机械加工质量分析与控制(PPT55页).ppt
上传人:一吃****瀚文 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:55 大小:2.6MB 金币:10 举报 版权申诉
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零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度通常尺寸精度要求高,形位精度要求也越高(2)获得形状精度的方法1)轨迹法利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状2)成形刀具法由刀刃的形状形成工件表面形状3)展成法由切削刃包络面形成工件表面形状二、影响加工精度的因素原始误差2.工艺系统的几何误差②影响主轴回转精度的主要因素轴承本身误差、轴承间隙、轴承间同轴度误差,各段轴颈、轴孔的同轴度误差主轴系统的刚度和热变形等。但它们对主轴回转精度的影响大小随加工方式而不同主轴采用滑动轴承的车床类,主轴受力方向一定,主轴颈圆度误差影响较大,轴承内径圆度误差没影响滚动轴承结构复杂,影响主轴精度因素也较复杂产生轴向窜动主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。纯角度摆动会造成车削外圆或内孔的锥度误差;在镗孔时,若工件进给会使镗出的孔为椭圆形。2)机床导轨误差导轨精度要求主要有以下三方面:①在水平面内的直线度(以卧式车床为例)②在垂直面内的直线度Δ2对工件的尺寸和形状误差影响比Δ1小得多导轨在垂直面内的直线度的特殊情况为斜坡状,加工的工件轴向形状为鞍形。③前后导轨的平行度(扭曲)卧式车床或外圆磨床若前后导轨存在平行度误差时,刀具和工件之间相对位置发生变化,刀尖运动轨迹是一条空间曲线,使工件产生形状误差。若扭曲误差为Δ3,工件误差ΔR≈(H/B)Δ3,一般车床H/B≈2/3,外圆磨床H/B≈1,误差对加工精度影响很大3)机床传动链误差指机床内传动链始末两端的传动元件间相对运动的误差,一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。产生的原因是传动链中各传动元件的制造误差、装配误差及磨损等。减少传动链误差的措施:(3)刀具的几何误差包括刀具切削部、装夹部的制造误差及刀具安装误差(4)夹具的几何误差包括夹具制造误差、安装误差及磨损对工件尺寸精度和位置精度影响很大(6)调整误差在工序的调整工作中所存在的误差即调整误差一次调整后存在的误差对这一批零件的影响是不变的。但大批量加工中存在多次调整,不可能每次完全相同。对全部零件来说,每次调整误差为偶然性误差。机床调整误差可理解为零件尺寸分布曲线中心的最大偏移量。3.工艺系统的受力变形(2)零件刚度若零件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低,其变形对加工精度影响比较大,最大变形量按材料力学公式估算。长轴两顶尖装夹按简支梁计算,三爪卡盘装夹按悬臂梁计算(3)刀具刚度外圆刀具在加工表面法线方向上的刚度很大变形可忽略;镗小孔刀杆刚度很差,变形对加工精度影响很大,刀杆变形按材料力学公式估算。(5)工艺系统受力变形及其对加工精度的影响1)工艺系统的变形总变形y系=y机+y夹+y刀+y工k系=Fy/y系,k机=Fy/y机,k夹=Fy/y夹,k刀=Fy/y刀,k工=Fy/y工所以,k系=1/(1/k机+1/k夹+1/k刀+1/k工)工艺系统刚度比刚度最小环节的刚度还要差2)工艺系统受力变形对加工精度的影响①切削力位置的变化对加工精度的影响设刀具工件刚度很大总变形y系=y刀架+yx设刀具工件刚度很大总变形y系=y刀架+yxy主=FA/k主=Fy(l-x)/(lk主),y尾=FB/k尾=Fyx/(lk尾)y系=y刀架+yx=Fy当x=0时,y系=?;当x=l时,y系=?当x=k尾l/(k主+k尾)时,y系min=Fy讨论:②切削力大小变化对加工精度的影响ε=Δ工/Δ毛=C/k系ε总是小于1,有修正误差的能力多次进给ε=ε1ε2ε3…2.k系越大,ε就越小,复映到工件上的误差越小3.C减小,ε就越小,应采取减小Fy的措施③夹紧变形对加工精度的影响④机床部件、工件重量对加工精度的影响4.工艺系统的热变形(2)工件热变形对加工精度的影响1)工件均匀受热车镗轴套类零件圆柱面,长度及径向受热变形。若在受热时测量达到规定尺寸,冷却后尺寸变小,可能出现尺寸超差。2)工件不均匀受热铣、刨、磨平面等,工件单面受热产生弯曲变形磨削细长轴时工件温生逐渐增加(3)刀具热变形对加工精度的影响主要是主轴部件、床身导轨及两者相对位置的热变形(5)热变形的控制5.工件内应力引起的变形三、加工误差的统计分析(2)正态分布正态分布的特殊点即图中阴影面积可利用概率密度积分表计算例:轴Φ20-0.1,σ=0.025,xT=-ε(0.03)求常值系统误差、随机误差,合格率、不合格率2.工艺过程的分布图分析(1)工艺过程的稳定性指均值和标准差稳定不变的性能,取决于变值系统误差4)绘制理论分布图纵坐标将概率密度转换成频数,分散范围±3σ理论最大频数f′max=ymaxnΔx对应x=处拐点处频数f′σ=yσnΔx对应x=±σ处(2)分