1、第二章第二章 機械加工精度機械加工精度2.1 2.1 概概 述述零件的加工質(zhì)量是保證機械產(chǎn)品工作性能和產(chǎn)品壽命的基礎(chǔ)。零件的加工質(zhì)量是保證機械產(chǎn)品工作性能和產(chǎn)品壽命的基礎(chǔ)。衡量進行加工質(zhì)量的指標有兩方面衡量進行加工質(zhì)量的指標有兩方面加工精度加工精度表面質(zhì)量表面質(zhì)量本章的任務(wù)是討論零件的機械加工精度問題。本章的任務(wù)是討論零件的機械加工精度問題。一、機械加工精度和加工誤差一、機械加工精度和加工誤差 在機械加工過程中，由于各種因素的影響，使刀具和工件在機械加工過程中，由于各種因素的影響，使刀具和工件間的正確位置發(fā)生偏移，因而加工出來的零件不可能與理想的間的正確位置發(fā)生偏移，因而加工出來的零件不可能與

2、理想的要求完全符合，兩者的符合程度可用機械加工精度和加工誤差要求完全符合，兩者的符合程度可用機械加工精度和加工誤差來表示。來表示。 從保證產(chǎn)品的使用性能分析，沒有必要把每個零件都加工得絕從保證產(chǎn)品的使用性能分析，沒有必要把每個零件都加工得絕對準確，可以允許有對準確，可以允許有定的加工誤差，只要加工誤差不超過圖樣規(guī)定的偏定的加工誤差，只要加工誤差不超過圖樣規(guī)定的偏差，即為合格品。差，即為合格品。 是指零件加工后的是指零件加工后的實際幾何參數(shù)實際幾何參數(shù)( (尺寸、形狀和位尺寸、形狀和位置置) )與理想幾何參數(shù)的符合程度。與理想幾何參數(shù)的符合程度。1 1、機械加工精度：、機械加工精度：2 2、加工

3、誤差：、加工誤差： 是指零件加工后的實際幾何參數(shù)是指零件加工后的實際幾何參數(shù)( (尺寸、形狀和位置尺寸、形狀和位置) )與與理想幾何參數(shù)的理想幾何參數(shù)的偏離程度偏離程度。加工精度越高，則加工誤差越小，。加工精度越高，則加工誤差越小，反之越大。反之越大。 加工精度的高低是以國家有關(guān)公差標準來表示的。加工精度的高低是以國家有關(guān)公差標準來表示的。保保證和提高加工精度實際上就是限制和降低加工誤差。證和提高加工精度實際上就是限制和降低加工誤差。3 3、機械加工精度包含的內(nèi)容、機械加工精度包含的內(nèi)容尺寸精度尺寸精度形狀精度形狀精度位置精度位置精度機械加工精度機械加工精度三者之間的關(guān)系：三者之間的關(guān)系：（1

4、 1）當(dāng)尺寸精度要求高時，相應(yīng)的位置精度和形狀精度也要）當(dāng)尺寸精度要求高時，相應(yīng)的位置精度和形狀精度也要求高。形狀公差應(yīng)限制在位置公差內(nèi)，位置公差應(yīng)限制在尺求高。形狀公差應(yīng)限制在位置公差內(nèi)，位置公差應(yīng)限制在尺寸公差內(nèi)。寸公差內(nèi)。（2 2）當(dāng)形狀精度要求高時，相應(yīng)的位置精度和尺寸精度不）當(dāng)形狀精度要求高時，相應(yīng)的位置精度和尺寸精度不一定要求高。一定要求高。 4 4、加工精度與加工成本和生產(chǎn)效率的關(guān)系、加工精度與加工成本和生產(chǎn)效率的關(guān)系一般地，加工精度要求一般地，加工精度要求 ，加工成本，加工成本 ，生產(chǎn)效率，生產(chǎn)效率 。5 5、研究加工精度的目的、研究加工精度的目的 研究加工精度的目的、就是弄清

5、各種原始誤差對加工精研究加工精度的目的、就是弄清各種原始誤差對加工精度影響的規(guī)律，掌握控制加工誤差的方法，以獲得預(yù)期的加度影響的規(guī)律，掌握控制加工誤差的方法，以獲得預(yù)期的加工精度，必要時能指出進一步提高加工精度的途徑。工精度，必要時能指出進一步提高加工精度的途徑。6 6、研究加工精度的方法、研究加工精度的方法因素分析法因素分析法統(tǒng)計分析法統(tǒng)計分析法 在實際生產(chǎn)中，常常結(jié)合起來應(yīng)用。一是先在實際生產(chǎn)中，常常結(jié)合起來應(yīng)用。一是先用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運用單因斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運用單因素分析法進行分析、試

6、驗，以便迅速、有效素分析法進行分析、試驗，以便迅速、有效地找出影響加工精度的主要原因。地找出影響加工精度的主要原因。 二、影響加工精度的因素二、影響加工精度的因素 零件的尺寸、幾何形狀和表面間的相互位置的形成，歸根到零件的尺寸、幾何形狀和表面間的相互位置的形成，歸根到底取決于工件和刀具在切削過程間的相互位置。由于工藝系統(tǒng)底取決于工件和刀具在切削過程間的相互位置。由于工藝系統(tǒng)存在各種原始誤差，它們以不同的方式和程度反映為加工誤差。存在各種原始誤差，它們以不同的方式和程度反映為加工誤差。由此可見：由此可見：1 1、原始誤差、原始誤差機床機床夾具夾具刀具刀具工件工件亦稱機械加亦稱機械加工工藝系統(tǒng)工工

7、藝系統(tǒng)構(gòu)成了機械加工系統(tǒng)構(gòu)成了機械加工系統(tǒng)故：工藝系統(tǒng)誤差稱為故：工藝系統(tǒng)誤差稱為原始誤差。原始誤差。工藝系統(tǒng)誤差是工藝系統(tǒng)誤差是“因因”，是根源；，是根源；加工誤差是加工誤差是“果果”，是表現(xiàn)，是表現(xiàn)。 2 2、零件加工中的各種原理誤差、零件加工中的各種原理誤差調(diào)整誤差調(diào)整誤差裝夾誤差裝夾誤差加工誤差加工誤差測量誤差測量誤差工件毛坯制造誤差工件毛坯制造誤差加工原理誤差加工原理誤差夾具位置的調(diào)整、對刀調(diào)整、同軸度調(diào)整；夾具位置的調(diào)整、對刀調(diào)整、同軸度調(diào)整；由切削力、慣性力、刀具磨損、切削熱等由切削力、慣性力、刀具磨損、切削熱等工藝工藝系統(tǒng)受力、受熱變形和磨損系統(tǒng)受力、受熱變形和磨損零件與刀具之

8、間的相零件與刀具之間的相對位置對位置加工誤差；加工誤差；鑄、鍛、焊、軋制、加工等：切削加工、熱處理鑄、鍛、焊、軋制、加工等：切削加工、熱處理的力、熱作用的力、熱作用內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力工件變形工件變形加工誤差加工誤差由于采用了近似的加工方法。由于采用了近似的加工方法。機械加工中的原始誤差可歸納為：機械加工中的原始誤差可歸納為：定位誤差、夾緊誤差。合稱工件裝夾誤差；定位誤差、夾緊誤差。合稱工件裝夾誤差；測量方法、測量工具（量具和儀器）誤差測量方法、測量工具（量具和儀器）誤差測量誤測量誤差；差；原始原始誤差誤差工藝工藝系統(tǒng)系統(tǒng)( (幾幾何誤何誤差差) )加工加工過程過程( (動動誤差誤差) )工藝系工藝系

9、統(tǒng)制造統(tǒng)制造和磨損和磨損工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng)的力、熱的力、熱效應(yīng)效應(yīng)機床的制造和磨損機床的制造和磨損夾具的制造和磨損夾具的制造和磨損刀具的制造和磨損刀具的制造和磨損受力變形受力變形受熱變形受熱變形應(yīng)力變形應(yīng)力變形調(diào)整誤差調(diào)整誤差工件裝夾誤差工件裝夾誤差加工誤差加工誤差測量誤差測量誤差加工原理誤差加工原理誤差三、誤差的敏感方向三、誤差的敏感方向 在加工過程中，各種原始誤差的影響會使刀具和工件間正在加工過程中，各種原始誤差的影響會使刀具和工件間正確的幾何關(guān)系遭到破壞，引起加工誤差，各種原始誤差的大小確的幾何關(guān)系遭到破壞，引起加工誤差，各種原始誤差的大小和方向各不相同，而加工誤差則必須在和方向各不相同，

10、而加工誤差則必須在工序尺寸方向工序尺寸方向度量。因度量。因此不同的原始誤差對加工精度有不同的影響。此不同的原始誤差對加工精度有不同的影響。 當(dāng)原始誤差的方向與工序尺寸方向一致時，其對加工精當(dāng)原始誤差的方向與工序尺寸方向一致時，其對加工精度的影響最大。度的影響最大。 通過刀尖的加工表面的法線方向。垂直于切削加工速度通過刀尖的加工表面的法線方向。垂直于切削加工速度的方向。的方向。下面以外圓車削為例說明兩者的關(guān)系。下面以外圓車削為例說明兩者的關(guān)系。 如圖，車削時工件的回轉(zhuǎn)軸線為如圖，車削時工件的回轉(zhuǎn)軸線為O O，刀尖正確位置在，刀尖正確位置在A A。設(shè)某一瞬時由。設(shè)某一瞬時由于各種原始誤差的影響，使

11、刀尖位移到于各種原始誤差的影響，使刀尖位移到A A，AAAA即為原始誤差即為原始誤差，它與，它與OAOA間的間的夾角為夾角為，由此引起工件加工后的半徑由，由此引起工件加工后的半徑由R0R0OAOA變?yōu)樽優(yōu)镽 ROAOA，故半徑上的加，故半徑上的加工誤差工誤差R R 為：為： 當(dāng)原始誤差的方向恰為加工表面的法向方向當(dāng)原始誤差的方向恰為加工表面的法向方向(0 0) )時，引起的加工誤差最大；時，引起的加工誤差最大；可以看出：可以看出：當(dāng)原始誤差的方向恰為加工表面的切線方向當(dāng)原始誤差的方向恰為加工表面的切線方向(9090) )引起的加工誤差最小。引起的加工誤差最小。把對加工精度影響最大的那個方向稱為

12、把對加工精度影響最大的那個方向稱為誤差的敏感方向；誤差的敏感方向；對加工精度影響最小的那個方向則稱為對加工精度影響最小的那個方向則稱為誤差的不敏感方向。誤差的不敏感方向。 刨床的誤差敏感方向呢？刨床的誤差敏感方向呢？ 工件的垂直方向工件的垂直方向鏜削的誤差敏感方向呢？鏜削的誤差敏感方向呢？ 工件內(nèi)圓切削點的法向方向工件內(nèi)圓切削點的法向方向磨削的誤差敏感方向呢？磨削的誤差敏感方向呢？ 工件的法向方向工件的法向方向四、研究加工精度的方法四、研究加工精度的方法1）因素分析法：研究某一確定因素對加工精度的影響，）因素分析法：研究某一確定因素對加工精度的影響，不考慮因素的同時作用；不考慮因素的同時作用；

13、2）統(tǒng)計分析法：以實測結(jié)果為基礎(chǔ)，運用數(shù)理統(tǒng)計方法）統(tǒng)計分析法：以實測結(jié)果為基礎(chǔ)，運用數(shù)理統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)處理進行數(shù)據(jù)處理 在實際生產(chǎn)中，常常結(jié)合起來應(yīng)用。一是先用統(tǒng)計分析法尋找誤在實際生產(chǎn)中，常常結(jié)合起來應(yīng)用。一是先用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運用單因差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運用單因素分析法進行分析、試驗，以便迅速、有效地找出影響加工精度的素分析法進行分析、試驗，以便迅速、有效地找出影響加工精度的主要原因。主要原因。四、全面質(zhì)量管理四、全面質(zhì)量管理（一）（一）（TQM）概念：一個組織以質(zhì)量為中心，以全員參加為基礎(chǔ)，目的在于通）

14、概念：一個組織以質(zhì)量為中心，以全員參加為基礎(chǔ)，目的在于通過讓顧客滿意和本組織所有成員及社會受益而達到長期成功的管理途徑；過讓顧客滿意和本組織所有成員及社會受益而達到長期成功的管理途徑； 源于美國，發(fā)展于日本，推廣于世界。源于美國，發(fā)展于日本，推廣于世界。質(zhì)量管理：質(zhì)量在于生產(chǎn)；質(zhì)量管理：質(zhì)量在于生產(chǎn)； 全面質(zhì)量管理：質(zhì)量在于生產(chǎn)、企業(yè)各項管理工作、設(shè)計、生產(chǎn)經(jīng)營活動等全面質(zhì)量管理：質(zhì)量在于生產(chǎn)、企業(yè)各項管理工作、設(shè)計、生產(chǎn)經(jīng)營活動等（二）基本觀點（二）基本觀點 質(zhì)量第一的觀點；質(zhì)量第一的觀點； 一切為用戶服務(wù)的觀點；質(zhì)量形成于生產(chǎn)的觀點；質(zhì)一切為用戶服務(wù)的觀點；質(zhì)量形成于生產(chǎn)的觀點；質(zhì)量好壞憑

15、數(shù)據(jù)說話的觀點；預(yù)防為主，防檢結(jié)合的觀點；以人為本的管量好壞憑數(shù)據(jù)說話的觀點；預(yù)防為主，防檢結(jié)合的觀點；以人為本的管理觀點（以全體員工特別是生產(chǎn)一線的職工為本）；突出質(zhì)量改進的動理觀點（以全體員工特別是生產(chǎn)一線的職工為本）；突出質(zhì)量改進的動態(tài)性管理觀點（有組織、有計劃、持續(xù)地進行質(zhì)量改進，不斷滿足變化態(tài)性管理觀點（有組織、有計劃、持續(xù)地進行質(zhì)量改進，不斷滿足變化著的市場和用戶的需求）。著的市場和用戶的需求）。 加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的誤差。行加工而產(chǎn)生的誤差。 數(shù)控直線插補、滾齒用的齒輪滾刀：

16、（數(shù)控直線插補、滾齒用的齒輪滾刀：（1 1）用阿基米德蝸桿或法向）用阿基米德蝸桿或法向直廓蝸桿代替漸開線基本蝸桿直廓蝸桿代替漸開線基本蝸桿刀刃齒廓近似造型誤差。（刀刃齒廓近似造型誤差。（2 2）滾刀）滾刀齒有限：實際加工出的齒形是一條由微小折線段組成的曲線和理論上齒有限：實際加工出的齒形是一條由微小折線段組成的曲線和理論上的漸開線有差異的漸開線有差異加工原理誤差。（加工原理誤差。（3 3）成型銑刀銑齒輪。）成型銑刀銑齒輪。一、加工原理誤差一、加工原理誤差如：如：1 1、在數(shù)控機床上采用、在數(shù)控機床上采用“行切法行切法”加工復(fù)雜形面。加工復(fù)雜形面。XYZRshRhs8 2.2 2.2 工藝系統(tǒng)的

17、幾何精度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)的幾何精度對加工精度的影響2 2、車削模數(shù)蝸桿、車削模數(shù)蝸桿 由于蝸桿的螺距等于蝸輪的齒距由于蝸桿的螺距等于蝸輪的齒距( (即即mm，其中，其中m m是模數(shù)，而是模數(shù)，而是一是一個無理數(shù)個無理數(shù)3 31415914159) )，但是車床配換齒輪的齒數(shù)是有限的。因此，但是車床配換齒輪的齒數(shù)是有限的。因此，在選擇在選擇配換齒輪時，只能將配換齒輪時，只能將化為近似的分數(shù)值計算，這樣就會引起刀具相對工件化為近似的分數(shù)值計算，這樣就會引起刀具相對工件的成形運動的成形運動( (螺旋運動螺旋運動) )不準確，造成螺距誤差。不準確，造成螺距誤差。但是，這種螺距誤差可通過但是，這

18、種螺距誤差可通過配換齒輪的合理選配而減小。配換齒輪的合理選配而減小。 滾齒加工用的齒輪滾刀有兩種誤差：滾齒加工用的齒輪滾刀有兩種誤差： 一是切削刃齒廓近似造形誤差，一是切削刃齒廓近似造形誤差，由于制造上的困難，采用阿基米德由于制造上的困難，采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿；基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿； 二是由于滾刀刀齒數(shù)有限，且有容屑槽二是由于滾刀刀齒數(shù)有限，且有容屑槽實際上加工出的齒形是一條折實際上加工出的齒形是一條折線，和理論上的光滑漸開線有差異。線，和理論上的光滑漸開線有差異。 ( (包洛造形包洛造形誤差誤差) )3 3、滾齒加工、滾齒加工 補充

19、知識補充知識: :1 1、獲得零件形狀精度的方法、獲得零件形狀精度的方法 軌跡法軌跡法: : 依靠刀尖的運動軌跡即成形運動精度依靠刀尖的運動軌跡即成形運動精度; ; 成形法成形法: : 依靠成形刀具即成形精度依靠成形刀具即成形精度, ,和成形運動精度和成形運動精度; ; 展成法展成法: : 依靠展成運動即展成運動的精度依靠展成運動即展成運動的精度; ;2 2、獲得零件尺寸精度的方法、獲得零件尺寸精度的方法 試切法試切法: :切削切削測量測量調(diào)整調(diào)整切削切削測量測量再調(diào)整再調(diào)整- 調(diào)整法調(diào)整法: :依靠試件、樣件、擋塊等定行程裝置；依靠試件、樣件、擋塊等定行程裝置； 定尺寸刀具法定尺寸刀具法:

20、:依靠刀具自身制造精度；依靠刀具自身制造精度； 自動控制法：自動化的試切法或調(diào)整法自動控制法：自動化的試切法或調(diào)整法3 3、獲得零件表面的相互位置精度、獲得零件表面的相互位置精度 一次安裝，連續(xù)加工一次安裝，連續(xù)加工-不受定位精度，夾緊精度影響不受定位精度，夾緊精度影響 多次安裝，多次加工多次安裝，多次加工-受定位精度，夾緊精度影響受定位精度，夾緊精度影響 注意：注意：采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓，雖然采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓，雖然會帶來加工原理誤差，但往往可簡化機床或刀具的結(jié)構(gòu)，提高會帶來加工原理誤差，但往往可簡化機床或刀具的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，有時反而能得到較高的加工精

21、度。因此，只要刀具生產(chǎn)效率，有時反而能得到較高的加工精度。因此，只要刀具誤差不超過規(guī)定的精度要求、在生產(chǎn)中仍能得到廣泛的應(yīng)用。誤差不超過規(guī)定的精度要求、在生產(chǎn)中仍能得到廣泛的應(yīng)用。 二、調(diào)整誤差二、調(diào)整誤差 在機械加工的每一工序中?？偸且獙に囅到y(tǒng)進行這樣或在機械加工的每一工序中?？偸且獙に囅到y(tǒng)進行這樣或那樣的調(diào)整工作不可能絕對地準確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。那樣的調(diào)整工作不可能絕對地準確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。 工藝系統(tǒng)的調(diào)整的基本方式工藝系統(tǒng)的調(diào)整的基本方式 (1)(1)試切法調(diào)整試切法調(diào)整(2)(2)調(diào)整法調(diào)整調(diào)整法調(diào)整 (1)(1)試切法調(diào)整試切法調(diào)整1)1)測量誤差。測量誤差。由量具本身精度

22、度、測量方法及使用條件引起。由量具本身精度度、測量方法及使用條件引起。2)2)進給機構(gòu)的位移誤差。進給機構(gòu)的位移誤差。在微量調(diào)整刀具的位置、低速微量進在微量調(diào)整刀具的位置、低速微量進給中，常常出現(xiàn)進給機構(gòu)的給中，常常出現(xiàn)進給機構(gòu)的“爬行爬行”現(xiàn)象，其結(jié)果使刀具的實現(xiàn)象，其結(jié)果使刀具的實際位移與刻度盤上的數(shù)值不一致、造成加工誤差。際位移與刻度盤上的數(shù)值不一致、造成加工誤差。3)3)試切時與正式切削時切削層厚度不同的影響。試切時與正式切削時切削層厚度不同的影響。精加工時，最精加工時，最后一道切削刃只起擠壓作用而不起切削作用，但正式切削時的后一道切削刃只起擠壓作用而不起切削作用，但正式切削時的深度較

23、大。粗加工反之深度較大。粗加工反之( (讓刀讓刀) )。應(yīng)用：應(yīng)用：單件小批生產(chǎn)中。單件小批生產(chǎn)中。 方法：方法：對工件進行試切對工件進行試切測量測量調(diào)整調(diào)整再試切，直到達到要再試切，直到達到要求的精度為止。求的精度為止。這時，引起調(diào)整誤差的因素有：這時，引起調(diào)整誤差的因素有：(2)(2)調(diào)整法調(diào)整調(diào)整法調(diào)整影響調(diào)整精度的因素有：影響調(diào)整精度的因素有：1 1）定程機構(gòu)誤差：）定程機構(gòu)誤差：調(diào)整精度取決于行程擋塊、靠模及凸輪等調(diào)整精度取決于行程擋塊、靠模及凸輪等機構(gòu)的制造精度和剛度；機構(gòu)的制造精度和剛度；2 2）樣件或樣板誤差：）樣件或樣板誤差：調(diào)整精度取決于樣件或樣板的制造、安調(diào)整精度取決于樣

24、件或樣板的制造、安裝和對刀精度；裝和對刀精度；3 3）試切法的影響因素和測量有限樣件的制造誤差：）試切法的影響因素和測量有限樣件的制造誤差：工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng)初調(diào)好以后，初調(diào)好以后，般要試切幾個工件，并以其平均尺寸作為判斷般要試切幾個工件，并以其平均尺寸作為判斷調(diào)整是否準確的依據(jù)。由于試切加工的工件數(shù)調(diào)整是否準確的依據(jù)。由于試切加工的工件數(shù)( (抽樣數(shù)抽樣數(shù)) )有限，有限，不能完全反映整批工件切削加工的各種隨機誤差。不能完全反映整批工件切削加工的各種隨機誤差。三、機床誤差三、機床誤差 機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損都直接影響機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損都直接影響工件的加工

25、精度。機床誤差可歸納為：工件的加工精度。機床誤差可歸納為：機床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差機床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差機床主軸回轉(zhuǎn)誤差機床主軸回轉(zhuǎn)誤差機床傳動鏈的誤差機床傳動鏈的誤差機床誤差機床誤差 1 1、機床導(dǎo)軌誤差、機床導(dǎo)軌誤差 機床導(dǎo)軌誤差多達機床導(dǎo)軌誤差多達2121項。項。 機床導(dǎo)軌是實現(xiàn)直線運動的主要部件，其制造和裝配精度機床導(dǎo)軌是實現(xiàn)直線運動的主要部件，其制造和裝配精度是影響直線運動的主要因素，直接影響工件的加工質(zhì)量。是影響直線運動的主要因素，直接影響工件的加工質(zhì)量。 機床導(dǎo)軌誤差機床導(dǎo)軌誤差 機床導(dǎo)軌誤差多達機床導(dǎo)軌誤差多達2121項。項。3 36+3=21 6+3=21 。導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差導(dǎo)軌在

26、水平面內(nèi)直線度誤差y y導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差x導(dǎo)軌面間平行度（扭曲）誤差導(dǎo)軌面間平行度（扭曲）誤差導(dǎo)軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差導(dǎo)軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差 （1 1）直線導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要內(nèi)容有：）直線導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要內(nèi)容有： 1)1)磨床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響磨床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響 引起工件在半徑引起工件在半徑方向上的誤差。當(dāng)磨削長外圓時，造成圓柱度誤差。方向上的誤差。當(dāng)磨削長外圓時，造成圓柱度誤差。導(dǎo)向精度：導(dǎo)軌副運動件實際運動方向與理想運動方向的符合程度。其之導(dǎo)向精度：導(dǎo)軌副運動件實際運動方向與理想運動方向的符合程度。

27、其之差為導(dǎo)向誤差。差為導(dǎo)向誤差。 2) 2)磨床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響磨床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響 由于磨床由于磨床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)存在誤差，磨削外圓時，工件沿砂輪切線方向?qū)к壴诖怪泵鎯?nèi)存在誤差，磨削外圓時，工件沿砂輪切線方向產(chǎn)生位移產(chǎn)生位移( (誤差非敏感方向誤差非敏感方向) )，此時工件產(chǎn)生圓柱度誤差。此時工件產(chǎn)生圓柱度誤差。 對平面磨床、龍門刨床、銑床等法向方向的位移對平面磨床、龍門刨床、銑床等法向方向的位移( (誤差誤差敏感方向敏感方向) )，將直接反映被加工件的表面形成的形狀誤差。，將直接反映被加工件的表面形成的形狀誤差。 3)3)導(dǎo)軌面間平行度（扭曲）誤差的影響導(dǎo)軌面間

28、平行度（扭曲）誤差的影響 如車床兩導(dǎo)軌如車床兩導(dǎo)軌的平行度誤差的平行度誤差( (扭曲扭曲) )使床鞍產(chǎn)生橫向傾斜，刀具產(chǎn)生位移，因使床鞍產(chǎn)生橫向傾斜，刀具產(chǎn)生位移，因而引起工件形狀誤差。而引起工件形狀誤差。 4)4)導(dǎo)軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差的影響導(dǎo)軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差的影響 。 造成加工表面下凹。造成加工表面下凹。 實際應(yīng)用中，為防止實際應(yīng)用中，為防止“掃刀掃刀”，往往將主軸與進，往往將主軸與進給方向傾斜一微小角度（給方向傾斜一微小角度（3030”）。）。 其他因素引起工件形位誤差其他因素引起工件形位誤差; ; a.a.前后導(dǎo)軌的磨損前后導(dǎo)軌的磨損; ; b. b

29、.機床熱變形機床熱變形, ,靠主軸位溫度高靠主軸位溫度高, ,成翹曲成翹曲; ; c. c.潤滑潤滑 d.d.導(dǎo)軌副的磨損導(dǎo)軌副的磨損; ; 解決措施：解決措施： 1 1）選擇合理的導(dǎo)軌形狀及組合）選擇合理的導(dǎo)軌形狀及組合; ;合適的配合長度合適的配合長度（均化），雙三角（導(dǎo)向保持性好）（均化），雙三角（導(dǎo)向保持性好） 2 2）提高導(dǎo)軌的制造精度）提高導(dǎo)軌的制造精度; ; 3 3）采用靜壓導(dǎo)軌、耐磨材料貼面等）采用靜壓導(dǎo)軌、耐磨材料貼面等（二）機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差（二）機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差（1 1）主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念）主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念（回轉(zhuǎn)軸線理論上是一條固定不變，（回轉(zhuǎn)軸線理論上是一條固定不變

30、，主軸實際回轉(zhuǎn)軸線對理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移）主軸實際回轉(zhuǎn)軸線對理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移） 理想回轉(zhuǎn)中心：理想回轉(zhuǎn)中心：機床主軸做回轉(zhuǎn)運動時，主軸的各個截面必然有它機床主軸做回轉(zhuǎn)運動時，主軸的各個截面必然有它的回轉(zhuǎn)中心，在主軸的任一截面，主軸回轉(zhuǎn)時若只有一的回轉(zhuǎn)中心，在主軸的任一截面，主軸回轉(zhuǎn)時若只有一點速度始終為零點速度始終為零，則這一點即為理想回轉(zhuǎn)中心。則這一點即為理想回轉(zhuǎn)中心。 瞬時回轉(zhuǎn)中心：瞬時回轉(zhuǎn)中心：主軸在實際回轉(zhuǎn)過程中，在一個位置或時刻的回轉(zhuǎn)主軸在實際回轉(zhuǎn)過程中，在一個位置或時刻的回轉(zhuǎn)中心，稱為瞬時回轉(zhuǎn)中心，中心，稱為瞬時回轉(zhuǎn)中心，主軸各截面瞬時回轉(zhuǎn)中心的連線叫瞬時回轉(zhuǎn)軸主軸各截面瞬時回轉(zhuǎn)中

31、心的連線叫瞬時回轉(zhuǎn)軸線。線。 主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差：主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差：是指主軸的瞬時回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線是指主軸的瞬時回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線( (瞬時回轉(zhuǎn)軸線的對稱中心瞬時回轉(zhuǎn)軸線的對稱中心) )，在規(guī)定，在規(guī)定測量平面測量平面內(nèi)的變動量。變動量越小，內(nèi)的變動量。變動量越小，主軸回轉(zhuǎn)精度越高；反之越低。主軸回轉(zhuǎn)精度越高；反之越低。 通常用實際回轉(zhuǎn)軸線的平均植（平均位置）作為理想回轉(zhuǎn)軸線通常用實際回轉(zhuǎn)軸線的平均植（平均位置）作為理想回轉(zhuǎn)軸線（2 2）主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的形式）主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的形式 端面圓跳動（軸向漂移）沿平均軸線上竄端面圓跳動（軸向漂移）沿平均軸線上竄動動徑向圓跳動（徑

32、向漂移）軸線始終平行于徑向圓跳動（徑向漂移）軸線始終平行于平均軸線平均軸線傾角擺動傾角擺動 （角向漂移）與平均軸線始終（角向漂移）與平均軸線始終有個傾角有個傾角主軸的回轉(zhuǎn)運動主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差的基本形式誤差的基本形式 注意：注意：實際中常是這幾種誤實際中常是這幾種誤差的合成。差的合成。 端面圓跳動端面圓跳動瞬時回轉(zhuǎn)軸線沿瞬時回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方向的軸向運動。它主平均回轉(zhuǎn)軸線方向的軸向運動。它主要影響要影響端面形狀和軸向尺寸端面形狀和軸向尺寸精度。精度。 徑向圓跳動徑向圓跳動瞬時回轉(zhuǎn)軸線始瞬時回轉(zhuǎn)軸線始終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線方向的徑向運終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線方向的徑向運動動b b。它主要影響。它

33、主要影響圓柱面的精度圓柱面的精度。 角度擺動角度擺動瞬時回轉(zhuǎn)軸線與平瞬時回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)軸線成一傾斜角度，但其交點均回轉(zhuǎn)軸線成一傾斜角度，但其交點位置固定不變的運動。在不同橫截面位置固定不變的運動。在不同橫截面內(nèi)，內(nèi)，軸心運動誤差軌跡相似，它影響軸心運動誤差軌跡相似，它影響圓柱面與端面加工精度。圓柱面與端面加工精度。 3. 3. 主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響（1 1）端面圓跳動）端面圓跳動1 1）對圓柱面的加工）對圓柱面的加工無影響無影響( (軸向軸向: :誤差不敏感方向誤差不敏感方向) )；2 2）對加工端面的影響）對加工端面的影響3 3）對螺紋加工的影響）對螺

34、紋加工的影響( (法向法向) )如圖（a) : A / R = tg 螺距周期誤差螺距周期誤差:如圖（b）（2 2）徑向圓跳動）徑向圓跳動使工件產(chǎn)生圓度誤差，但影響程度因加工方法的不同而異。如：使工件產(chǎn)生圓度誤差，但影響程度因加工方法的不同而異。如：1)1)鏜孔時鏜孔時設(shè)設(shè)原始誤差：原始誤差：主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差表現(xiàn)為表現(xiàn)為y y向簡諧運動。向簡諧運動。h=Acosh=Acos在任一時刻刀尖在任一時刻刀尖a a的位置為：的位置為：分析：分析：這是橢圓的參數(shù)方程，加工出的孔呈橢圓形，這是橢圓的參數(shù)方程，加工出的孔呈橢圓形，圓度誤差為圓度誤差為A A。2) 2) 車削時車削時（3 3）

35、傾角擺動）傾角擺動1 1）幾何軸線相對于平均軸線在空間成一定錐角）幾何軸線相對于平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡的圓錐軌跡 -正圓錐形狀誤差正圓錐形狀誤差( (從垂直于平均軸線的截面從垂直于平均軸線的截面看看) )2 2）幾何軸線在某個平面內(nèi)做角度擺動，擺動頻率與主軸回轉(zhuǎn)）幾何軸線在某個平面內(nèi)做角度擺動，擺動頻率與主軸回轉(zhuǎn)頻率一致頻率一致. . 從垂直于平均軸線的截面看從垂直于平均軸線的截面看: : -圓柱度（車削）圓柱度（車削）: : 刀尖到平均軸線的距離不變刀尖到平均軸線的距離不變; ; - -橢圓體誤差（鏜削）橢圓體誤差（鏜削）: :鏜刀尖到幾何軸線的距離鏜刀尖到幾何軸線的距離不變不變

36、, ,但刀尖到平均軸線的距離變化但刀尖到平均軸線的距離變化 4. 4. 主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的影響因素主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的影響因素主軸的誤差：制造主軸的誤差：制造軸承的誤差：圓度、波度（主軸頸與內(nèi)孔）軸承的誤差：圓度、波度（主軸頸與內(nèi)孔）軸承的間隙：影響油膜厚度軸承的間隙：影響油膜厚度; ;與軸承配合零件的誤差：軸頸和箱體軸承孔與軸承配合零件的誤差：軸頸和箱體軸承孔主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形等主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形等影響主軸回轉(zhuǎn)運動影響主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的主要因素誤差的主要因素對于不同類型的機床，其影響因素也各不相同。對于不同類型的機床，其影響因素也各不相同。( (滑動軸承滑動軸承) )工

37、工件件回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)類類刀刀具具回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)類類思考思考：1 1 滑動軸承誤差滑動軸承誤差? ? a a 刀具回轉(zhuǎn)類刀具回轉(zhuǎn)類-鏜床鏜床, ,磨床磨床, ,銑床銑床. 主軸回轉(zhuǎn)一周主軸回轉(zhuǎn)一周, ,主軸徑向跳動兩次主軸徑向跳動兩次-來回兩次來回兩次. . b b 工件回轉(zhuǎn)類工件回轉(zhuǎn)類-車床車床. 主軸回轉(zhuǎn)一周主軸回轉(zhuǎn)一周, ,主軸徑向跳動一次主軸徑向跳動一次. .2 2 滾動軸承誤差？滾動軸承誤差？ 內(nèi)圈內(nèi)圈-主軸頸主軸頸 外圈外圈-軸承孔軸承孔 滾動體尺寸誤差滾動體尺寸誤差( (依保持架與主軸轉(zhuǎn)速比而定依保持架與主軸轉(zhuǎn)速比而定) )3 3 向心推力軸承誤差？向心推力軸承誤差？ 滾道的端面誤差滾道的端面

38、誤差 內(nèi)外滾道的傾斜內(nèi)外滾道的傾斜圓度與波度圓度與波度（4 4）提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施）提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施1)1)提高主軸部件的制造精度和選擇合理的主軸結(jié)構(gòu)提高主軸部件的制造精度和選擇合理的主軸結(jié)構(gòu)首先應(yīng)提高軸首先應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度承的回轉(zhuǎn)精度選用高精度的滾動軸承選用高精度的滾動軸承采用高精度的多油楔動壓軸承采用高精度的多油楔動壓軸承采用高精度的靜壓軸承采用高精度的靜壓軸承提高箱體支承孔的加工精度提高箱體支承孔的加工精度主軸軸頸的加工精度主軸軸頸的加工精度與軸承相配合表面的加工精度與軸承相配合表面的加工精度其次應(yīng)提高軸承其次應(yīng)提高軸承組件的接觸剛度組件的接觸剛度 a) a)采用固定的頂尖

39、定位加工（簡單而行之有效的方法），主軸只起傳采用固定的頂尖定位加工（簡單而行之有效的方法），主軸只起傳動作用。工件的回轉(zhuǎn)精度完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差，動作用。工件的回轉(zhuǎn)精度完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差，而提高頂尖和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易且經(jīng)濟得多。而提高頂尖和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易且經(jīng)濟得多。B)B)采采用無心磨削加工（環(huán)類零件：外圓用無心磨削加工（環(huán)類零件：外圓- -無心磨床；內(nèi)圓無心磨床；內(nèi)圓- -內(nèi)圓磨床內(nèi)圓磨床+ +電磁）；電磁）；c)c)采用雙支承鏜模支承加工采用雙支承鏜模支承加工2)2)對滾動軸承進行預(yù)緊對滾動軸承

40、進行預(yù)緊可消除間隙可消除間隙增加軸承剛度增加軸承剛度均化滾動體的誤差均化滾動體的誤差3)3)采取合適的加工工藝采取合適的加工工藝如下圖 對滾動軸對滾動軸承適當(dāng)預(yù)緊承適當(dāng)預(yù)緊 微量過盈可使軸微量過盈可使軸承內(nèi)、外圈和滾動體的彈性承內(nèi)、外圈和滾動體的彈性變形相互制約，這樣既增加變形相互制約，這樣既增加軸承剛度，又對滾動體的誤軸承剛度，又對滾動體的誤差起均化作用，因而可提高差起均化作用，因而可提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。主軸的回轉(zhuǎn)精度。 外圓磨床磨外圓磨床磨削外圓柱面時，采用削外圓柱面時，采用固定頂尖支承。固定頂尖支承。 在鏜床上加工箱在鏜床上加工箱體類零件上的孔時，采用體類零件上的孔時，采用前、后導(dǎo)向套的

41、鏜模，刀前、后導(dǎo)向套的鏜模，刀桿與主軸浮動聯(lián)接，所以桿與主軸浮動聯(lián)接，所以刀桿的回轉(zhuǎn)精度與機床主刀桿的回轉(zhuǎn)精度與機床主軸回轉(zhuǎn)精度也無關(guān)，僅軸回轉(zhuǎn)精度也無關(guān)，僅由由刀桿和導(dǎo)套的配合質(zhì)量決刀桿和導(dǎo)套的配合質(zhì)量決定。定。（三）機床傳動鏈誤差（三）機床傳動鏈誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。 在螺紋加工或用展成法加工齒輪等工件時，必須保證工在螺紋加工或用展成法加工齒輪等工件時，必須保證工件與刀具間有嚴格的運動關(guān)系，傳動鏈的傳動誤差影響其加工精件與刀具間有嚴格的運動關(guān)系，傳動鏈的傳動誤差影響其加工精度的主要因素。度的主要因

42、素。1. 1. 傳動鏈的傳動誤差傳動鏈的傳動誤差 例如：在該齒機上用單頭滾刀加工直齒輪時，要求滾例如：在該齒機上用單頭滾刀加工直齒輪時，要求滾刀與工件之間具有嚴格的運動關(guān)系：刀與工件之間具有嚴格的運動關(guān)系：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒個齒。這種運動關(guān)系是由。這種運動關(guān)系是由刀具與工件間的傳動鏈刀具與工件間的傳動鏈來保證的。來保證的。 由于各傳動件在傳動鏈中所處的位置不同，它們對由于各傳動件在傳動鏈中所處的位置不同，它們對工件工件加工精度加工精度( (即末端件的轉(zhuǎn)角誤差即末端件的轉(zhuǎn)角誤差) )的影響程度是不同的。的影響程度是不同的。如如傳動鏈是傳動鏈是升速升速傳動，則傳動元件

43、的轉(zhuǎn)角誤差將被傳動，則傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差將被擴大擴大；反；反之，則轉(zhuǎn)角誤差將被縮小。之，則轉(zhuǎn)角誤差將被縮小。 如圖所示的機床傳動系統(tǒng)，可具體表示為如圖所示的機床傳動系統(tǒng)，可具體表示為9614646232323231664)(fcdgnii 2 2傳動鏈誤差的傳遞系數(shù)傳動鏈誤差的傳遞系數(shù)傳動鏈誤差一般可用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。傳動鏈誤差一般可用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。11119614646232323231664kiifcn 假設(shè)滾刀軸均勻旋轉(zhuǎn)，若齒輪假設(shè)滾刀軸均勻旋轉(zhuǎn)，若齒輪Z Z1 1有轉(zhuǎn)角誤差有轉(zhuǎn)角誤差1 1，而，而其他各傳動件無誤差，則傳到末端件所產(chǎn)生的其他各傳動件無誤

44、差，則傳到末端件所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差轉(zhuǎn)角誤差1n1n為：為： 由于所有的傳動件都存在誤差，因此，由于所有的傳動件都存在誤差，因此，各傳動件對工各傳動件對工件精度影響的總和件精度影響的總和為各傳動元件所引起末端元件轉(zhuǎn)角誤為各傳動元件所引起末端元件轉(zhuǎn)角誤差的疊加：差的疊加： 同理，可求得其它齒輪轉(zhuǎn)角誤差同理，可求得其它齒輪轉(zhuǎn)角誤差i i，對末端件所產(chǎn)，對末端件所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差為生的轉(zhuǎn)角誤差為 如果考慮到傳動鏈中各傳動元件的轉(zhuǎn)角誤如果考慮到傳動鏈中各傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差都是差都是獨立的隨機變量獨立的隨機變量，則傳動鏈末端元件，則傳動鏈末端元件的總轉(zhuǎn)角誤差可用概率法進行估算：的總轉(zhuǎn)角誤差可用概率法進行估算：

45、 iikinnjjjnjjnk11可以認為可以認為: : 各傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差是轉(zhuǎn)角的正弦函數(shù)各傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差是轉(zhuǎn)角的正弦函數(shù) 如以末端元件的圓頻率為基準如以末端元件的圓頻率為基準, ,各傳動元件引起末端元件的轉(zhuǎn)角誤差就各傳動元件引起末端元件的轉(zhuǎn)角誤差就是其是其各次的諧波分量各次的諧波分量 . )sin(jjjjt11119614646232323231664kiifcnnjjjnjjnk11)1sin(1)sin(111jnnjjjjnjnnjjnjjjjjnjjntkktktttk3 3減少傳動鏈傳動誤差的措施減少傳動鏈傳動誤差的措施1)1)盡可能縮短傳動鏈盡可能縮短傳動鏈 ；2)2)

46、減少各傳動元件裝配時的幾何偏減少各傳動元件裝配時的幾何偏心，提高裝配精度；心，提高裝配精度；3)3)各元件在傳動鏈中位置不同，對轉(zhuǎn)動精各元件在傳動鏈中位置不同，對轉(zhuǎn)動精度的影響不同；度的影響不同； 末端元件的誤差影響最大，盡可能提高末端元件的安裝、制造精度。末端元件的誤差影響最大，盡可能提高末端元件的安裝、制造精度。 在傳動鏈中按降速比遞增的原則分配備傳動副的傳動比；降速比盡量放在傳動鏈中按降速比遞增的原則分配備傳動副的傳動比；降速比盡量放在末端，則傳動鏈中其余各傳動元件誤差的影響就越?。辉谀┒?，則傳動鏈中其余各傳動元件誤差的影響就越?。?)4)傳動比傳動比i i應(yīng)?。▊鲃颖葢?yīng)?。▊鲃颖?,1

47、,誤差大；傳動比誤差大；傳動比1 機床、機床、夾具、刀具的變形夾具、刀具的變形簡支梁的工件變形量：簡支梁的工件變形量：“腰鼓形腰鼓形”工件形狀工件形狀立式車床、龍門刨床、龍門銑床等的橫梁及刀架，大型銑鏜床立式車床、龍門刨床、龍門銑床等的橫梁及刀架，大型銑鏜床滑枕內(nèi)的軸等，其剛度均隨刀架位置或滑枕伸出長度不同而異?；韮?nèi)的軸等，其剛度均隨刀架位置或滑枕伸出長度不同而異。鏜床鏜床銑床銑床3 3、其他受力作用點變化（刀具的變形）、其他受力作用點變化（刀具的變形）分析時：參照以上例子具體分析。分析時：參照以上例子具體分析。（二）切削力大小發(fā)生變化（二）切削力大小發(fā)生變化（引起原因：余量不均和材質(zhì)不均引

48、起原因：余量不均和材質(zhì)不均）工件就形成圓度誤差，這種現(xiàn)象稱為工件就形成圓度誤差，這種現(xiàn)象稱為“誤差復(fù)映誤差復(fù)映”。假設(shè)車削外圓，工件毛坯存在圓度誤差（橢圓假設(shè)車削外圓，工件毛坯存在圓度誤差（橢圓) )：由于工件毛坯存在圓度誤差由于工件毛坯存在圓度誤差切削深度在切削深度在a ap1p1與與a ap2p2之間變化。之間變化。切削分力切削分力f f也隨切削深度也隨切削深度a ap p的變化由的變化由最大最大F Fmaxmax變到最小變到最小F Fminmin工藝系統(tǒng)將產(chǎn)生相應(yīng)的變形工藝系統(tǒng)將產(chǎn)生相應(yīng)的變形最大最大y ymaxmax變到最小變到最小y yminmin1 1、誤差復(fù)映、誤差復(fù)映工藝系統(tǒng)由

49、于受力變形的變化使工件產(chǎn)生相應(yīng)的圓度誤差，工藝系統(tǒng)由于受力變形的變化使工件產(chǎn)生相應(yīng)的圓度誤差，g=y1-y2g=y1-y2，這種現(xiàn)象稱誤差復(fù)印。，這種現(xiàn)象稱誤差復(fù)印。毛坯圓度的最大誤差：毛坯圓度的最大誤差：車削后工件的圓度誤差：車削后工件的圓度誤差：稱為誤差復(fù)映系數(shù)稱為誤差復(fù)映系數(shù)定定義義 1 1復(fù)映系數(shù)定量地反映了毛坯誤差經(jīng)過加復(fù)映系數(shù)定量地反映了毛坯誤差經(jīng)過加工后工后減少減少的程度，它與工藝系統(tǒng)剛度成反的程度，它與工藝系統(tǒng)剛度成反比，與徑向切削力系數(shù)比，與徑向切削力系數(shù)C C成正比。成正比。 2 2要減少工件的復(fù)映誤差，可要減少工件的復(fù)映誤差，可增加工藝系增加工藝系統(tǒng)剛度或減少徑向切削力系

50、數(shù)統(tǒng)剛度或減少徑向切削力系數(shù)。21PPmaa)()(75. 0yaAyafCFpPFyxtyxtykFykFymin2max1,21yyw22221111)()(pxtxtppxtxtpakCkyaCyakCkyaCy)(2121ppxtaakcyygxtmkcg 當(dāng)毛坯誤差較大，一次進給不能滿足加工精度要求時，當(dāng)毛坯誤差較大，一次進給不能滿足加工精度要求時，需要多次進給來消除毛坯誤差需要多次進給來消除毛坯誤差m m復(fù)映到工件上。復(fù)映到工件上。3 3、誤差復(fù)映規(guī)律的應(yīng)用、誤差復(fù)映規(guī)律的應(yīng)用第二次進給后工件的誤差為：第二次進給后工件的誤差為：第第n n次進給后工件的誤差為：次進給后工件的誤差為：

51、誤差復(fù)映規(guī)律的應(yīng)用：誤差復(fù)映規(guī)律的應(yīng)用：1 1、估算加工后的工件誤差、估算加工后的工件誤差2 2、根據(jù)工件的公差值與毛坯誤差值、根據(jù)工件的公差值與毛坯誤差值 來確定加工次數(shù)。來確定加工次數(shù)。設(shè)第一次進給量為設(shè)第一次進給量為f1f1，毛坯誤差為，毛坯誤差為m1 m1 ，則由上式可得到第，則由上式可得到第一次進給后工件的誤差一次進給后工件的誤差w1w1為：為：mmxtFgppxtwkfCaakcyy 175. 0112121)(第一次mgxtFgkfC12175. 022mnxtFnmnngnkfC )(75. 011誤差復(fù)印規(guī)律的實質(zhì)：由于工藝系統(tǒng)剛度不足加上切削力大小變化而引起誤差復(fù)印規(guī)律的實

52、質(zhì)：由于工藝系統(tǒng)剛度不足加上切削力大小變化而引起加工誤差。（加工誤差。（k k系系=c.=c.m/m/g g，可測量系統(tǒng)剛度），可測量系統(tǒng)剛度）（三）其它力引起的加工誤差（三）其它力引起的加工誤差 (1)(1)夾緊力引起的加工誤夾緊力引起的加工誤差差薄壁套薄壁套薄壁件磨削薄壁件磨削 (2)(2)重力引起的加工誤差重力引起的加工誤差 在工藝系統(tǒng)中，由于零部件的自重也會產(chǎn)生變形。如龍門在工藝系統(tǒng)中，由于零部件的自重也會產(chǎn)生變形。如龍門銑床、龍門刨床銑床、龍門刨床刀架橫粱的變形刀架橫粱的變形，銑鏜床，銑鏜床鏜桿伸長而下垂變形鏜桿伸長而下垂變形等，都會造成加工誤差。等，都會造成加工誤差。(3)(3)慣

53、性力引起的加工誤差慣性力引起的加工誤差在高速切削時，如果在高速切削時，如果工藝系統(tǒng)中有不平衡工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在，就會產(chǎn)生離心力在，就會產(chǎn)生離心力離心力在工件的每一離心力在工件的每一轉(zhuǎn)中不斷變更方向，轉(zhuǎn)中不斷變更方向，當(dāng)不平衡質(zhì)量的離心當(dāng)不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時力大于切削力時車床主軸軸頸和軸套內(nèi)孔表面的接觸點就會不停地變化，軸車床主軸軸頸和軸套內(nèi)孔表面的接觸點就會不停地變化，軸套孔的圓度誤差將傳給工件的回轉(zhuǎn)軸心套孔的圓度誤差將傳給工件的回轉(zhuǎn)軸心對重平衡對重平衡(4)(4)傳動力傳動力車床車床: :兩頂尖定位兩頂尖定位, ,單爪單爪撥盤帶動件形成圓周進給

54、撥盤帶動件形成圓周進給; ;四、機床部件剛度四、機床部件剛度（一）機床部件剛度的測定（一）機床部件剛度的測定 1 1 靜態(tài)測定法：機床靜態(tài)測定法：機床不工作狀態(tài)不工作狀態(tài) 2 2 工作狀態(tài)測定法：依據(jù)工作狀態(tài)測定法：依據(jù)誤差復(fù)映誤差復(fù)映規(guī)律規(guī)律1 1、靜態(tài)測定法、靜態(tài)測定法機床不工作，模擬切削力情況，對機床施加靜載荷，測出機床不工作，模擬切削力情況，對機床施加靜載荷，測出機床各部件的靜載變形，作出剛度特性曲線及計算其剛度機床各部件的靜載變形，作出剛度特性曲線及計算其剛度剛度曲線的特點：剛度曲線的特點：1 1）變形與作用力不是線性關(guān)系，不純粹是彈）變形與作用力不是線性關(guān)系，不純粹是彈性變形性變形

55、;2;2）加載與卸載曲線不重合，包容面積表示損失的能量，）加載與卸載曲線不重合，包容面積表示損失的能量，克服摩擦、接觸變形等；克服摩擦、接觸變形等；3 3）卸載曲線不回原點，有殘留變形，）卸載曲線不回原點，有殘留變形，反復(fù)加反復(fù)加- -卸載后殘留變形趨于零。卸載后殘留變形趨于零。4 4）部件的實際剛度遠比實體）部件的實際剛度遠比實體估算?。▌偠仁侵钙骄鶆偠取＃┕浪阈。▌偠仁侵钙骄鶆偠?。）2 2、工作狀態(tài)測定法、工作狀態(tài)測定法依據(jù)誤差復(fù)印規(guī)律測定系統(tǒng)剛度（見課本）依據(jù)誤差復(fù)印規(guī)律測定系統(tǒng)剛度（見課本）（二）影響機床部件剛度的因素（二）影響機床部件剛度的因素1 1連接表面接觸變形（實際接觸面積遠小

56、于理論接觸面積）連接表面接觸變形（實際接觸面積遠小于理論接觸面積） 試驗表明，接觸變形試驗表明，接觸變形y y與壓與壓強強F F的關(guān)系如圖所示，接觸剛度將的關(guān)系如圖所示，接觸剛度將隨載荷的增加而增大。隨載荷的增加而增大。接觸變形接觸變形：塑性和彈性變形：塑性和彈性變形dydpkj接觸剛度：零件接觸表面抵抗因外力而產(chǎn)生變形的能力接觸剛度：零件接觸表面抵抗因外力而產(chǎn)生變形的能力原因：實際接觸面積小于理想接觸面積，實際接觸面積的原因：實際接觸面積小于理想接觸面積，實際接觸面積的大小與該表面的加工方法有關(guān)。大小與該表面的加工方法有關(guān)。措施：措施：1 1）（用配刮、配研等方法）增大接觸面積；）（用配刮、

57、配研等方法）增大接觸面積；2 2）預(yù)）預(yù)加接觸載荷，提高接觸剛度；加接觸載荷，提高接觸剛度；3 3）減少配合零件的數(shù)目以減）減少配合零件的數(shù)目以減少接合面數(shù)量少接合面數(shù)量 如果部件中有某些剛度很低的零件時，受力后這些如果部件中有某些剛度很低的零件時，受力后這些低剛度零件會產(chǎn)生很大的變形，使整個部件的剛度降低。低剛度零件會產(chǎn)生很大的變形，使整個部件的剛度降低。2 2機床零件本身剛度機床零件本身剛度由于床鞍部件中的楔鐵細長、由于床鞍部件中的楔鐵細長、剛性差，不易加工平直，使剛性差，不易加工平直，使用接觸不良，故在外力作用用接觸不良，故在外力作用下最易變形。下最易變形。墊板墊板 零件配合面間的間隙的

58、影響，主要反映在載荷經(jīng)常變化的零件配合面間的間隙的影響，主要反映在載荷經(jīng)常變化的銑、鏜床、銑床上。當(dāng)載荷方向改變時，間隙引起位移。銑、鏜床、銑床上。當(dāng)載荷方向改變時，間隙引起位移。3 3零件間間隙的影響（間隙大、剛度?。┝慵g間隙的影響（間隙大、剛度小）4 4零件間的摩擦力的影響（零件間受力而發(fā)生錯動）零件間的摩擦力的影響（零件間受力而發(fā)生錯動）如果載荷是單向的，那么在第一次加載消除間隙后，對加工精如果載荷是單向的，那么在第一次加載消除間隙后，對加工精度影響較小。度影響較小。 摩擦力對接觸剛度的影響是這樣的：摩擦力對接觸剛度的影響是這樣的：當(dāng)加載時，摩擦力阻止變形增加，而卸當(dāng)加載時，摩擦力阻止

59、變形增加，而卸載時，摩擦力又阻止變形減少。載時，摩擦力又阻止變形減少。零件間間隙和零件間間隙和摩擦力的影響摩擦力的影響加載與卸載曲線不重合？加載與卸載曲線不重合？五、減少工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施五、減少工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施 （一、提高剛度；二、減小載荷及其變化量）（一、提高剛度；二、減小載荷及其變化量）1 1、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 1）減少連接面數(shù)；）減少連接面數(shù)；2 2）合理選擇零件結(jié)構(gòu)和截面形狀。（實心與空心、封）合理選擇零件結(jié)構(gòu)和截面形狀。（實心與空心、封閉與開口、加強筋等）閉與開口、加強筋等）（一）提高工藝系統(tǒng)剛度（一）提高工藝系統(tǒng)剛度2 2）

60、提高連接表面的接觸剛度：刮研或研磨配合面，提高配合表面）提高連接表面的接觸剛度：刮研或研磨配合面，提高配合表面的形狀精度，減小表面粗糙度值，使實際接觸面增加，從而有效地的形狀精度，減小表面粗糙度值，使實際接觸面增加，從而有效地提高接觸剛度。如機床導(dǎo)軌副、錐體與錐孔、頂尖與中心孔等。提高接觸剛度。如機床導(dǎo)軌副、錐體與錐孔、頂尖與中心孔等。3 3）采用合理的裝夾和加工方式：增加輔助支撐（中心架、跟刀架）采用合理的裝夾和加工方式：增加輔助支撐（中心架、跟刀架）等、雙頂尖等、雙頂尖“倒車倒車”。（二）減小載荷及其變化（二）減小載荷及其變化合理選擇刀具的幾何參數(shù)（大前角）、切削用量、使加工余量均勻、合理