機械加工質量分析與控制教案之對加工精度的影響
教學要求:通過本章學習,使學生熟悉影響加工精度的原始誤差因素及改進措施、影響表面質量的工藝因素及提高表面質量的措施。教學重點:原始誤差對加工精度的影響及改進措施、影響表面質量的工藝因素及提高表面質量的措施。
教學難點:原始誤差對加工精度的影響及改進措施、影響表面質量的工藝因素及提高表面質量的措施。
教學方法:多媒體教學法 講授法
教學時數:2
教學內容:
7.1機械加工質量概述
零件的加工過程中可能出現種種的原始誤差,會引起工藝系統各環節相互位置關系的變化而造成加工誤差。表4-14為加工過程中可能出現的各種原始誤差。
原始誤差 |
與工藝系統初始狀態有關的原始誤差 (幾何誤差) |
原理誤差 | 工件相對于刀具在靜止狀態下已存在的誤差 |
定位誤差 | |||
調整誤差 | |||
刀具誤差 | |||
夾具誤差 | |||
機床主軸回轉運動誤差 | 工件相對于刀具在運動狀態下已存在的誤差 | ||
機床導軌導向誤差 | |||
機床傳動誤差 | |||
與工藝過程有關的原始誤差(動誤差) | 工藝系統受力變形(包括夾緊變形) | ||
工藝系統受熱變形 | |||
刀具磨損 | |||
測量誤差 | |||
工件殘余應力引起的變形 |
工藝系統的幾何誤差主要是指機床、刀具和夾具本身在制作時所產生的誤差,以及使用中產生的磨損和調整誤差。
(1)機床的幾何誤差
① 機床主軸回轉運動誤差 軸向竄動、角度擺動、徑向跳動
② 機床導軌導向誤差
a、機床導軌在水平面內直線度誤差的影響 b、機床導軌在垂直面內直線度誤差的影響
c、機床導軌面間平行度誤差的影響 d、機床導軌對主軸軸心線平行度誤差的影響
③ 機床傳動誤差
對于某些加工方法,為保證工件的精度,要求工件和刀具間必須有準確的傳動關系。如車削螺紋時車床絲杠導程和各齒輪的制造誤差都必將引起工件螺紋導程誤差。
(2)工藝系統的其他幾何誤差
① 刀具誤差② 夾具誤差③ 調整誤差④ 加工原理誤差
7.3工藝系統受力變形對加工精度的影響
工藝系統的受力變形
① 由于切削力著力點位置變化引起的工件形狀誤差
a、在車床兩頂尖間車削短而粗的光軸 b、在兩頂尖間車削細長軸
② 由于切削力變化而引起的加工誤差
減少工藝系統受力變形的主要措施 a、提高接觸剛度,減少受力變形 b、提高工件剛度,減少受力變形 c、提高機床部件剛度,減少受力變形 d、合理裝夾工件,減少夾緊變形
7.4工藝系統熱變形對加工精度的影響
引起工藝系統熱變形的熱源大致可分為兩類:內部熱源(切削熱、摩擦熱)和外部熱源(環境溫度、輻射熱)。
① 機床熱變形引起的加工誤差
② 工件熱變形引起的加工誤差
③ 刀具熱變形引起的加工誤差
④ 減少工藝系統熱變形的主要途徑 a、減少發熱和隔熱 b、加強散熱能力 c、用熱補償法減少熱變形的影響 d、控制溫度的變化
7.5工藝殘余應力對加工精度的影響
(1)內應力誤差
① 毛坯的內應力 鑄、鍛、焊等毛坯在生產過程中,由于工件各部分的厚薄不均,冷卻速度不均勻而產生內應力。 ② 冷校直引起的內應力 ③ 工件切削時的內應力 ④ 減少或消除內應力的措施 采取時效處理也可減少或消除內應力,其一是采用自然時效,其二是采用人工時效,第三種方式是采用振動時效,
(2)測量誤差
工件在加工過程中,要用各種量具、量儀等進行檢驗測量,再根據測量結果對工件進行試切和調整機床。由于量具本身的制造誤差,和測量時的接觸力、溫度、目測正確程度等都直接影響加工精度。因此,要正確地選擇和使用量具,保證測量精度。
本次課總結:機械加工中的各種原始誤差、減少工藝系統受力變形的主要措施
作業:機床主軸回轉運動誤差包括哪些?