機械制造技術(shù)基礎(chǔ)第15講(2015)

1、 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 保證機械產(chǎn)品質(zhì)量是機械制造人員的首要任務(wù)。保證機械產(chǎn)品質(zhì)量是機械制造人員的首要任務(wù)。 產(chǎn)品的質(zhì)量包括三層含義：產(chǎn)品的質(zhì)量包括三層含義： 1）產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。）產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。 2）產(chǎn)品的制造質(zhì)量。）產(chǎn)品的制造質(zhì)量。 3）產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量。）產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量。 本章只討論零件的機械加工質(zhì)量，它包括機械加本章只討論零件的機械加工質(zhì)量，它包括機械加 工精度和表面質(zhì)量兩個方面。工精度和表面質(zhì)量兩個方面。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 第一節(jié)第一節(jié) 機械加工精度概述機械加工精度概述 一、加工精度與加工誤差一、加工精度與加工誤

2、差 加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)( (尺寸、尺寸、 形狀和相互位置形狀和相互位置) )與理想幾何參數(shù)的接近程度。與理想幾何參數(shù)的接近程度。 零件的加工精度包含尺寸精度、形狀精度和位置零件的加工精度包含尺寸精度、形狀精度和位置 精度等三方面的內(nèi)容。精度等三方面的內(nèi)容。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 在機械加工中，獲得尺寸精度的方法主要有以下在機械加工中，獲得尺寸精度的方法主要有以下 四種：四種： 1）試切法）試切法 通過對工件進行多次重復(fù)試切、測通過對工件進行多次重復(fù)試切、測 量及調(diào)整，使加工尺寸達到規(guī)定要求的方法。量及調(diào)整，

3、使加工尺寸達到規(guī)定要求的方法。 其特點是生產(chǎn)率很低，工件的尺寸精度及穩(wěn)定性其特點是生產(chǎn)率很低，工件的尺寸精度及穩(wěn)定性 取決于工人的技術(shù)水平。取決于工人的技術(shù)水平。 試切法主要適于單件、小批量生產(chǎn)。試切法主要適于單件、小批量生產(chǎn)。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 2）調(diào)整法）調(diào)整法 在加工一批工件之前，采用對刀裝置或樣件預(yù)先在加工一批工件之前，采用對刀裝置或樣件預(yù)先 調(diào)整好刀具和工件在機床上的正確相對位置，并調(diào)整好刀具和工件在機床上的正確相對位置，并 在加工一批工件的過程中保持其位置不變，以保在加工一批工件的過程中保持其位置不變，以保 證加工尺寸達到規(guī)定要求的方法。證加工

4、尺寸達到規(guī)定要求的方法。 其特點是生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定可靠。其特點是生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定可靠。 調(diào)整法適合于成批、大量的生產(chǎn)場合。調(diào)整法適合于成批、大量的生產(chǎn)場合。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 3）定尺寸刀具法）定尺寸刀具法 利用刀具相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸精利用刀具相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸精 度的方法。度的方法。 其特點是生產(chǎn)率較高，但刀具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工件其特點是生產(chǎn)率較高，但刀具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工件 的加工尺寸主要取決于刀具的制造和刃磨質(zhì)量。的加工尺寸主要取決于刀具的制造和刃磨質(zhì)量。 定尺寸刀具法常應(yīng)用于孔、溝槽和成形表面的加定尺寸刀具法常應(yīng)用于

5、孔、溝槽和成形表面的加 工，適用于各種生產(chǎn)類型的場合。工，適用于各種生產(chǎn)類型的場合。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 4）自動控制法）自動控制法 在自動機床、半自動機床和數(shù)控機床上，利用測在自動機床、半自動機床和數(shù)控機床上，利用測 量裝置、進給機構(gòu)及控制系統(tǒng)自動獲得規(guī)定加工量裝置、進給機構(gòu)及控制系統(tǒng)自動獲得規(guī)定加工 尺寸的方法。尺寸的方法。 該方法的特點是生產(chǎn)率高，加工精度高，但裝備該方法的特點是生產(chǎn)率高，加工精度高，但裝備 較復(fù)雜。較復(fù)雜。 自動控制法適用于成批、大量生產(chǎn)中應(yīng)用。自動控制法適用于成批、大量生產(chǎn)中應(yīng)用。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其

6、控制 在機械加工中，獲得形狀精度的方法主要有軌跡在機械加工中，獲得形狀精度的方法主要有軌跡 法、成形法、相切法和展成法四種。法、成形法、相切法和展成法四種。 在機械加工中，獲得位置精度的方法主要有直接在機械加工中，獲得位置精度的方法主要有直接 找正法、劃線找正法和夾具裝夾法三種。找正法、劃線找正法和夾具裝夾法三種。 加工過程中有很多因素影響加工精度，實際加工加工過程中有很多因素影響加工精度，實際加工 不可能、也沒必要把零件做得與理想零件完全一不可能、也沒必要把零件做得與理想零件完全一 致，總會產(chǎn)生一定的偏差。致，總會產(chǎn)生一定的偏差。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 從保

7、證產(chǎn)品的使用性能分析，只要求實際零件相從保證產(chǎn)品的使用性能分析，只要求實際零件相 對于理想零件出現(xiàn)的偏差在某一規(guī)定的公差范圍對于理想零件出現(xiàn)的偏差在某一規(guī)定的公差范圍 內(nèi)變動即可。零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想內(nèi)變動即可。零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想 幾何參數(shù)的偏離量稱為加工誤差。制造者的任務(wù)幾何參數(shù)的偏離量稱為加工誤差。制造者的任務(wù) 就是要使加工誤差小于圖紙上規(guī)定的公差。就是要使加工誤差小于圖紙上規(guī)定的公差。 保證和提高加工精度的問題，實際上就是控制和保證和提高加工精度的問題，實際上就是控制和 減少加工誤差的問題。減少加工誤差的問題。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制

8、 零件表面的尺寸公差、形狀公差和位置公差值在零件表面的尺寸公差、形狀公差和位置公差值在 數(shù)值上有一定的對應(yīng)關(guān)系。數(shù)值上有一定的對應(yīng)關(guān)系。 零件的位置公差和形狀公差一般應(yīng)為相應(yīng)尺寸公零件的位置公差和形狀公差一般應(yīng)為相應(yīng)尺寸公 差的差的1/21/3左右，在同一幾何要素上給出的形左右，在同一幾何要素上給出的形 狀公差值應(yīng)小于位置公差值。狀公差值應(yīng)小于位置公差值。 一般情況下，尺寸精度要求高時，相應(yīng)的位置精一般情況下，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。度和形狀精度也要求高。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 二、加工經(jīng)濟精度二、加工經(jīng)濟精度 由于在加工過程中影

9、響加工精度的因素很多，所由于在加工過程中影響加工精度的因素很多，所 以采用同一種加工方法在不同的工作條件下所能以采用同一種加工方法在不同的工作條件下所能 達到的加工精度是不同的。同樣若要達到相同的達到的加工精度是不同的。同樣若要達到相同的 加工精度，也可采用不同的加工方法，但其生產(chǎn)加工精度，也可采用不同的加工方法，但其生產(chǎn) 率和加工成本可能不盡相同。率和加工成本可能不盡相同。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 對于同一種加工方法，加工誤差對于同一種加工方法，加工誤差 和加工成本和加工成本C 的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖41所示。所示。 圖中表明對某一種加工方法而言，總是存在著一圖

10、中表明對某一種加工方法而言，總是存在著一 個最低加工成本和一個最高的加工精度。個最低加工成本和一個最高的加工精度。加工經(jīng)加工經(jīng) 濟精度是指在正常生產(chǎn)條件下（采用符合質(zhì)量標濟精度是指在正常生產(chǎn)條件下（采用符合質(zhì)量標 準的設(shè)備、工藝裝備和使用標準技術(shù)等級的工人，準的設(shè)備、工藝裝備和使用標準技術(shù)等級的工人， 不延長加工時間）所能保證的加工精度。不延長加工時間）所能保證的加工精度。 圖圖4-1 加工成本與加工誤差之間的關(guān)系加工成本與加工誤差之間的關(guān)系 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 某種加工方法的加工經(jīng)濟精度不應(yīng)理解為某一個某種加工方法的加工經(jīng)濟精度不應(yīng)理解為某一個 確定值，而

11、應(yīng)理解為一個范圍，在該范圍內(nèi)都可確定值，而應(yīng)理解為一個范圍，在該范圍內(nèi)都可 以認為是經(jīng)濟的。以認為是經(jīng)濟的。 每一種加工方法的加工經(jīng)濟精度將隨著工藝技術(shù)每一種加工方法的加工經(jīng)濟精度將隨著工藝技術(shù) 的發(fā)展，設(shè)備及工藝裝備的改進，以及生產(chǎn)管理的發(fā)展，設(shè)備及工藝裝備的改進，以及生產(chǎn)管理 水平的不斷提高而逐漸提高。水平的不斷提高而逐漸提高。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 第二節(jié)第二節(jié) 影響機械加工精度的因素影響機械加工精度的因素 機械加工系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)）由機床、夾具、機械加工系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)）由機床、夾具、 刀具和工件組成。刀具和工件組成。 通常，將工藝系統(tǒng)的誤差稱之為

12、原始誤差（凡是通常，將工藝系統(tǒng)的誤差稱之為原始誤差（凡是 能直接引起加工誤差的因素），因為零件的機械能直接引起加工誤差的因素），因為零件的機械 加工是在工藝系統(tǒng)中完成的，工藝系統(tǒng)各組成部加工是在工藝系統(tǒng)中完成的，工藝系統(tǒng)各組成部 分的種種誤差，都會不同程度的引起加工誤差。分的種種誤差，都會不同程度的引起加工誤差。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 影響加工精度的原始誤差主要包括以下幾方面：影響加工精度的原始誤差主要包括以下幾方面： 1）工藝系統(tǒng)的幾何誤差。）工藝系統(tǒng)的幾何誤差。 2）工件裝夾誤差。）工件裝夾誤差。 3）工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差。）工藝系統(tǒng)受力變形引起

13、的加工誤差。 4）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的加工誤差。）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的加工誤差。 5）工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形。）工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形。 6）其它誤差。）其它誤差。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差 （一）機床的幾何誤差（一）機床的幾何誤差 加工中，刀具相對于工件的成形運動，通常都是加工中，刀具相對于工件的成形運動，通常都是 通過機床完成的。工件的加工精度在很大程度上通過機床完成的。工件的加工精度在很大程度上 取決于機床的精度。取決于機床的精度。 機床制造誤差中對工件加工精度影響較大的誤差機床制造誤差中對工件加

14、工精度影響較大的誤差 有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差。同有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差。同 時，機床的磨損將使機床精度下降。時，機床的磨損將使機床精度下降。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 1. 主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差 機床主軸是用來裝夾工件或刀具，并將運動和動機床主軸是用來裝夾工件或刀具，并將運動和動 力傳給工件或刀具的重要部件，主軸回轉(zhuǎn)誤差將力傳給工件或刀具的重要部件，主軸回轉(zhuǎn)誤差將 直接影響被加工工件的形狀精度和位置精度。直接影響被加工工件的形狀精度和位置精度。 主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均

15、 回轉(zhuǎn)軸線（實際回轉(zhuǎn)軸線的對稱中心線）的最大回轉(zhuǎn)軸線（實際回轉(zhuǎn)軸線的對稱中心線）的最大 變動量。變動量。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 為便于分析，為便于分析， 可將主軸回轉(zhuǎn)可將主軸回轉(zhuǎn) 誤差分解為徑誤差分解為徑 向圓跳動、軸向圓跳動、軸 向圓跳動和角向圓跳動和角 度擺動三種不度擺動三種不 同形式的誤差。同形式的誤差。 圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)誤差的三主軸回轉(zhuǎn)誤差的三 種基本形式種基本形式 徑向圓跳動徑向圓跳動 （徑向漂移）（徑向漂移） 軸向圓跳動軸向圓跳動 （軸向漂移）（軸向漂移） 角度擺動角度擺動 （角向漂移）（角向漂移） 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)

16、量及其控制 （1） 徑向圓跳動徑向圓跳動 它是主軸實際回轉(zhuǎn)軸線相對它是主軸實際回轉(zhuǎn)軸線相對 于平均回轉(zhuǎn)軸線在徑向的變動量于平均回轉(zhuǎn)軸線在徑向的變動量, 如圖如圖4-2所示。所示。 車外圓時它使加工面產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。車外圓時它使加工面產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。 圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式 產(chǎn)生徑向圓跳動誤差產(chǎn)生徑向圓跳動誤差 的主要原因有：主軸的主要原因有：主軸 支承軸頸的圓度誤差、支承軸頸的圓度誤差、 滾動軸承工作表面的滾動軸承工作表面的 圓度誤差等。圓度誤差等。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 圖圖4-3a 采用滑動軸承時主軸的

17、采用滑動軸承時主軸的 徑向圓跳動徑向圓跳動 若機床主軸采用滑動軸承若機床主軸采用滑動軸承 結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓時結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓時 切削力切削力 F 的方向可認為是的方向可認為是 基本不變的（見圖基本不變的（見圖4-3a ）, 在切削力在切削力 F 的作用下，主的作用下，主 軸頸以不同的部位與軸承軸頸以不同的部位與軸承 內(nèi)徑的某一固定部位相接內(nèi)徑的某一固定部位相接 觸。觸。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 圖圖4-3a 采用滑動軸承時主軸的徑向圓跳動采用滑動軸承時主軸的徑向圓跳動 此時主軸支承軸頸的圓度誤差將直接反映為主軸此時主軸支承軸頸的圓度誤差將直接反映為主軸

18、徑向圓跳動徑向圓跳動 d，而軸承內(nèi)孔的圓度誤差則影響不，而軸承內(nèi)孔的圓度誤差則影響不 大。大。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 在鏜床上鏜孔時，由于在鏜床上鏜孔時，由于 切削力切削力 F 的作用方向隨的作用方向隨 主軸回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn)主軸回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn) (圖圖4- 3b)，在切削力，在切削力 F 的作的作 用下，主軸總是以其支用下，主軸總是以其支 承軸頸某一固定部位與承軸頸某一固定部位與 軸承內(nèi)孔表面的不同部軸承內(nèi)孔表面的不同部 位接觸。位接觸。 圖圖4-3b 采用滑動軸承時主軸的采用滑動軸承時主軸的 徑向圓跳動徑向圓跳動 b） 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其

19、控制 因此，軸承內(nèi)孔表面的圓度誤差將直接反映為主因此，軸承內(nèi)孔表面的圓度誤差將直接反映為主 軸徑向圓跳動軸徑向圓跳動 d，而主軸支承軸頸的圓度誤差則，而主軸支承軸頸的圓度誤差則 影響不大。影響不大。 圖圖4-3b 采用滑動軸承時主軸的徑向圓跳動采用滑動軸承時主軸的徑向圓跳動 b） 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 若機床主軸采用滾動軸承結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓若機床主軸采用滾動軸承結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓 時，滾動軸承內(nèi)環(huán)外滾道的圓度誤差對主軸徑向時，滾動軸承內(nèi)環(huán)外滾道的圓度誤差對主軸徑向 圓跳動影響較大。圓跳動影響較大。 在鏜床上鏜孔時，軸承外環(huán)內(nèi)滾道的圓度誤差對在鏜床上鏜孔時

20、，軸承外環(huán)內(nèi)滾道的圓度誤差對 主軸徑向圓跳動影響較大。主軸徑向圓跳動影響較大。 滾動體的尺寸誤差將直接影響主軸徑向圓跳動誤滾動體的尺寸誤差將直接影響主軸徑向圓跳動誤 差的大小。差的大小。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 （2） 軸向圓跳動軸向圓跳動 它是主軸實際回轉(zhuǎn)軸線沿平它是主軸實際回轉(zhuǎn)軸線沿平 均回轉(zhuǎn)軸線方向的變動量，如圖均回轉(zhuǎn)軸線方向的變動量，如圖4-2所示。車端所示。車端 面時它使工件端面產(chǎn)生垂直度、平面度誤差。面時它使工件端面產(chǎn)生垂直度、平面度誤差。 圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形 式式 產(chǎn)生軸向圓跳動的產(chǎn)生軸向圓跳動的 原因是主

21、軸軸肩端原因是主軸軸肩端 面和推力軸承承載面和推力軸承承載 端面對主軸回轉(zhuǎn)軸端面對主軸回轉(zhuǎn)軸 線有垂直度誤差。線有垂直度誤差。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 （3） 角度擺動角度擺動 主軸實際回轉(zhuǎn)軸線相對平均回主軸實際回轉(zhuǎn)軸線相對平均回 轉(zhuǎn)軸線產(chǎn)生傾斜引起的主軸回轉(zhuǎn)誤差，如圖轉(zhuǎn)軸線產(chǎn)生傾斜引起的主軸回轉(zhuǎn)誤差，如圖4-2 所示。車削時它使加工表面產(chǎn)生圓柱度誤差和端所示。車削時它使加工表面產(chǎn)生圓柱度誤差和端 面的形狀誤差。產(chǎn)生主軸角度擺動的原因有：箱面的形狀誤差。產(chǎn)生主軸角度擺動的原因有：箱 體體 上主軸各軸承孔及主上主軸各軸承孔及主 軸各段支承軸頸間的軸各段支承軸頸間的

22、 同軸度誤差，軸承間同軸度誤差，軸承間 隙過大等。隙過大等。 圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 必須指出，實際上主軸工作時其實際回轉(zhuǎn)軸線的必須指出，實際上主軸工作時其實際回轉(zhuǎn)軸線的 運動總是上述三種形式誤差運動的合成，它既影運動總是上述三種形式誤差運動的合成，它既影 響所加工工件圓柱面的形狀精度，又影響端面的響所加工工件圓柱面的形狀精度，又影響端面的 形狀精度。形狀精度。 提高主軸及箱體軸承孔的制造精度，選用高精度提高主軸及箱體軸承孔的制造精度，選用高精度 的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對主軸部件的軸承，

23、提高主軸部件的裝配精度，對主軸部件 進行平衡，對滾動軸承進行預(yù)緊等，均可提高機進行平衡，對滾動軸承進行預(yù)緊等，均可提高機 床主軸的回轉(zhuǎn)精度。床主軸的回轉(zhuǎn)精度。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 2導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差 導(dǎo)軌是確定機床上各主要部件相對位置關(guān)系的基導(dǎo)軌是確定機床上各主要部件相對位置關(guān)系的基 準，也是機床運動的基準。準，也是機床運動的基準。 （1） 臥式車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差臥式車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差y 圖圖4-5 導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制

24、 由于由于y 致使在導(dǎo)軌全長上刀具相對于工件的正致使在導(dǎo)軌全長上刀具相對于工件的正 確位置將產(chǎn)生確位置將產(chǎn)生y 的偏移量，導(dǎo)致工件半徑產(chǎn)生的偏移量，導(dǎo)致工件半徑產(chǎn)生 R =y 的誤差，如圖的誤差，如圖4 - 5 所示。所示。 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差將直接反映在被加導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差將直接反映在被加 工工件表面的法線方向（誤差敏感方向）上，對工工件表面的法線方向（誤差敏感方向）上，對 加工精度的影響最大。加工精度的影響最大。 圖圖4-5 導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 （2） 臥

25、式車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差臥式車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差z 圖圖4-6 導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響 R R (R +R)2 = R2 +z2 R z2/ (2R) z 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 因因z ，故，故(z )2 ， R 。 設(shè)設(shè)z = 0.1mm，R =20mm，則工件半徑產(chǎn)生的誤，則工件半徑產(chǎn)生的誤 差為差為 R (z )2/(2R) = 0.12/40 = 0.00025mm 因此，導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差對加工精因此，導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差對加工精 度影響很小，一般可忽略不計

26、。度影響很小，一般可忽略不計。 在分析上述問題時要注意在分析上述問題時要注意 是否出現(xiàn)在加工表面是否出現(xiàn)在加工表面 的法線方向（誤差的敏感方向）上。的法線方向（誤差的敏感方向）上。 圖圖4-6 導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對加工精度的影響 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 （3） 臥式車床導(dǎo)軌間的平行度誤差臥式車床導(dǎo)軌間的平行度誤差 當(dāng)前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有平行度誤差（扭曲誤當(dāng)前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有平行度誤差（扭曲誤 差）時，如圖差）時，如圖4 7所示，刀架將產(chǎn)生擺動，刀架所示，刀架將產(chǎn)生擺動，刀架 沿床身導(dǎo)軌作縱向進給運動時，刀尖的運

27、動軌跡沿床身導(dǎo)軌作縱向進給運動時，刀尖的運動軌跡 是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差。是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差。 圖圖4-7 導(dǎo)軌間的平行度誤差對加工精度的影響導(dǎo)軌間的平行度誤差對加工精度的影響 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 圖圖4-7 導(dǎo)軌間的平行度誤差對導(dǎo)軌間的平行度誤差對 加工精度的影響加工精度的影響 導(dǎo)軌間在垂直方向有平導(dǎo)軌間在垂直方向有平 行度誤差行度誤差 l3 時，將使時，將使 工件與刀具的正確位置工件與刀具的正確位置 在誤差敏感方向產(chǎn)生在誤差敏感方向產(chǎn)生 y (H /B)l3 的偏的偏 移量，使工件半徑產(chǎn)生移量，使工件半徑產(chǎn)生 R=y的誤差

28、，對加的誤差，對加 工精度影響較大。工精度影響較大。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損也是造除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損也是造 成機床精度下降的主要原因。成機床精度下降的主要原因。 選用合理的導(dǎo)軌形狀和導(dǎo)軌組合形式，采用耐磨選用合理的導(dǎo)軌形狀和導(dǎo)軌組合形式，采用耐磨 合金鑄鐵導(dǎo)軌、鑲鋼導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌合金鑄鐵導(dǎo)軌、鑲鋼導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌 以及對導(dǎo)軌進行表面淬火處理等措施均可提高導(dǎo)以及對導(dǎo)軌進行表面淬火處理等措施均可提高導(dǎo) 軌的耐磨性。軌的耐磨性。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 3. 傳動

29、誤差傳動誤差 傳動誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運傳動誤差是指傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運 動的誤差。一般用傳動鏈末端件的轉(zhuǎn)角誤差來衡動的誤差。一般用傳動鏈末端件的轉(zhuǎn)角誤差來衡 量。有些加工方法（如車削螺紋、滾齒、插齒量。有些加工方法（如車削螺紋、滾齒、插齒 等），要求刀具與工件之間必須具有嚴格的傳動等），要求刀具與工件之間必須具有嚴格的傳動 比關(guān)系。機床傳動誤差是影響這類表面加工精度比關(guān)系。機床傳動誤差是影響這類表面加工精度 的主要原因之一。的主要原因之一。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 圖圖4 - 8所示為滾齒機傳動系統(tǒng)圖。所示為滾齒機傳動系統(tǒng)圖。 圖圖4

30、-8 滾齒機傳動系統(tǒng)圖滾齒機傳動系統(tǒng)圖 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 由于各傳動件在傳動鏈中所處的位置不同，它們由于各傳動件在傳動鏈中所處的位置不同，它們 對工件加工精度的影響程度亦不相同。對工件加工精度的影響程度亦不相同。 設(shè)滾刀主軸均勻旋轉(zhuǎn)，若齒輪設(shè)滾刀主軸均勻旋轉(zhuǎn)，若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差有轉(zhuǎn)角誤差 , 而其它各傳動件假設(shè)無誤差，則由而其它各傳動件假設(shè)無誤差，則由 產(chǎn)生的工產(chǎn)生的工 件轉(zhuǎn)角誤差為件轉(zhuǎn)角誤差為 1111 72 1 56 42 28 28 28 28 28 28 20 80 K d c b a f e i= n差 1 1 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控

31、制機械加工質(zhì)量及其控制 式中式中 i差 差為差動機構(gòu)的傳動比； 為差動機構(gòu)的傳動比；K1為為 Z1到工作臺的到工作臺的 傳動比，傳動比，K1反映了齒輪反映了齒輪 Z1 的轉(zhuǎn)角誤差對終端工作的轉(zhuǎn)角誤差對終端工作 臺傳動精度的影響程度，稱為誤差傳遞系數(shù)。臺傳動精度的影響程度，稱為誤差傳遞系數(shù)。 同理，若第同理，若第 j 個傳動元件有轉(zhuǎn)角誤差個傳動元件有轉(zhuǎn)角誤差 ，則該，則該 轉(zhuǎn)角誤差通過相應(yīng)的傳動鏈傳遞到被切齒輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角誤差通過相應(yīng)的傳動鏈傳遞到被切齒輪的轉(zhuǎn) 角誤差角誤差 式中式中Kj為第為第 j 個傳動件的誤差傳遞系數(shù)。個傳動件的誤差傳遞系數(shù)。 j jjj K = n 第四章第四章 機械加工質(zhì)量

32、及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 由于所有傳動件都可能存在誤差，因此，被切齒由于所有傳動件都可能存在誤差，因此，被切齒 輪轉(zhuǎn)角誤差的總和輪轉(zhuǎn)角誤差的總和 為為 （41） 提高傳動鏈傳動精度可采取的措施：提高傳動元提高傳動鏈傳動精度可采取的措施：提高傳動元 件尤其是傳動鏈中末端傳動元件與升速傳動元件件尤其是傳動鏈中末端傳動元件與升速傳動元件 的制造精度和裝配精度，減少傳動件數(shù)，采用降的制造精度和裝配精度，減少傳動件數(shù)，采用降 速傳動（速傳動（ ），末端傳動副盡量用大降速），末端傳動副盡量用大降速 比等。比等。 = = n j jj n j jn K 11 1 j K 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制 （二）刀具的幾何誤差（二）刀具的幾何誤差 刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而 不同。定尺寸刀具的尺寸誤差和磨損將