机械加工质量分析与控制教案之对加工精度的影响
教学要求:通过本章学习,使学生熟悉影响加工精度的原始误差因素及改进措施、影响表面质量的工艺因素及提高表面质量的措施。教学重点:原始误差对加工精度的影响及改进措施、影响表面质量的工艺因素及提高表面质量的措施。
教学难点:原始误差对加工精度的影响及改进措施、影响表面质量的工艺因素及提高表面质量的措施。
教学方法:多媒体教学法 讲授法
教学时数:2
教学内容:
7.1机械加工质量概述
零件的加工过程中可能出现种种的原始误差,会引起工艺系统各环节相互位置关系的变化而造成加工误差。表4-14为加工过程中可能出现的各种原始误差。
原始误差 |
与工艺系统初始状态有关的原始误差 (几何误差) |
原理误差 | 工件相对于刀具在静止状态下已存在的误差 |
定位误差 | |||
调整误差 | |||
刀具误差 | |||
夹具误差 | |||
机床主轴回转运动误差 | 工件相对于刀具在运动状态下已存在的误差 | ||
机床导轨导向误差 | |||
机床传动误差 | |||
与工艺过程有关的原始误差(动误差) | 工艺系统受力变形(包括夹紧变形) | ||
工艺系统受热变形 | |||
刀具磨损 | |||
测量误差 | |||
工件残余应力引起的变形 |
工艺系统的几何误差主要是指机床、刀具和夹具本身在制作时所产生的误差,以及使用中产生的磨损和调整误差。
(1)机床的几何误差
① 机床主轴回转运动误差 轴向窜动、角度摆动、径向跳动
② 机床导轨导向误差
a、机床导轨在水平面内直线度误差的影响 b、机床导轨在垂直面内直线度误差的影响
c、机床导轨面间平行度误差的影响 d、机床导轨对主轴轴心线平行度误差的影响
③ 机床传动误差
对于某些加工方法,为保证工件的精度,要求工件和刀具间必须有准确的传动关系。如车削螺纹时车床丝杠导程和各齿轮的制造误差都必将引起工件螺纹导程误差。
(2)工艺系统的其他几何误差
① 刀具误差② 夹具误差③ 调整误差④ 加工原理误差
7.3工艺系统受力变形对加工精度的影响
工艺系统的受力变形
① 由于切削力着力点位置变化引起的工件形状误差
a、在车床两顶尖间车削短而粗的光轴 b、在两顶尖间车削细长轴
② 由于切削力变化而引起的加工误差
减少工艺系统受力变形的主要措施 a、提高接触刚度,减少受力变形 b、提高工件刚度,减少受力变形 c、提高机床部件刚度,减少受力变形 d、合理装夹工件,减少夹紧变形
7.4工艺系统热变形对加工精度的影响
引起工艺系统热变形的热源大致可分为两类:内部热源(切削热、摩擦热)和外部热源(环境温度、辐射热)。
① 机床热变形引起的加工误差
② 工件热变形引起的加工误差
③ 刀具热变形引起的加工误差
④ 减少工艺系统热变形的主要途径 a、减少发热和隔热 b、加强散热能力 c、用热补偿法减少热变形的影响 d、控制温度的变化
7.5工艺残余应力对加工精度的影响
(1)内应力误差
① 毛坯的内应力 铸、锻、焊等毛坯在生产过程中,由于工件各部分的厚薄不均,冷却速度不均匀而产生内应力。 ② 冷校直引起的内应力 ③ 工件切削时的内应力 ④ 减少或消除内应力的措施 采取时效处理也可减少或消除内应力,其一是采用自然时效,其二是采用人工时效,第三种方式是采用振动时效,
(2)测量误差
工件在加工过程中,要用各种量具、量仪等进行检验测量,再根据测量结果对工件进行试切和调整机床。由于量具本身的制造误差,和测量时的接触力、温度、目测正确程度等都直接影响加工精度。因此,要正确地选择和使用量具,保证测量精度。
本次课总结:机械加工中的各种原始误差、减少工艺系统受力变形的主要措施
作业:机床主轴回转运动误差包括哪些?