LOGO机制教研室机制教研室第七章第七章 机械加工精度机械加工精度机械制造技术机械制造技术LOGO第七章第七章 机械加工精度机械加工精度第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差加工原理误差加工原理误差一一机床的几何误差机床的几何误差二二一一本本节节教教学学内内容容第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差工艺系统的其他几何误差工艺系统的其他几何误差三三本节教学要求：本节教学要求： 掌握工艺系统的几何误差的种类及对加工精掌握工艺系统的几何误差的种类及对加工精度的影响、减小这些误差的措施。度的影响、减小这些误差的措施。本本节节教教学学要要求求第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差本节教学重点：本节教学重点：减小工艺系统的几何误差的措施。减小工艺系统的几何误差的措施。本本节节教教学学重重点点第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差一、加工原理误差一、加工原理误差加加工工原原理理误误差差第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差 加工原理误差加工原理误差是由于采用了近似的切削运动或近似的切是由于采用了近似的切削运动或近似的切削刃形状所产生的加工误差削刃形状所产生的加工误差。 例例1 展成法加工齿轮展成法加工齿轮加加工工原原理理误误差差第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差加加工工原原理理误误差差第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差例例2 模数铣刀成形法加工齿轮模数铣刀成形法加工齿轮例例3 车削模数螺纹（车削模数螺纹（m=2）加加工工原原理理误误差差第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差模数螺纹：模数螺纹：模数螺纹：模数螺纹：P=mP=m =2=2=2=2 3.1415927=6.28318543.1415927=6.28318543.1415927=6.28318543.1415927=6.2831854挂轮齿数：挂轮齿数：挂轮齿数：挂轮齿数：Z Z1 1=26=26、Z Z2 2=24=24、Z Z3 3=29=29、Z Z4 4=30=30二、机床的几何误差二、机床的几何误差机机床床的的几几何何误误差差第二节第二节 工艺系统几何误差工艺系统几何误差 机床几何误差机床几何误差是指在无切削负荷下，来自机床本身制造是指在无切削负荷下，来自机床本身制造误差、安装误差和磨损误差、安装误差和磨损，主要包括主要包括主轴回转误差、导轨误差、主轴回转误差、导轨误差、传动链误差。传动链误差。 1 1、主轴回转误差、主轴回转误差 （1 1）主轴回转误差的概念）主轴回转误差的概念 主轴实际回转轴线相对于理想回转轴线的偏移主轴实际回转轴线相对于理想回转轴线的偏移称为主轴称为主轴回转误差回转误差。二、二、 机床机床的几何的几何误差误差 1 1、主轴回转误差主轴回转误差的概念及分类的概念及分类 图图 主轴回转误差的基本形式主轴回转误差的基本形式a）径向跳动）径向跳动b）轴向窜动）轴向窜动c）角度摆动）角度摆动（一）（一）主轴回转误差主轴回转误差机机床床的的几几何何误误差差 车削车削时纯径向跳动对加工精度的影响时纯径向跳动对加工精度的影响机机床床的的几几何何误误差差二、二、 机床机床的几何的几何误差误差 机机床床的的几几何何误误差差二、二、 机床机床的几何的几何误差误差 镗孔时纯径向跳动对加工精度的影响镗孔时纯径向跳动对加工精度的影响机机床床的的几几何何误误差差二、二、 机床机床的几何的几何误差误差 纯角度摆动纯角度摆动O O工件孔中心线工件孔中心线 Om Om主轴回转中心线主轴回转中心线机机床床的的几几何何误误差差二、二、 机床机床的几何的几何误差误差 不同型式的主轴回转误差对加工精度的影响是不同的；而不同型式的主轴回转误差对加工精度的影响是不同的；而同一类型的回转误差在不同的加工方式中的影响也不相同。如同一类型的回转误差在不同的加工方式中的影响也不相同。如表表13-1所示。所示。 机床主轴回转误差产生的加工误差机床主轴回转误差产生的加工误差2、主轴回转误差对加工精度的影响主轴回转误差对加工精度的影响机机床床的的几几何何误误差差3 3、影响影响主轴回转误差主轴回转误差的的因素因素 （1 1）主轴制造误差主轴制造误差 （2 2）轴承误差轴承误差 采用滑动轴承采用滑动轴承 机机床床的的几几何何误误差差3 3、影响影响主轴回转误差主轴回转误差的的因素因素（2 2）轴承误差轴承误差 采用滚动轴承采用滚动轴承 机机床床的的几几何何误误差差 采用滚动轴承时影响主轴回转精度的因素采用滚动轴承时影响主轴回转精度的因素3 3、影响影响主轴回转误差主轴回转误差的的因素因素（3 3）与轴承配合零件（轴承与箱体孔）的误差与轴承配合零件（轴承与箱体孔）的误差 （4 4）主轴系统的径向不等刚度和热变形等主轴系统的径向不等刚度和热变形等机机床床的的几几何何误误差差4 4、提高主轴回转精度的途径提高主轴回转精度的途径（1 1）提高主轴部件的制造精度提高主轴部件的制造精度 提高轴承的回转精度，提高轴承的回转精度， 提高箱体支承孔，主轴轴颈和轴承相配合提高箱体支承孔，主轴轴颈和轴承相配合 表面的加工精度。表面的加工精度。（2 2）使回转精度不依赖于机床主轴使回转精度不依赖于机床主轴例如：例如：采用两个固定顶尖支承磨削外圆采用两个固定顶尖支承磨削外圆机机床床的的几几何何误误差差二、二、 机床机床的几何的几何误差误差 （1 1）导轨在垂直面内的直线度误差导轨在垂直面内的直线度误差 卧式车床或外圆磨床卧式车床或外圆磨床的导轨垂直面内有直线度误的导轨垂直面内有直线度误差差ZZ是是误差非敏感方向误差非敏感方向，零件的加工误差可忽略不零件的加工误差可忽略不计。计。 而平面磨床、而平面磨床、龙龙门刨床门刨床这时是这时是误差敏感方向误差敏感方向，所，所以导轨误差将直接反映到被加工的零件上。以导轨误差将直接反映到被加工的零件上。 导轨对主轴轴线的平行度误差导轨对主轴轴线的平行度误差会使工件产生圆柱会使工件产生圆柱度误差度误差2 2、 机床机床导轨导轨误差误差 机机床床的的几几何何误误差差导轨在垂直面内直线度误差导轨在垂直面内直线度误差2 2、 机床机床导轨导轨误差误差 机机床床的的几几何何误误差差（2 2）导轨在水平面内的直线度误差导轨在水平面内的直线度误差 卧式车床或外圆磨床卧式车床或外圆磨床的导轨水平面内有直线度的导轨水平面内有直线度误差误差YY, ,将使刀尖的直线运动轨迹产生同样的直线将使刀尖的直线运动轨迹产生同样的直线度误差度误差YY，由于是，由于是误差敏感方向误差敏感方向，工件的加工误工件的加工误差差RRYY，造成零件的圆柱度误差，造成零件的圆柱度误差。 2 2、 机床机床导轨导轨误差误差 机机床床的的几几何何误误差差图图13-13 导轨在水平面内直线度误差导轨在水平面内直线度误差2 2、 机床机床导轨导轨误差误差 机机床床的的几几何何误误差差2、导轨在水平面内的直线度误差导轨在水平面内的直线度误差 对平面磨床和龙门刨床对平面磨床和龙门刨床，导轨水平方向为，导轨水平方向为误差非敏感误差非敏感方向方向，加工误，加工误差可忽略。差可忽略。 当当导轨向前凸导轨向前凸时，工件就会产生时，工件就会产生鼓形鼓形加工误差；加工误差； 当当导轨向后凸导轨向后凸时，工件就会产生时，工件就会产生鞍形鞍形加工误差。加工误差。 当当导轨对主轴轴线有平行度误差导轨对主轴轴线有平行度误差时，工件就会产生时，工件就会产生锥锥度度加工误差加工误差2 2、 机床机床导轨导轨误差误差 机机床床的的几几何何误误差差 3 3、前后导轨的平行度前后导轨的平行度( (扭曲扭曲) ) 当卧式车床或外圆磨床的前后导轨存在平行度误差当卧式车床或外圆磨床的前后导轨存在平行度误差( (扭扭曲曲) )时，结果引起了工件的形状误差。时，结果引起了工件的形状误差。 4 4、导轨与主轴回转轴线的平行度误差导轨与主轴回转轴线的平行度误差 若车床导轨与主轴回转轴线若车床导轨与主轴回转轴线在水平面内在水平面内有平行度误差，有平行度误差，车出的内外圆柱面产生车出的内外圆柱面产生锥度锥度；若；若在在垂直面内垂直面内有平行度误差，则有平行度误差，则圆柱面成圆柱面成双曲线回转体双曲线回转体， 因因是误差非敏感方向故可忽略。是误差非敏感方向故可忽略。2 2、 机床机床导轨导轨误差误差 机机床床的的几几何何误误差差 车床导轨与主轴回转轴线在垂直面内的车床导轨与主轴回转轴线在垂直面内的 平行度误差产生的加工误差平行度误差产生的加工误差2 2、 机床机床导轨导轨误差误差 机机床床的的几几何何误误差差 传动链误差传动链误差是指机床内联系传动链始末两端传动元件之是指机床内联系传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。量。 产生的原因产生的原因是传动链中各传动元件的制造误差、装配误是传动链中各传动元件的制造误差、装配误差及磨损等。差及磨损等。 3 3、 机床机床传动链传动链误差误差 机机床床的的几几何何误误差差1 1、刀具的制造误差和磨损刀具的制造误差和磨损 1 1、一般刀具、一般刀具 刃口的磨损和钝化影响加工精度刃口的磨损和钝化影响加工精度 2 2、成形刀具、成形刀具刀刃的形状误差，刃磨，装夹影响刀刃的形状误差，刃磨，装夹影响 加加工件形状精度工件形状精度 3 3、定尺寸刀具、定尺寸刀具尺寸误差影响尺寸误差影响工件尺寸精度工件尺寸精度2 2、夹具的制造误差与磨损夹具的制造误差与磨损 1 1、定位元件定位元件 2 2、刀具导向元件刀具导向元件 3 3、分度机构，夹具体分度机构，夹具体三、工艺系统的其他三、工艺系统的其他误差误差 机机床床的的几几何何误误差差3 3、测量误差、测量误差 量具本身的制造误差、测量时的接触力、温度、目测正确量具本身的制造误差、测量时的接触力、温度、目测正确程度等。程度等。4 4、调整误差调整误差 1 1）试切法误差来源试切法误差来源 (1) (1)测量误差测量误差. . (2) (2)微进给机构的位移误差微进给机构的位移误差-爬行爬行 现象现象 (3) (3)切割层太薄切割层太薄-刀刃打滑刀刃打滑 三、工艺系统的其他三、工艺系统的其他误差误差 机机床床的的几几何何误误差差4 4、调整误差调整误差 2 2）按样件或样板调整按样件或样板调整 样件或样板本身的制造安装误差及对刀误差样件或样板本身的制造安装误差及对刀误差 3 3）定程机构误差定程机构误差 行程挡块、靠模、凸轮等机构的制造精度和调整，以及行程挡块、靠模、凸轮等机构的制造精度和调整，以及与其配合使用的离合器、电气开关、控制阀等的灵敏度与其配合使用的离合器、电气开关、控制阀等的灵敏度。三、工艺系统的其他三、工艺系统的其他误差误差 机机床床的的几几何何误误差差LOGO