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机械加工质量及其控制
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机械加工质量概述
加工精度及加工误差
零件加工后实际几何参数（尺寸、形状和各表面间相互位置）与理想几何参数（形状、位置无误差，尺切削加工过程中，由于各种原始误差的影响，会使***和工件之间正确的几何关系遭到破坏，引起加工误差。
不同方向的原始误差，对加工误差的影响程度不同。
当原始误差与工序尺寸方向一致时，原始误差对加工精度的影响最大。
△x
x
y
R
A’’
A
Ro
O
A’
例：车削加工，工件回转轴线O，刀尖正确位置A
△y
机械加工精度的影响因素
误差敏感方向
刀尖由A移至A’或A’’导致的工件半径上的误差是一样的，为△R
△x
x
y
R
A’’
A
Ro
O
A’
例：车削加工，工件回转轴线O，刀尖正确位置A
△y
设：Ro=25mm，△y=
则：△R=
机械加工精度的影响因素
误差敏感方向
△x
x
y
R
A’’
A
Ro
O
A’
例：车削加工，工件回转轴线O，刀尖正确位置A
△y
当原始误差的方向在加工表面法线方向时，引起的加工误差最大。
当原始误差的方向在加工表面切线方向时，引起的加工误差最小，可以忽略不计
影响加工精度最大的方向（即通过刀刃的加工表面的法向）称为误差敏感方向。
机械加工精度的影响因素
误差的敏感方向
机床几何误差及其对加工精度的影响
学****要点：
掌握机床主轴回转精度的概念及对加工精度的影响，了解主轴回转误差产生的原因及提高主轴回转精度的措施；
掌握机床导轨导向精度的概念及对加工精度的影响，掌握机床成形运动之间的位置关系精度及其对加工精度的影响，了解提高这些精度的措施。
机床几何误差及其对加工精度的影响
机床几何原始误差
基本成形运动自身误差
主轴回转误差
直线进给运动误差
成形运动之间的相对误差
纵向进给与主轴轴线不平行
纵向、横向进给不垂直
n
f
机床几何误差及其对加工精度的影响
机床主轴回转精度
n
主轴
O
机床主轴作回转运动时，在任一截面上若只有一点O的速度为零，则该点为主轴的回转中心。
由于主轴回转误差，回转中心的位置时刻变动，为瞬时回转中心。
主轴回转精度高低，以规定测量截面内，主轴瞬时回转中心相对于其平均位置来衡量
机床几何误差及其对加工精度的影响
主轴回转误差 ---- 三种形式
举例……
举例……
机床几何误差及其对加工精度的影响
举例：采用滑动轴承时主轴径向跳动分析
O
O’
O
O’
（a）轴颈不圆
（b）轴承孔不圆
车床：切削力方向不变，主轴轴颈的圆度误差将在回转过程中引起轴线位置产生瞬时变化，造成径向跳动；而轴承内孔有圆度误差时，其影响较小
镗床：由于切削力作用方向是变化的，因而当滑动轴承内孔有圆度误差时，将使主轴在回转的过程中产生径向跳动，引起镗孔的圆度误差
机床几何误差及其对加工精度的影响
主轴径向跳动的主要原因---- 主轴轴承副的制造误差
滑动轴承
轴颈不圆
轴承孔不圆
油膜涡动
滚动轴承
外环与箱体配合质量
内环与轴颈配合质量
内外环滚道圆度
间隙、受力变形
滚动体形状不一致
机床几何误差及其对加工精度的影响
举例：
止推轴承端面误差对主轴轴向跳动的影响
n
△=0
n
△≠0
若只有一个端面滚道存在误差，对端面跳动影响很小；只有当两个滚道端面均存在误差时，才会引起较大的跳动量
机床几何误差及其对加工精度的影响
主轴轴向窜动的主要原因----
滚动轴承：
止推轴承两个滚道与轴线的垂直度误差
滚动体的形状误差和尺寸一致性
滑动轴承：
主轴轴颈的轴向承载面或主轴轴承的承载端面与主轴回转轴线之间的垂直度误差
机床几何误差及其对加工精度的影响
主轴回转误差对加工精度的影响
考虑误差敏感方向
主轴径向跳动
回转面加工：圆度误差
eg：车床上车外圆、镗孔
镗床上镗孔
平面加工：平面度误差
eg：卧式铣床上铣平面
△
n
△
n
机床几何误差及其对加工精度的影响
主轴回转误差对加工精度的影响
主轴轴向窜动
端面加工（车、镗）
平面度误差
端面相对于内外圆的垂直度误差
螺纹加工：螺距误差
△
а
机床几何误差及其对加工精度的影响
主轴回转误差对加工精度的影响