机械制造工艺与装备第6章

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1、机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 零零件件加加工工质质量量几何参数（几何参数（尺寸、形状、位置尺寸、形状、位置、粗糙度）、粗糙度）物理参数（导电、热物理参数（导电、热机械（强度、硬度机械（强度、硬度化学（耐蚀化学（耐蚀宏观几何参数宏观几何参数 -机械加工精度机械加工精度微观几何参数和物理机械性能微观几何参数和物理机械性能 -加工表面质量加工表面质量机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 一、加工精度与加工误差一、加工精度与加工误差指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表

2、面间的相互位置）与和表面间的相互位置）与理想几何参数理想几何参数的符的符合程度。合程度。符合程度越高，加工精度就越高。符合程度越高，加工精度就越高。定义定义（设计要求）（设计要求）第一节第一节 概述概述机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 加工误差加工误差（设计要求）（设计要求）指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）对和表面间的相互位置）对理想几何参数理想几何参数的偏的偏离程度。离程度。加工精度包含内容：加工精度包含内容：尺寸精度尺寸精度形状精度形状精度位置精度位置精度形状公差形状公差 位置公差

3、位置公差 尺寸公差尺寸公差机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工装、标在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工装、标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。度和表面粗糙度。二、加工经济精度二、加工经济精度加工误差加工误差加工成本加工成本A A点的左侧或点的左侧或B B点的点的右侧应用都是不经右侧应用都是不经济的济的工艺系统的误差（因）工艺系统的误差（因

4、）机床、夹具、刀具和工件组成的系统。机床、夹具、刀具和工件组成的系统。加工误差（果）加工误差（果）工艺系统：工艺系统：（原始误差）（原始误差）机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 研究的目的：研究的目的：分析原因，寻求解决途径。分析原因，寻求解决途径。三、影响机械加工精度的因素三、影响机械加工精度的因素引起工艺系统之间相互位置发生变化的因素。引起工艺系统之间相互位置发生变化的因素。哪些原始误差呢？哪些原始误差呢？机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 原始误差：原始误差：原理误差原理误差与工艺系统与工艺系统初始状

5、态有初始状态有关的原始误关的原始误差差(几何误几何误差差)定位误差定位误差调整误差调整误差刀具误差刀具误差夹具误差夹具误差机床主轴回转误差机床主轴回转误差机床导轨导向误差机床导轨导向误差机床传动误差机床传动误差原始误差原始误差工件相对于刀具工件相对于刀具在静止状态下已在静止状态下已存在的误差存在的误差工件相对于刀工件相对于刀具在运动状态具在运动状态下存在的误差下存在的误差工艺系统受热变形工艺系统受热变形工艺系统受力变形（包括夹紧变形）工艺系统受力变形（包括夹紧变形）与工艺过程与工艺过程有关的原始有关的原始误差误差（动误（动误差）差）刀具磨损刀具磨损测量误差测量误差工件残余应力引起的变形工件残余

6、应力引起的变形原始误差原始误差破坏刀具和工件间破坏刀具和工件间的正确几何关系的正确几何关系引起加工误差引起加工误差（因）（果）（果）四、加工误差和原始误差的关系（误差敏感方向）四、加工误差和原始误差的关系（误差敏感方向）误差敏感方向：误差敏感方向：对加工精度影响最大的方向。对加工精度影响最大的方向。(通过刀刃的加工表面的法向）通过刀刃的加工表面的法向）误差不敏感方向：误差不敏感方向：对加工精度影响最小的方向。对加工精度影响最小的方向。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 误差的敏感方向：误差的敏感方向：对加工精度影响最大的那个方向对加工精度影响最大的那

7、个方向（即通过刀刃的加工表面的法向）。（即通过刀刃的加工表面的法向）。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 原始误差：原始误差：AA 加工误差：加工误差：误差敏感方向误差敏感方向误差非敏感方向误差非敏感方向0220002022000200202cos2cos2cos2cos2max,0min,22RRRRRRRRRRRRRRR 刨床的误差敏感方向：刨床的误差敏感方向：垂直垂直镗床的误差敏感方向：镗床的误差敏感方向：随主轴回转而变化随主轴回转而变化各种机床的误差敏感方向不一定相同各种机床的误差敏感方向不一定相同例如：例如：机械机械 制造制造 工艺与装备工

8、艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 l l）单因素分析法）单因素分析法研究加工精度的方法研究加工精度的方法忽略其它因素忽略其它因素,研究某一确定因素对加工精度研究某一确定因素对加工精度的影响的影响 。通过分析计算，或测试、实验，得出该因素通过分析计算，或测试、实验，得出该因素与加工误差间的关系。与加工误差间的关系。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 实测一批工件，并运用数理统计方法进行统计实测一批工件，并运用数理统计方法进行统计分析，从中判断误差的性质，找出误差出现的分析，从中判断误差的性质，找出误差出现的规律，进而采取相应措施。规律，进

9、而采取相应措施。2 2）统计分析法）统计分析法 （适用于批量生产）（适用于批量生产）实际生产中是两种方法的结合实际生产中是两种方法的结合机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 一、加工原理误差（理论误差）一、加工原理误差（理论误差）加工原理误差是指采用了加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的成形运动或近似的刀刃轮廓近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。进行加工而产生的误差。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 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滚齿加工：滚齿加工：滚齿刀（阿基米德代渐开线）滚齿刀（

10、阿基米德代渐开线）模数铣刀成形铣齿轮模数铣刀成形铣齿轮机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 模数螺纹：模数螺纹：P=mP=m=2=26,1,14321丝丝工PiPZZZZiP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)(0001479.02831854.62833333.6mmP若蜗杆长度为若蜗杆长度为100mm100mm，则导程的累积误差为：，则导程的累积误差为：)(002.00001479.06100mmP累积数控加工数控加工机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六

11、章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 二、调整误差二、调整误差试切法（单件、小批）试切法（单件、小批）测量误差；测量误差；机床进给机构位移误差；机床进给机构位移误差；试切与正式切削时切削厚度不同的影响试切与正式切削时切削厚度不同的影响机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 调整法调整法定程机构误差；定程机构误差；样板或样件误差；样板或样件误差；测量有限试件造成的误差。测量有限试件造成的误差。样件调整样件调整试切调整试切调整定程挡块定程挡块样件样件定位挡块定位挡块机械机械 制造制

12、造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 三、机床的几何误差三、机床的几何误差（1 1）机床主轴的回转误差）机床主轴的回转误差（2 2）机床导轨导向误差）机床导轨导向误差（3 3）机床传动链的传动误差）机床传动链的传动误差机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 主轴回转误差主轴回转误差-指主轴实际回转指主轴实际回转轴线对其轴线对其理想回转轴线理想回转轴线的漂移。的漂移。以平均回转轴线（即主轴各瞬时回转以平均回转轴线（即主轴各瞬时回转轴线的平均位置）来代替。轴线的平均位置）来代替。u主轴回转误差的基本概念主轴回转误差的基本概念（1 1

13、）机床主轴的回转误差）机床主轴的回转误差机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 主轴回转误差主轴回转误差径向圆跳动径向圆跳动端面圆跳动（轴向窜动）端面圆跳动（轴向窜动）倾角摆动倾角摆动为什么有主轴回转误差为什么有主轴回转误差?机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 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轴向窜动：轴向窜动：对端面加工、螺纹加

14、工有影响，对外圆加对端面加工、螺纹加工有影响，对外圆加工无影响。工无影响。(车车)机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 影响端面的平面度、与轴线的位置度影响端面的平面度、与轴线的位置度机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 径向圆跳动径向圆跳动:会使工件产生圆度误差会使工件产生圆度误差（但和加工方法有关（但和加工方法有关,车和镗不同）车和镗不同）机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 cosAh 镗刀镗出的孔是椭圆形，圆度误差为镗刀镗出的孔是椭圆形，圆度误差为A A，椭圆柱

15、，椭圆柱镗削：镗削：机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 sincos)(RzRAy1)(2222RzARy cos Ah机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 cosAh 镗刀镗出的孔是椭圆形，圆度误差为镗刀镗出的孔是椭圆形，圆度误差为A A，椭圆柱，椭圆柱镗削：镗削：机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 车削：车削：近似正圆近似正圆AhR-hsin)(cos)(hRyhRAx222RyxA1331机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加

16、工精度 主轴偏心运动：车或镗主轴偏心运动：车或镗 圆圆镗镗 孔孔孔径变大孔径变大机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 倾角摆动：倾角摆动：正圆锥？正圆锥？车：圆柱车：圆柱镗：椭圆锥镗：椭圆锥机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 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机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 影响主轴回转精度的主要因素影响主轴回转精度的主要因素n轴承的误差（滑动轴承、滚动轴承）轴承的误差（滑动轴承、滚动轴承）-高精度多高精度多油楔动压、静

17、压油楔动压、静压n轴承间隙轴承间隙-预紧预紧n与轴承配合零件的误差与轴承配合零件的误差-n主轴转速影响主轴转速影响-精密动平衡精密动平衡n主轴系统的径向不等刚度和热变形主轴系统的径向不等刚度和热变形-空气轴承空气轴承机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 轴颈误差轴颈误差-径向圆跳动径向圆跳动轴承孔误差轴承孔误差-径向圆跳动径向圆跳动工件回转类机床工件回转类机床刀具回转类机床刀具回转类机床采用滑动轴承时主轴的径向跳动采用滑动轴承时主轴的径向跳动滚动轴承：滚动轴承：轴承内外圈的圆度误差和波度；轴承内外圈的圆度误差和波度；滚动体的尺寸误差；滚动体的尺寸误差；

18、前后轴承内环孔的偏心等。前后轴承内环孔的偏心等。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 提高主轴回转精度的措施提高主轴回转精度的措施（1 1）提高主轴部件的制造精度）提高主轴部件的制造精度 (关键是轴承精度关键是轴承精度)（2 2）对滚动轴承进行预紧）对滚动轴承进行预紧 （3 3）使主轴的回转误差不反映到工件上）使主轴的回转误差不反映到工件上机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 刀杆与主轴浮动联接 在外圆磨床上加工，当在外圆磨床上加工

19、，当 n n1 12n2n2 2或或n n1 1n n2 2时，若只考虑砂轮时，若只考虑砂轮轴回转误差的影响，试分析在图中给定的两种情况下，磨削轴回转误差的影响，试分析在图中给定的两种情况下，磨削后工件的外圆应是什么形状？为什么？后工件的外圆应是什么形状？为什么？机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 图（图（a a），主轴（砂轮轴）轴颈是圆的，加工后的工件形状必然），主轴（砂轮轴）轴颈是圆的，加工后的工件形状必然也是圆的。磨外圆时，工件对砂轮的径向压力方向是一定的，总也是圆的。磨外圆时，工件对砂轮的径向压力方向是一定的，总是把砂轮轴颈推向主轴轴承固定的

20、承载区上。主轴运转中是轴颈是把砂轮轴颈推向主轴轴承固定的承载区上。主轴运转中是轴颈圆周上的各点与轴承上的固定承载区连续接触。因此，主轴的径圆周上的各点与轴承上的固定承载区连续接触。因此，主轴的径向跳动只取决于轴颈的圆度，与轴承孔的圆度无关。向跳动只取决于轴颈的圆度，与轴承孔的圆度无关。图（图（b b），由于砂轮轴颈不圆，必然引起主轴的径向跳动，加工），由于砂轮轴颈不圆，必然引起主轴的径向跳动，加工后的工件产生圆度误差，其形状与主轴相对于工件的转速有关。后的工件产生圆度误差，其形状与主轴相对于工件的转速有关。当当n n1 12n2n2 2时，由于砂轮主轴转速快，主轴径跳的频率高，且直时，由于砂轮

21、主轴转速快，主轴径跳的频率高，且直接反映到被加工工件的外圆，加工后的工件形状为多角形。若接反映到被加工工件的外圆，加工后的工件形状为多角形。若n n1 1n n2 2时，加工后工件的形状类似主轴颈的椭圆形。时，加工后工件的形状类似主轴颈的椭圆形。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度（2 2）机床导轨导向误差）机床导轨导向误差导轨导向精度：导轨导向精度：是指机床导轨副的运动件实际运动方向与是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度，这两者之间的偏理想运动方向的符合程度，这两者之间的偏差值则称为导向误差差值则称为导向误差.机械机械 制造制造

22、 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 导向精度一般包括：导向精度一般包括：u导轨在水平面内的直线度导轨在水平面内的直线度 y y （弯曲）；（弯曲）；u导轨在垂直面内的真线度导轨在垂直面内的真线度 z z（弯曲）；（弯曲）；u前后导轨的平行度前后导轨的平行度（扭曲）（扭曲）;u导轨对主轴回转轴线的平行度或垂直度）。导轨对主轴回转轴线的平行度或垂直度）。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 yRyminmaxmaxyyRDZRz/)(2（圆柱度误差）（

23、圆柱度误差）导轨导向误差对加工精度的影响：导轨导向误差对加工精度的影响：1 1、运动关系、运动关系2 2、敏感方向、敏感方向导轨向前凸鼓形导轨向后凹马鞍形导轨在水平面内的直线度导轨在水平面内的直线度 y机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 HBHyRr前后导轨的平行度前后导轨的平行度（扭曲）（扭曲）一般车床一般车床HHB B 2 23 3外圆磨床外圆磨床HH B B BHR 不可忽略不可忽略机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 导轨

24、对主轴回转轴线的平行度（或垂直度）导轨对主轴回转轴线的平行度（或垂直度）水平方向水平方向锥度锥度垂直面方向垂直面方向旋转双曲面，但很小，可忽略旋转双曲面，但很小，可忽略机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 刨床垂直方向为误差敏感方向刨床垂直方向为误差敏感方向（平面度误差）（平面度误差）机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 镗孔：误差敏感方向随主轴回转而变化镗孔：误差敏感方向随主轴回转而变化（a a）工件进给）工件进给导轨对主轴回转轴线的平行度（或垂直度）导轨对主轴回转轴线的平行度（或垂直度）直径一致的椭圆柱孔直

25、径一致的椭圆柱孔机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度（b）镗杆进给）镗杆进给机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 制造误差制造误差安装误差安装误差磨损磨损引起机床导轨导向误差的原因：引起机床导轨导向误差的原因：机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 减小导向误差的措施减小导向误差的措施设计制造时：设计制造时：应从结构、材料、润滑、防护装应从结构、材料、润滑、防护装置等方面采取措施以提高导向精度；置等方面采取措施以提高导向精度；机床安装时：机床安装时：应校正好水平和保证地基

26、质量；应校正好水平和保证地基质量；使用时：使用时：要注意调整导轨配合间隙，同时保证要注意调整导轨配合间隙，同时保证良好的润滑和维护。良好的润滑和维护。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 在车床上镗孔时，只考虑机床主轴与导轨的相互在车床上镗孔时，只考虑机床主轴与导轨的相互位置误差的影响时，加工后工件内孔将产生什么位置误差的影响时，加工后工件内孔将产生什么样的形状误差？样的形状误差？水平面内水平面内垂直面内垂直面内机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 在水平面内不平行，加工后工件内孔产生较大在水平面内不平行，加工

27、后工件内孔产生较大的圆柱度误差（锥形）的圆柱度误差（锥形）在垂直面内不平行，加工后工件内孔产生微小在垂直面内不平行，加工后工件内孔产生微小的圆柱度误差（喇叭形）的圆柱度误差（喇叭形）机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 一般以末端元件的转角误差来衡量。一般以末端元件的转角误差来衡量。（3 3）机床传动链的传动误差）机床传动链的传动误差传动链传动误差概念传动链传动误差概念 传动链的传动误差是指传动链的传动误差是指内联系的传动链中内联系的传动链中首末两端首末两端传动元件之间相对运动的误差。它是螺纹、齿轮、传动元件之间相对运动的误差。它是螺纹、齿轮、蜗轮以及

28、其它按展成原理加工时，影响加工精度的蜗轮以及其它按展成原理加工时，影响加工精度的主要因素。主要因素。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 首端元件：主轴；末端元件：传动丝杆首端元件：主轴；末端元件：传动丝杆机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 首端件：滚刀轴；末端件：工作台首端件：滚刀轴；末端件：工作台各传动元件所引起末端元件转角误差为：各传动元件所引起末端元件转角误差为：jnjjnjjnk11212jnjjk概率法概率法:机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 4434

29、332432143211zzzzzzzzzzzzzzzz 242324322243212432124232221)()()(zzzzzzzzszzzzzzzz 由此可见：由此可见：传动链短，则传动精度高；传动链短，则传动精度高；传动比传动比i i小，则传动精度高；传动链中采用降速比小，则传动精度高；传动链中采用降速比的传动是保证传动精度的重要原则；的传动是保证传动精度的重要原则；传动链中最后一个传动件的精度要高。传动链中最后一个传动件的精度要高。242324322243212432124232221)()()(zzzzzzzzszzzzzzzz 传动链传动误差产生原因？传动链传动误差产生原因？

30、传动链各传动元件制造误差；传动链各传动元件制造误差；装配误差；装配误差；磨损。磨损。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度（人为加入大小相同、方向相反的误差）（人为加入大小相同、方向相反的误差）减少传动链传动误差的措施减少传动链传动误差的措施（1 1）缩短传动链）缩短传动链（2 2）减少末级传动比）减少末级传动比i1,i1,减速传动减速传动（3 3）提高传动件精度，特别是末端件）提高传动件精度，特别是末端件（4 4）误差补偿）误差补偿机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 固定在床身上固定在床身上触头触头螺母杠杆校

31、正尺校正尺校正曲线校正曲线制造误差：制造误差：四、刀具的几何误差四、刀具的几何误差l l）采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等），尺）采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等），尺寸精度直接影响工件尺寸精度。寸精度直接影响工件尺寸精度。2 2）采用成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、成形）采用成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等），刀具形状精度直接影响工件形状精度。砂轮等），刀具形状精度直接影响工件形状精度。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 3 3）展成刀具（如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀）展成刀具（如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀等），切削刃形状误差影响

32、加工表面形状精度。等），切削刃形状误差影响加工表面形状精度。4 4）对于一般刀具（如车刀、镗刀、铣刀），无）对于一般刀具（如车刀、镗刀、铣刀），无直接影响直接影响机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 刀具尺寸磨损的过程可分为三个阶段：刀具尺寸磨损的过程可分为三个阶段：q初期磨损初期磨损q正常磨损正常磨损q急剧磨损急剧磨损刀具磨损刀具磨损对加工精度有影响：对加工精度有影响：机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 刀具的尺寸磨损与切削路程

33、的关系刀具的尺寸磨损与切削路程的关系 011000 LLNBB式中：式中：L L：切削长度：切削长度 L L1 1：初期磨损的切削行程长度：初期磨损的切削行程长度 0 0：单位磨损量：单位磨损量 B B：刀具的初期磨损量：刀具的初期磨损量正常磨损正常磨损机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 例如：精车一根例如：精车一根45#45#钢光轴，轴长钢光轴，轴长 l l=2000mm=2000mm，直径，直径D=100mmD=100mm，刀具材料为，刀具材料为YT15YT15，切削用量，切削用量V=100m/minV=100m/min，ap=0.5mm.ap=

34、0.5mm.计算刀具在切削全长时的磨损及对工件尺寸的影响。计算刀具在切削全长时的磨损及对工件尺寸的影响。mmB860查表：查表：)(6.31412.01000200010014.31000mfDlL)(238100010006.31416100001mLLNBB机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 五、夹具的几何误差五、夹具的几何误差夹具的制造误差与磨损包括：夹具的制造误差与磨损包括：1 1）各种夹具元件制造误差）各种夹具元件制造误差2 2）装配误差）装配误差3 3）使用磨损）使用磨损机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机

35、械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 制造误差控制：制造误差控制：粗加工用夹具一般可取工件上相应尺寸或粗加工用夹具一般可取工件上相应尺寸或位置公差的位置公差的1 12 21 13 3；精加工用夹具则可取为精加工用夹具则可取为 1 15 51 11010。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 第三节第三节 工艺系统的受力变形工艺系统的受力变形一

36、、工艺系统刚度一、工艺系统刚度由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统，由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统，在切削力、传动力、惯性力、夹紧力以及重力在切削力、传动力、惯性力、夹紧力以及重力等的作用下，将产生相应的变形。等的作用下，将产生相应的变形。工艺系统刚度：工艺系统刚度：工艺系统抵抗变形的能力。工艺系统抵抗变形的能力。指外加到系统的作用力指外加到系统的作用力F(N)对该力作用方向上的变形对该力作用方向上的变形y（mm)之比。之比。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 yFk 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加

37、工精度)/(mmNyFKy机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 工艺系统刚度计算：工艺系统刚度计算：gdjjjcyyyyygdjjjckkkkk11111yFkyFkyFkyFkyFkggddjjjjjcjc、机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 卡盘中棒料或刀架中车刀，看成卡盘中棒料或刀架中车刀，看成悬臂梁，刚度计算如下：悬臂梁，刚度计算如下：33max3,3LEIyFykEILFyyE E：弹性模量（：弹性模量（N/mmN/mm2 2）I I：惯性矩（：惯性矩（mmmm4 4)机械机械 制造制造 工艺与装备

38、工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 E E：弹性模量（：弹性模量（N/mmN/mm2 2）I I：惯性矩（：惯性矩（mmmm4 4)33max48,48LEIyFkEILFyyy顶尖间加工的棒料：顶尖间加工的棒料：机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 切削力作用点位置变化切削力作用点位置变化切削力大小变化切削力大小变化夹紧力夹紧力机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 二、工艺系统受力变形对加工精度的影响二、工艺系统受力变形对加工精度的影响机床受力变形使加工出来的零件成两端粗、机床受力变形使加工出来

39、的零件成两端粗、中间细的中间细的马鞍形马鞍形机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 1 1受力点位置变化引起的形状误差受力点位置变化引起的形状误差（1 1）在车床顶尖间车削粗而短的光轴时的情况）在车床顶尖间车削粗而短的光轴时的情况机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 xyytjxLxyyyytjwztjx)()(LxLkFkFytjytjAtjLxkFkFytwzywzBwz22)()(LxkFLxLkFywzytjyx)(1)(1122LxkLxLkkFyyywztjdjydjxxt圆柱度？圆柱度？maxmin

40、jcjcyyytjdjjcFkky)11(当x=0时 ywzdjjcFkky)11(当x=L时 ywztjdjjcFkkky41411当x=L/2时 LkkkxwztjwzywztjdjjcFkkky)11(minX=L时机床刚度最小 ywzdjjcFkky)11(max机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度（2 2）在两顶尖间车削细长轴时的情况）在两顶尖间车削细长轴时的情况LxxLEIFyy223EILFyLxy482/3max时，当圆柱度？圆柱度？EILFyy483max

41、机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度（2 2）在两顶尖间车削细长轴时的情况）在两顶尖间车削细长轴时的情况鼓形鼓形机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 工艺系统随受力点位置变化而变形的情况工艺系统随受力点位置变化而变形的情况 内圆磨床内圆磨床（1 1）考虑工件变形）考虑工件变形（2 2）考虑磨杆变形）考虑磨杆变形 孔变小，但孔径一致孔变小，但孔径一致机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 龙门刨床龙门刨床（1 1）悬臂梁）悬臂梁（2 2）简支梁）简支梁机械机械 制造制造 工

42、艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 镗镗 孔孔工件进给工件进给镗杆进给镗杆进给无形状误差，但孔变小无形状误差，但孔变小机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 在车床的两顶尖间加工短而粗的光轴外圆时（工件的刚度相对在车床的两顶尖间加工短而粗的光轴外圆时（工件的刚度相对于机床刚度大得多），若已知于机床刚度大得多），若已知F F100N100N，K K床头床头100000N100000Nmmmm，K K尾架尾架50000N50000Nmmmm，试求由于机床刚度不均引起的，试求由于机床刚度不均引起的加工表面的形状误差为多少？并画出光轴加工后

43、的形状？加工表面的形状误差为多少？并画出光轴加工后的形状？YYYFFFxlxKKlKly22机床刀架尾架床头（）（）机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 YYYyy2m a xFFFxlxKKlKlF xFlxxlxy;00KlKlKK11x;KKKl K15 0 0 01x;11KK1 0 0 0 05 0 0 03KKK1y3F yF yyKKyx22机刀 架尾 架床 头机机机2尾尾头头尾头头尾尾头头尾头机机尾刀 架机 床 的 变 形：（）（）；22（-）（-）求的 极 值:y令 y；1（+）1+（+）时最 小（即 机 床 刚 度 最 大）；加 工

44、 后 轴 的 形 状 误 差m a xm inyyyyyyyD2yyFFFFF14()KKKK9K9FF44(1)K9K91 0 0 081 0 0 0420.0 2 6 6()5 0 0 0 091 0 0 0 09m m机机尾刀 架刀 架尾 架床 头尾 架床 头如 图 示。（）2 2 若工件的刚度很大且车床的若工件的刚度很大且车床的K K床头床头K K尾架尾架的条件下，在图的条件下，在图所示的二种加工情况下，试分析加工后工件外圆或端面所示的二种加工情况下，试分析加工后工件外圆或端面的几何形状误差。的几何形状误差。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度

45、 在内圆磨床上加工盲孔时（图示），若只考虑磨头的受力变在内圆磨床上加工盲孔时（图示），若只考虑磨头的受力变形，试推想孔表面可能产生怎样的加工误差？形，试推想孔表面可能产生怎样的加工误差？机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 当龙门刨床床身导轨及工作台不直时（图示），加工后的工当龙门刨床床身导轨及工作台不直时（图示），加工后的工件会成什么形状？件会成什么形状？（1 1）当工件刚度很差时；）当工件刚度很差时；（2 2）当工件刚度很大时。）当工件刚度很大时。解：解：1 1）当工件刚度很差时，工件在切削力作用下产生相应的）当工件刚度很差时，工件在切削力作用下产

46、生相应的变形，加工后的平面是平直的。变形，加工后的平面是平直的。2 2）当工件刚度很大时，工件几乎不变形，导轨不直误差直接）当工件刚度很大时，工件几乎不变形，导轨不直误差直接复映到加工表面上，加工后的平面呈中凹。复映到加工表面上，加工后的平面呈中凹。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 以车削为例：以车削为例：车削一椭圆形横截面毛坯车削一椭圆形横截面毛坯机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 2 2误差复映规律误差复映规律ap121212122112121,ppyyyyyypynFyyFyxFypFyyppaak

47、CkFFyygkFykFyFFCaFHBfaCFaa（车削加工）由于 1mg加工后误差加工后误差加工前误差加工前误差误差复映系数误差复映系数当毛坯有形状或相互位置误差时，由于工艺系统当毛坯有形状或相互位置误差时，由于工艺系统受力变形的变化使工件加工后产生同类的误差，受力变形的变化使工件加工后产生同类的误差，称为称为“误差复映误差复映”。=C/k1=C/k1机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 如何减少复映误差？如何减少复映误差？q减少减少f-Cf-C减小；减小；q增大工艺系统刚度；增大工艺系统刚度；q增加走刀次数；增加走刀次数；q控制毛坯硬度均匀控制毛

48、坯硬度均匀q毛坯分组，一组中余量均匀毛坯分组，一组中余量均匀mKCgFyFynyFyHBfC机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 mnngngmggmggmgnn 总次走刀12312323312122111机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 由于工件刚度低，夹紧时产生变形，加工后由于工件刚度低，夹紧时产生变形，加工后夹紧力去除，工件弹性恢复而产生误差。夹紧力去除，工件弹性恢复而产生误差。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 3 3其他力引起的加工误差其他力引起的加工误

49、差（1 1）夹紧力引起的加工误差）夹紧力引起的加工误差 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 毛坯翘曲毛坯翘曲吸盘吸紧吸盘吸紧磨后松开，工件翘曲磨后松开，工件翘曲薄片工件的磨削薄片工件的磨削机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 着力点不当引起加工误差着力点不当引起加工误差机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度（2 2）重力引起的加工误差）重力引起的加工误差 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与

50、装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 三、机床刚度测定三、机床刚度测定1 1单向静载测定法单向静载测定法螺旋加力器螺旋加力器 测力环测力环 百分表百分表 2 2三向静载测定法三向静载测定法 3 3工作状态测定法工作状态测定法 （误差复映）（误差复映）机械机械 制造制造 工艺

51、与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 四、影响机床部件刚度的因素四、影响机床部件刚度的因素1 1连接表面接触变形的影响连接表面接触变形的影响2 2部件中薄弱零件的影响部件中薄弱零件的影响3 3零件间的间隙和摩擦力的影响零件间的间隙和摩擦力的影响提高工件和机床部件刚度提高工件和机床部件刚度合理结构设计；合理结构设计；合理装夹；合理装夹；设置辅助支承（中心架、跟刀架）。设置辅助支承（中心架、跟刀架）。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 五、减少工艺系统受力变形的措施五、减少工艺系统受力变形的措施提高接触刚度提高接触刚度 提高零件接合面质

52、量；提高零件接合面质量；机床部件预载；机床部件预载；提高工件定位基准精度，降低粗糙度。提高工件定位基准精度，降低粗糙度。刀杆和工件刚度增加刀杆和工件刚度增加机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 图图6-25 6-25 提高部件刚度的装置提高部件刚度的装置减少载荷及其变化减少载荷及其变化减少减少FyFy、毛坯余量均匀等。、毛坯余量均匀等。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加

53、工精度机械加工精度 第四节第四节 工艺系统受热变形引起的误差工艺系统受热变形引起的误差一、工艺系统的热源一、工艺系统的热源内部热源内部热源外部热源外部热源切削热、摩擦热切削热、摩擦热环境温度、辐射热环境温度、辐射热切削热是切削加工过程中最主要的热源，切削热是切削加工过程中最主要的热源，对加工精度的影响最为直接。对加工精度的影响最为直接。切削热切削热:机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 vtPQz主切削力（主切削力（N N）切削速度（切削速度（mmminmin）切削时间（切削时间（minmin）切削热大小计算切削热大小计算:切削热由工件、刀具、夹具、机

54、床、切削液、切削热由工件、刀具、夹具、机床、切削液、切屑及周围介质传出。切屑及周围介质传出。q车削：车削：5080%5080%切屑带走切屑带走 约约30%30%传入工件传入工件切削热是工件、刀具热变形的主要热源。切削热是工件、刀具热变形的主要热源。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 磨削表面的温度高达磨削表面的温度高达80080010001000左右左右铣、刨时：铣、刨时：QQ工件工件30%50%50%磨削时：磨削时：QQ屑屑4%4%，QQ砂轮砂轮12%12%，QQ工件工

55、件84%84%机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 摩擦热：摩擦热：主要是机床和液压系统中运动部件产生的。主要是机床和液压系统中运动部件产生的。局部发热、温升、变形，是机床热变形的主要热源。局部发热、温升、变形，是机床热变形的主要热源。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 热平衡与温度场：热平衡与温度场：热平衡：热平衡：热量的散出热量的散出=热量的传入热量的传入单位时间内：单位时间内：温度相对固定、热变形相对固定。温度相对固定、热变形相对固定。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机

56、械加工精度 温度场：温度场：物体中各点温度的分布物体中各点温度的分布不稳态温度场不稳态温度场稳态温度场稳态温度场各点温度是各点温度是坐标位置坐标位置及及时间时间的函数。的函数。各点温度将不随时间而变化，而只是其各点温度将不随时间而变化，而只是其坐标坐标位置位置的函数。的函数。温度场的分类：温度场的分类：机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 特点：特点：工件热变形主要是受切削热的影响；工件热变形主要是受切削热的影响；工件受切削热的量不同，变形的影响也不同，工件受切削热的量不同，变形的影响也不同，各部分的温升不同且随时间而变化；各部分的温升不同且随时间而变

57、化；不同的加工方法、工件的形状不同，产生的热不同的加工方法、工件的形状不同，产生的热变形也不同。变形也不同。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 二、工艺系统热变形对加工精度的影响二、工艺系统热变形对加工精度的影响棒料棒料车削或磨削外圆时，切削热是从四周均匀传入工车削或磨削外圆时，切削热是从四周均匀传入工件。主要是使工件的长度和直径增大，其尺寸误差件。主要是使工件的长度和直径增大，其尺寸误差可以按物理学计算热膨胀的公式求出。即：可以按物理学计算热膨胀的公式求出。即：L=L=L Lt tD=D=D Dt t机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第

58、六章 机械加工精度机械加工精度 1 1工件热变形对加工精度的影响工件热变形对加工精度的影响例如：磨削丝杠：例如：磨削丝杠：丝杠长度为丝杠长度为L=2mL=2mt t=3=3L=L=L Lt t =1.17=1.17 1010-5 -5 /6 6级丝杠的螺距累积误差在全长上不允许超过级丝杠的螺距累积误差在全长上不允许超过0 002mm02mm，由此可见热变形的严重性。，由此可见热变形的严重性。怎么怎么办办?-?-淋浴淋浴机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 铣、刨、磨平面时，

59、平面单面受到切削热的作用，铣、刨、磨平面时，平面单面受到切削热的作用，易导致工件向上拱起，加工时中间凸起部分被切去，易导致工件向上拱起，加工时中间凸起部分被切去，冷却后工件变成下凹，造成平面度误差。冷却后工件变成下凹，造成平面度误差。板材板材机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 hLt82 84tan2LLLttLEF)(21hLttDEEF)(tan21例如：精刨铸铁导轨，例如：精刨铸铁导轨，L=2000mm，h=600mm，如果床面与床脚温差为，如果床面与床脚温差为,=1.1,=1.11010-5-5/，则：，则：)(022.0600820004.

60、2101.125mm机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 措施：措施：粗、精分开；粗、精分开；合理选择切削用量；合理选择切削用量；合理选择刀具的几何形状；合理选择刀具的几何形状；充分利用冷却液；充分利用冷却液；采用误差补偿的方法（产生微凹的夹紧变形）。采用误差补偿的方法（产生微凹的夹紧变形）。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 主要由切削热引起主要由切削热引起2.2.刀具热变形对加工精度的影响刀具热变形对加工精度的影响机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 间断切削间断

61、切削连续切削连续切削冷却曲线冷却曲线措施：措施：合理选择刀具几何参数合理选择刀具几何参数冷却和润滑冷却和润滑合理选择切削用量合理选择切削用量减少切削热减少切削热a ap p f f前角前角机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 3.3.机床热变形对加工精度的影响机床热变形对加工精度的影响机床类型不同机床类型不同-热源不同热源不同-对加工精度影响不同。对加工精度影响不同。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 主轴转速主轴转速1200rp

62、m1200rpm，工作，工作8 8小时后，主轴抬高量小时后，主轴抬高量达达140m140m，在垂直面上的倾斜为，在垂直面上的倾斜为60 m/300mm60 m/300mm。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 龙门刨、导轨磨：龙门刨、导轨磨：床身较长，导轨面与底面的温差引起弯曲变形。床身较长，导轨面与底面的温差引起弯曲变形。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 磨床：液压系统、高速回转磨头、切削液磨床：液压系统、高速回转磨头、切削液主轴箱主轴箱,电机电机铣床主要表现在主轴在垂直面上的倾斜。铣削后将影响铣床主要表

63、现在主轴在垂直面上的倾斜。铣削后将影响工件的平面与定位基面之间的平行度或垂直度。工件的平面与定位基面之间的平行度或垂直度。外圆磨床主要表现在砂轮架、工件头架的位移和导轨的外圆磨床主要表现在砂轮架、工件头架的位移和导轨的凸起。凸起。龙门刨、龙门铣床的热变形主要表现在导轨的凸起。龙门刨、龙门铣床的热变形主要表现在导轨的凸起。机床的热变形主要体现在：机床的热变形主要体现在：主轴部件主轴部件 导轨导轨 床身床身 立柱立柱 工作台等部件上。工作台等部件上。车、镗类机床其主要热源为主轴箱的发热。造成主轴的车、镗类机床其主要热源为主轴箱的发热。造成主轴的位移和倾斜。位移和倾斜。机械机械 制造制造 工艺与装备

64、工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度（1 1）减少热源的发热和隔离热源）减少热源的发热和隔离热源 减少切削热、磨削热；减少切削热、磨削热；减少摩擦热；减少摩擦热；分离、隔离热源；分离、隔离热源；（2 2）冷却、通风、散热）冷却、通风、散热（3 3）均衡温度场）均衡温度场（4 4）采用合理的机床部件结构及装配基准）采用合理的机床部件结构及装配基准（5 5）加速达到热平衡状态）加速达到热平衡状态（6 6）控制环境温度）控制环境温度机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 三、减小工艺系统热变形的途径三、减小工艺系统热变形的途径冷却、通风、散热冷却、

65、通风、散热坐标镗床的主轴坐标镗床的主轴箱用恒温喷油循箱用恒温喷油循环强制冷却的试环强制冷却的试验结果验结果机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 大型数控机床、加工中心机床普遍采用冷冻机大型数控机床、加工中心机床普遍采用冷冻机对润滑油、切削流进行强制冷却，以提高冷却对润滑油、切削流进行强制冷却，以提高冷却效果。效果。精密丝杠磨床的母丝杠中则通以冷却液，以减精密丝杠磨床的母丝杠中则通以冷却液，以减少热变形。少热变形。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工

66、精度机械加工精度 采用淋浴使工采用淋浴使工件恒温件恒温机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 最好不要升温，若升则要均匀最好不要升温，若升则要均匀均衡温度场均衡温度场加工中心机床用双立柱结构。加工中心机床用双立柱结构。采用合理的机床部件结构采用合理的机床部件结构采用热对称结构采用热对称结构 在变速箱中，将轴、轴承、传动齿轮等对称在变速箱中，将轴、轴承、传动齿轮等对称布置，可使箱壁温升均匀，箱体变形减小。布置，可使箱壁温升均匀，箱体变形减小。机械机械 制造制造 工艺与装备工艺与装备第六章第六章 机械加工精度机械加工精度 合理选择机床零部件的装配基准合理选择机床零部件的装配基准 受热后主轴向左，套筒向右，左右抵消，减受热后主轴向左，套筒向右，左右抵消，减少主轴伸长影响。少主轴伸长影响。双端面磨床改进结构：双端面磨床改进结构：高速空转、人为加热高速空转、人为加热控制环境温度控制环境温度恒温车间，恒温加工恒温车间，恒温加工;晚晚1010：0000晨晨6 6：0000温度变化温度变化小，可安排精密零件加工；小，可安排精密零件加工；加速达到热平衡状态加速达到