊誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法二、誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法例2：龍門銑銑床的的橫梁梁在立立銑頭頭自重重的影影響下下產(chǎn)生生的變變形若若超過過了標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的的要求求，則則可在在刮研研橫梁梁導(dǎo)軌軌時(shí)使使導(dǎo)軌軌面產(chǎn)產(chǎn)生向向上的的幾何何形狀狀誤差差，如如圖a所示，，在裝裝配后后就可可抵消消因銑銑頭重重力而而產(chǎn)生生的撓撓度，，從而而達(dá)到到機(jī)床床精度度要求求，如如圖b所示。。通過導(dǎo)導(dǎo)軌凸凸起補(bǔ)補(bǔ)償橫橫梁變變形誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法二、誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法二、誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法在線測(cè)測(cè)量與與在線線補(bǔ)償償高壓油油泵偶偶件自自動(dòng)配配磨裝裝置示示意圖圖誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法二、誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法絲扛加加工誤誤差補(bǔ)補(bǔ)償裝裝置1-工件2-螺母3-母絲杠杠4-杠桿5-校正尺尺6-觸頭7-校正曲曲線采用校校正裝裝置誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法二、誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法1一噴嘴嘴2一油槽槽3一磁柵柵盤4一頭架架5一磁感感應(yīng)頭頭6一絲杠杠7一砂輪輪8一位移移傳感感器9一尾架架10一磁柵柵尺11一運(yùn)動(dòng)動(dòng)合成成裝置置l2一步進(jìn)進(jìn)電機(jī)機(jī)13一功放放電源源14一單板板機(jī)(TP801B）15一記錄錄儀絲杠磨磨削誤誤差的的微機(jī)機(jī)補(bǔ)償償系統(tǒng)統(tǒng)誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法絲杠磨磨削誤誤差的的微機(jī)機(jī)補(bǔ)償償系統(tǒng)統(tǒng)磁柵盤盤3和磁柵柵尺10通過磁磁感應(yīng)應(yīng)頭5測(cè)量出出傳動(dòng)動(dòng)鏈誤誤差，，經(jīng)單單板TP801B進(jìn)行處處理，，得到到傳動(dòng)動(dòng)鏈誤誤差的的誤差差圖，，在線線性位位移方方向上上有兩兩個(gè)磁磁感應(yīng)應(yīng)頭，，是為為了現(xiàn)現(xiàn)“接接力”測(cè)量用用的。。這樣樣，實(shí)實(shí)現(xiàn)了了誤差差信號(hào)號(hào)發(fā)生生功能能。利利用磁磁柵盤盤上的的零位位信號(hào)號(hào)與磁磁柵上上的信信號(hào)，，通過過計(jì)算算機(jī)控控制，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了同同步功功能。。誤差差補(bǔ)償償信號(hào)號(hào)控制制步進(jìn)進(jìn)電機(jī)機(jī)，繼繼而驅(qū)驅(qū)動(dòng)差差螺母母產(chǎn)生生補(bǔ)償償運(yùn)動(dòng)動(dòng)，實(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)合合成功功能。。利用這這一補(bǔ)補(bǔ)償系系統(tǒng)，，可在在不改改變機(jī)機(jī)床精精度的的前提提下將將加工工精度度提高高1～2級(jí)，并并成功功地削削出1m長(zhǎng)四級(jí)級(jí)精度度絲杠杠，現(xiàn)現(xiàn)已在在生產(chǎn)產(chǎn)車間間現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)穩(wěn)定定使用用。以彈性性變形形補(bǔ)償償熱變變形以彈性變形補(bǔ)償熱變形附加夾緊力二、誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法以熱變變形補(bǔ)補(bǔ)償熱熱變形形以熱變形補(bǔ)償熱變形二、誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法誤差補(bǔ)補(bǔ)償法法誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法三、誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法是將工工藝系系統(tǒng)的的幾何何誤差差、受受力變變形和和熱變變形等等，從從誤差差敏感感方向向轉(zhuǎn)移移到誤誤差的的非敏敏感方方向。。例1：利用鏜鏜模進(jìn)進(jìn)行鏜鏜孔，，將主主軸與與鏜桿桿進(jìn)行行浮動(dòng)動(dòng)聯(lián)接接。這這樣可可使鏜鏜孔時(shí)時(shí)的孔孔徑不不受機(jī)機(jī)床誤誤差的的影響響，鏜鏜孔精精度由由夾具具鏜模模來保保證。。誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法三、誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法例2：轉(zhuǎn)塔車車床的的轉(zhuǎn)位位刀架架，其其分度度、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位誤誤差將將直接接影響響工件件有關(guān)關(guān)表面面的加加工精精度。。如果果采用用“立刀”安裝法法，使使分度度轉(zhuǎn)位位誤差差處于于加工工表面面的切切向，，就可可將轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位刀刀架轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位時(shí)時(shí)的重重復(fù)定定位誤誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到到工件件加工工表面面的誤誤差非非敏感感方向向，提提高了了加工工精度度。誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法三、誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法轉(zhuǎn)塔車車床的的“立刀”安裝法法誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法三、誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法誤差分分組法法四、誤差分分組法法在生產(chǎn)產(chǎn)中會(huì)會(huì)遇到到這種種情況況：本本工序序的加加工精精度是是穩(wěn)定定的，，工序序能力力也足足夠，，但毛毛坯或或上工工序加加工的的半成成品精精度太太低，，引起起定位位誤差差或復(fù)復(fù)映誤誤差過過大，，因而而不能能保證證加工工精度度。如如要求求提高高坯精精度或或上工工序加加工精精度，，往往往是不不經(jīng)濟(jì)濟(jì)的。。這時(shí)時(shí)，可可采用用誤差差分組組法，，即把把毛坯坯（或或上工工序））尺寸寸按誤誤差大大小分分為n組，每每組毛毛坯的的誤差差就縮縮小為為原來來的1/n，然后后按各各組分分別調(diào)調(diào)整刀刀具與與工件件的相相對(duì)位位置或或調(diào)整整定位位元件件，就就可使使整批批工件件的尺尺寸分分散范范圍大大大縮縮小。。誤差分分組法法四、誤差分分組法法例如某某廠采采用心心軸裝裝夾工工件剃剃齒，，由于于配合合間隙隙太大大，剃剃齒后后工件件齒圈圈徑向向跳動(dòng)動(dòng)超差差。為為不用用提高高齒坯坯加工工精度度而減減小配配合間間隙，，采用用誤差差分組組法，，將工工件內(nèi)內(nèi)孔尺尺寸按按大小小分成成3組，分分別于于相應(yīng)應(yīng)的3根心軸軸相配配合，，保證證了剃剃齒的的加工工精度度。誤差分分組法法四、誤差分分組法法其具體體分組組情況況如下下：這樣的的配合合，可可提高高配合合精度度，保保證剃剃齒心心軸和和被剃剃齒輪輪間很很高的的同軸軸度，，減少少齒圈圈跳動(dòng)動(dòng)。分組心軸直徑mm孔直徑mm配合間隙mm第一組φ25.002φ25.000~25.004±0.002第二組φ25.006φ25.004~25.008第三組φ25.011φ25.008~25.013+0.002-0.003就地加加工法法五、““就地加加工””法在加工工和裝裝配中中，有有些精精度問問題牽牽涉到到很多多零部部件間間的相相互關(guān)關(guān)系，，相當(dāng)當(dāng)復(fù)雜雜。如如果單單純地地提高高零部部件的的精度度來滿滿足設(shè)設(shè)計(jì)要要求，，有時(shí)時(shí)不僅僅困難難，甚甚至不不可能能。此此時(shí)若若采用用“就地加加工”法就可可解決決這種種難題題。例1：轉(zhuǎn)塔車車床制制造中中，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔上上六個(gè)個(gè)安裝裝刀架架的大大孔，，其軸軸心線線必須須保證證和主主軸旋旋轉(zhuǎn)中中心線線重合合，而而六個(gè)個(gè)面又又必須須和主主軸中中心線線垂直直。如如果把把轉(zhuǎn)塔塔作為為單獨(dú)獨(dú)零件件，加加工出出這些些表面面后再再裝配配，要要達(dá)到到上述述兩項(xiàng)項(xiàng)要求求是很很困難難的，，因?yàn)闉樗肆撕軓?fù)復(fù)雜的的尺寸寸鏈關(guān)關(guān)系。。因而而實(shí)際際生產(chǎn)產(chǎn)中采采用了了“就地加加工”法。就地加加工法法五、““就地加加工””法“就地加加工”的辦法法：這些表表面在在裝配配前不不進(jìn)行行精加加工，，等它它裝配配到機(jī)機(jī)床上上以后后再在在主軸軸上裝裝上鏜鏜刀桿桿和能能作徑徑向進(jìn)進(jìn)給的的小刀刀架，，鏜和和車削削六個(gè)個(gè)大孔孔及端端面。。這樣樣精度度便能能保證證。就地加加工法法五、““就地加加工””法就地加加工法法五、““就地加加工””法機(jī)床零零件裝裝到工工作位位置上上再精精加工工，消消除誤誤差影影響。。例2：牛頭刨刨、龍龍門刨刨工作作臺(tái)面面裝配配在自自身機(jī)機(jī)床上上進(jìn)行行“自刨自自”精加工工，以以保證證對(duì)滑滑枕、、橫梁梁的平平行度度；例3：平面磨磨床工工作臺(tái)臺(tái)面在在裝配配后作作“自磨自自”精加工工；例4：在機(jī)床床上修修正卡卡盤平平面的的平直直度，，卡爪爪的同同軸度度。就地加加工法法五、““就地加加工””法“就地加加工”的要要點(diǎn)點(diǎn)：：要求求保保證證部部件件間間什什么么樣樣的的位位置置關(guān)關(guān)系系，，就就在在這這樣樣的的位位置置關(guān)關(guān)系系上上利利用用一一個(gè)個(gè)部部件件裝裝上上刀刀具具去去加加工工另另一一個(gè)個(gè)部部件件。?！熬偷氐丶蛹庸すぁ边@個(gè)個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)捷捷的的方方法法，，不不但但應(yīng)應(yīng)用用于于機(jī)機(jī)床床裝裝配配中中，，在在零零件件的的加加工工中中也也常常常常用用來來作作為為保保證證精精度度的的有有效效措措施施。。誤差差平平均均法法六、、誤差差平平均均法法誤差差平平均均法法是利利用用有有密密切切聯(lián)聯(lián)系系的的表表面面之之間間的的相相互互比比較較和和相相互互修修正正或或者者利利用用互互為為基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的方方法法加加工工，，以以達(dá)達(dá)到到很很高高的的加加工工精精度度。。所謂謂有有密密切切聯(lián)聯(lián)系系的的表表面面，，有有以以下下三三種種類類型型1）配配偶偶件件的的表表面面，如如配配合合精精度度要要求求很很高高的的軸軸和和孔孔，，絲絲杠杠與與螺螺母母，，端端齒齒盤盤精精密密分分度度副副常常采采用用研研磨磨方方法法來來達(dá)達(dá)到到配配合合精精度度。。在在研研磨磨過過程程中中，，研研具具與與工工件件表表面面間間相相對(duì)對(duì)研研磨磨和和磨磨耗耗的的過過就就是是兩兩者者的的誤誤差差相相互互比比較較和和相相互互修修正正的的過過程程。。誤差差平平均均法法六、、誤差差平平均均法法2）成成套套件件的的表表面面如三三塊塊一一組組的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)平平板板，，是是用用相相互互對(duì)對(duì)研研、、配配刮刮的的方方法法加加工工出出來來的的。。為為三三個(gè)個(gè)平平板板的的表表面面能能夠夠分分別別兩兩兩兩密密合合，，只只有有在在都都是是精精確確的的平平面面條條件件下下才才有有可可能能。。還還有有諸諸直直角角尺尺、、角角度度規(guī)規(guī)、、多多棱棱體體等等高高精精度度量量具具和和工工具具也也是是采采用用誤誤差差平平均均法法來來制制造造的的。。誤差差平平均均法法六、、誤差差平平均均法法3）工工件件本本身身相相互互有有牽牽連連的的表表面面如如精精密密分分度度盤盤分分度度槽槽面面的的磨磨削削加加工工，，也是是一一個(gè)個(gè)非非常常典典型型的的利利用用誤誤差差平平均均法法的的例例子子。。圖圖示示，，6為分分度度盤盤工工件件，，分分度度槽槽已已銑銑出出，，現(xiàn)現(xiàn)精精磨磨分分度度槽槽面面。?？ㄗψ?起分分度度定定位位作作用用，，并并可可繞繞卡卡爪爪軸軸3轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，，卡卡爪爪軸軸3可作作左左右右微微量量調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)，，從從而而使使定定位位卡卡爪爪4也可可作作左左右右微微調(diào)調(diào)，，以以使使砂砂輪輪能能磨磨出出高高低低不不同同的的槽槽深深(即分分度度角角不不同同的的槽槽面面））。。磨磨削削時(shí)時(shí)，，砂砂輪輪5除回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)外外還還作作垂垂直直于于紙紙面面方方向向的的往往復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。。當(dāng)當(dāng)磨磨好好一一個(gè)個(gè)槽槽(如槽槽面面①①）），，砂砂輪輪退退出出工工件件，，將將定定位位卡卡爪爪4繞卡卡爪爪軸軸3轉(zhuǎn)出出其其所所定定位位的的槽槽(如槽槽⑧⑧）），，然然后后以以槽槽面面①①定定位位磨磨槽槽面面②②，，如如此此循循環(huán)環(huán)下下去去，，直直到到各各槽槽面面全全部部磨磨出出為為止止，，即即可可獲獲得得分分度度精精度度很很高高的的分分度度盤盤。。誤差差平平均均法法六、、誤差差平平均均法法1一銷銷釘釘2一彈彈簧簧3一卡卡爪爪軸軸4一定定位位卡卡爪爪5一砂輪輪6一分度度盤工工件精密分分度盤盤分度度槽面面的磨磨削