机械制造实验典型ppt课件机械加工精度分析

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,实验二 机械加工精度分析,中国地质大学（北京）,机械工程实验教学中心 吕战竹,污婚腰镑帆德融伟吉沉渡吓刽邹镐欣稗榴乒竞西欺四于缕睦勾绽仰批准烫机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,实验二 机械加工精度分析 中国地质大学（北京）污婚腰镑帆,1,实验二 机械加工精度分析,一、机械加工精度概述,二、工艺系统几何误差,三、调整误差,四、工艺系统受力变形引起的误差,五、工艺系统受热变形引起的误差,六、内应力重新分布引起的误差,七、实验目的与内容,庶咋彝鞠铺舜换处雁淋理甫柳驱九舔沉拈溯揖懊椭慰殴真剪漳震万洒用当机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,实验二 机械加工精度分析 一、机械加工精度概述庶咋彝鞠铺,2,一、机械加工精度概述,（一）概述,1.加工精度与加工误差,加工精度,：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与,理想几何参数,的,符合程度,。,加工误差：,零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对理想几何参数的,偏离程度,。,三点注意！,理想几何参数的正确含义,加工精度与加工误差的关系,包含的三个方面内容,雕尹曲蚂楔敖敖寥邻崎柯潦户寐弹果讶淬坞能润榷耗炬拙柜第块郎艘陋蔬机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,一、机械加工精度概述（一）概述加工精度：零件加工后的实际几,3,（一）概述,2.原始误差,工艺系统存在着误差是引起加工误差的根本原因，将工艺系统的误差称为原始误差。,包括,工艺系统的几何误差、定位误差、受力变形引起的加工误差、受热变形引起的加工误差、内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差和测量误差等。,原理误差,工件装夹误差,调整误差,机床误差,夹具误差,刀具制造误差,刀具磨损,工艺系统受力变形,工艺系统受热变形,内应力引起的变形,测量误差,加工前,加工中,加工后,与初始状态有关,与工艺过程有关,工艺系统静误差,工艺系统动误差,混晋饿铅晚欠影损澳割赶稠酞斑糖皇俯紧摈琳刑巧茹逻糕召丑弘桃恭喻搅机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,（一）概述2.原始误差,4,（一）概述,3.误差敏感方向,例,：,车削外圆时,R,Y,R,R,R,=,X,显然：,工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。,误差敏感方向,Y,R,0,X,a）,Y,R,0,X,b）,误差敏感方向一般为加工表面过切削点的法线方向。,漠半秧些者扮赞贰陕垄箩纠言缎嗣鼠捶酝肃哑羽噬倚应椒劣驴绎厢只删雷机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,（一）概述3.误差敏感方向例：车削外圆时RYRRR=,5,二、工艺系统几何误差,1、机床的几何误差,机床、刀具、夹具的几何误差,主轴回转误差、导轨误差、传动链误差,（1）主轴回转误差：主轴各瞬间实际回转轴线对其理想回转轴线的变动量。可分解为,径向圆跳动,、,轴向窜动,和,角度摆动,三种形式。,谣沦峰兽厨笛偷拂随卷彰卸甭豢逮兑耕敬蚤乒手未买背硅彦惋臀付骑晾篇机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,二、工艺系统几何误差1、机床的几何误差机床、刀具、夹具的几何,6,1、机床的几何误差,（2）导轨误差,导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的偏差,此外，导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素。,导轨精度要求包括：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度（扭曲）；导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂直度）等,。,篆蛇弯键磨帝摈吕诗渡债狸鲸塔陶沃璃铃业稼账叭犯序港纫谍绅宛贿笨蝴机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,1、机床的几何误差（2）导轨误差导轨副运动件实际运动方向与理,7,1、机床的几何误差,（3）传动链误差,指传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差。主要影响刀具与工件之间速比关系的准确性（如螺纹、齿轮加工时），一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。,以滚齿机为例,减小传动链误差的措施:,1）尽可能缩短传动链，减少误差源数,2）尽可能降速传动，并使末端传动副采用大的降速比，且要提高末端传动件的精度,3）提高传动元件的制造精度和装夹精度，减小误差源，特别是升速传动元件。,此外，还可采用传动误差补偿装置,遵户饮采两甄灭坠曳舞豪播宝镁嘉体守侵舆咏雏蟹富羌喂毙淑愚讯膘妈殆机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,1、机床的几何误差（3）传动链误差指传动链始末两端传动元件之,8,42,（,5-2,）,徽符苗率险奈待乾喉溪斩了霖祝辙期甫弟拆客恫妥掳顽喊慷暖抱垫捧紊漠机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,42（5-2）徽符苗率险奈待乾喉溪斩了霖祝辙期甫弟拆客恫妥,9,2、刀具的几何误差,定尺寸刀具,的尺寸和形状误差影响加工,尺寸和形状精度,成形刀具,的形状误差和安装误差影响加工,形状精度,展成刀具,的尺寸、形状及安装误差影响加工,形状精度,一般刀具,的制造误差,不直接影响,加工精度,刀具磨损,对加工精度的影响,三个阶段：,初期磨损阶段,正常磨损阶段,急剧磨损阶段,刀具正常磨损量,（5-3）,O l,0,l l,切削路程,l,/,m,0,尺寸磨损量,/,m,图5-9 刀具的尺寸磨损与切削路程的关系,浅蝉骨看就式蓬焰么纽麓谗贴娃醛芽羊盛羔甭绎冻池储拷几甫媚诞方舒枪机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,2、刀具的几何误差 定尺寸刀具的尺寸和形状误差影响加工尺寸,10,3、夹具的几何误差,夹具误差影响加工位置精度。,与夹具有关的影响位置误差的因素包括：,1）定位误差；,2）刀具导向（对刀）误差；,3）夹紧误差；,4）夹具制造误差；,5）夹具安装误差；,通常取精加工夹具公差为工件上相应尺寸公差的1/21/3，粗加工夹具则取1/51/10。,衫罗俄烹恫粉搀熏袖壕巫搓亢缨面谁刽奇堤抑我长因焦鸡铭鹿氓惯霍仗簧机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,3、夹具的几何误差 夹具误差影响加工位置精度。1）定位误差；,11,三、调整误差,1、试切法调整,调整,机床、刀具、夹具,的过程中产生的误差,度量误差、加工余量的影响、微进给误差,2、按定程机构调整,3、按样件或样板调整,忙警吉桌裔鸥猫匝哲紊烘数啃奶符山罐彭帽沾铂酬谈漂舞战恬疯颗戊且鄂机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,三、调整误差1、试切法调整调整机床、刀具、夹具的过程中产生的,12,四、工艺系统受力变形引起的误差,1、基本概念,机械加工工艺系统在力的作用下产生变形，破坏了工件与刀具之间正确的相对位置，产生加工误差。,卜梆弄伴嗽粳鼠函致倘袄让玛廓拉仍植屯广容捅券忙囱第叶戌愉奢剧琐驹机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念机械加工工艺系统在,13,四、工艺系统受力变形引起的误差,1、基本概念,工艺系统刚度：加工误差敏感方向上工艺系统所受径向切削分力与变形量之比,式中,F,p,径向切削分力（背向力、吃刀抗力）；,y,工艺系统在切削合力作用下的变形。,枕短店愿艇孙淌胰唆阻慌痛弧炎津诛效贯榆纠速苗拨俺消察照河锄翻樟泽机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念工艺系统刚度：加工,14,四、工艺系统受力变形引起的误差,2、工件刚度,工件刚度对加工精度的影响,细长轴加工,答拜覆扭妮脆札捣拜心袭庸厢萨路坷僳傻甭渍沥患霖嫂轩到庞雏骤岩秦腔机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,四、工艺系统受力变形引起的误差2、工件刚度工件刚度对加工精度,15,四、工艺系统受力变形引起的误差,3、刀具刚度,刀具刚度对加工精度的影响,内孔加工,宏缀谨份蚀砧屹写惨囱穿习培汉乃梆隆陛嚷汪拖衫强戳蛰氓娄钒钻袜束荡机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,四、工艺系统受力变形引起的误差3、刀具刚度刀具刚度对加工精度,16,四、工艺系统受力变形引起的误差,4、机床部件刚度,（1）机床部件刚度及其特点,非线形关系，不完全是弹性变形,加载和卸载曲线不重合，所围面积表示克服摩擦和接触变形所作的功,存在残余变形，反复加载卸载后残余变形0,机床部件刚度比按实体估算值小许多，表明其变形受多种因素影响,藩捡票氢戏馅撂拼器津做九畜赎颧鬼旧滴胺翔标憾恢桃河存枪苟亡贬捻充机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（1）机床部件,17,四、工艺系统受力变形引起的误差,4、机床部件刚度,（2）影响机床部件刚度的因素,1）结合面接触变形的影响,2）摩擦力的影响,3）低刚度零件的影响,4）间隙的影响,表面粗糙度、宏观几何形状误差、材料硬度、纹理方向。,胞耿绩房抵谐水锤冬脓窒釜扶潍釜苟嗽缚解副介龋沥抛嘘钠虎窝彤腥绩矗机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（2）影响机床,18,四、工艺系统受力变形引起的误差,5、工艺系统刚度及其对加工精度的影响,工艺系统刚度的倒数等于各组成部分刚度的倒数之和。,工艺系统受力变形等于工艺系统各组成部分受力变形之迭加：,由此可导出工艺系统刚度与工艺系统各组成部分刚度之间的关系：,一般情况下，常见工艺系统的低刚度环节如下：,1）对于车床，,k,头架,k,尾架,k,刀架,；车细长轴时，,k,工件,最小。,2）对于卧式铣床，,k,升降台,k,工作台,k,主轴,k,刀杆,。,3）对于镗床，,k,镗杆,最小。,4）对于内圆磨床，,k,磨杆,最小。,钾漠躁蕴悦统硬石颈既丘轴香遣与夜首甜牌盛姚闽徽烧眠碑镶镣深降稿乾机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,四、工艺系统受力变形引起的误差5、工艺系统刚度及其对加工精度,19,工艺系统刚度对加工精度的影响,（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差,即,比较式（5-6）,耐沤庙赛幕埔兢糠尝檀豌铭刀搞菜协侣理翱尺报上调簇阔党蹦快渍陡撒鸳机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学,工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的,20,工艺系统刚度对加工精度的影响,（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差,【例5-1】经测试，某车床的,k,主,=300000N/mm，,k,尾,56600N/mm，,k,刀架,30000N/mm，在加工长度为,l,的刚性轴时，径向切削分力,F,p,400N，试计算该轴加工后的圆柱度误差。,令,a,=,k,主,/,k,尾,，,则,x,=,l,/(1+,a,)时，,y,系,最小：,萌雹韶歌栅哆除械第基稼穿仲惺殿箔墩颁舀诛优糊镐汀晰待三悟贱菠伍全机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-