机械制造行业第二章机械加工精度.docx

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机械制造行业第二章机械加工精度

第二章机械加工精度

第一节概述

一、加工精度的概念

高产、优质、低消耗,产品技术性能好、使用寿命长,这是机械制造企业的基本要求。

而质量总是则是最根本的问题。

机械加工质量指标包括两方面的参数:

一方面是宏观几何参数,指机械加工精度;另一方面是微观几何参数和表面物理-机械性能等方面的参数,指机械加工表面质量。

所谓机械加工精度,是指零件在加工后的几何参数(尺寸大小、几何形状、表面间的相互位置)的实际值与理论值相符合的程度。

符合程度高,加工精度也高;反之则加工精度低。

机械加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度三项内容,三者有联系,也有区别。

由于机械加工中的种种原因,不可能把零件做得绝对精确,总会产生偏差。

这种偏差即加工误差。

实际生产中加工精度的高低用加工误差的大小表示。

加工误差小,则加工精度高;反之则低。

保证零件的加工精度就是设法将加工误差控制在允许的偏差范围内;提高零件的加工精度就是设法降低零件的加工误差。

随着对产品性能要求的不断提高和现代加工技术的发展,对零件的加工精度要求也在不断的提高。

一般来说,零件的加工精度越高则加工成本越高,生产率则相对越低。

因此,设计人员应根据零件的使用要求,合理地确定零件的加工精度,工艺人员则应根据设计要求、生产条件等采取适当的加工工艺方法,以保证零件的加工误差不超过零件图上规定的公差范围,并在保证加工精度的前提下,尽量提高生产率和降低成本。

二获得零件加工精度的方法

1.获得尺寸精度的方法

在机械加工中获得尺寸精度的方法有试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法和主动测量法等五种。

试切法通过试切─测量─调整─再试切,反复进行到被加工尺寸达到要求的精度为止的加工方法。

试切法不需要复杂的装备,加工精度取决于工人的技术水平和量具的精度,常用于单件小批生产。

调整法按零件规定的尺寸预先调整机床、夹具、刀具和工件的相互位置,并在加工一批零件的过程中保持这个位置不变,以保证零件加工尺寸精度的加工方法。

调整法生产效率高,对调整工的要求高,对操作工的要求不高,常用于成批及大量生产。

定尺寸刀具法用具有一定形状和尺寸精度的刀具进行加工,使加工表面达到要求的形状和尺寸的加工方法。

如用钻头、铰刀、键槽铣刀等刀具的加工即为定尺寸刀具法。

定尺寸刀具法生产率较高,加工精度较稳定,广泛的应用于各种生产类型。

自动控制法把测量装置、进给装置和控制机构组成一个自动加工系统,使加工过程中的尺寸测量、刀具的补偿和切削加工一系列工作自动完成,从而自动获得所要求的尺寸精度的加工方法。

该方法生产率高,加工精度稳定,劳动强度低,适应于批量生产。

主动测量法在加工过程中,边加工边测量加工尺寸,并将测量结果与设计要求比较后,或使机床工作,或使机床停止工作的加工方法。

该方法生产率较高,加工精度较稳定,适应于批量生产。

2.获得几何形状精度的方法

在机械加工中获得几何精度的方法有轨迹法、成形法、仿形法和展成法等四种。

轨迹法依靠刀尖运动轨迹来获得形状精度的方法。

刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运动,因而所获得的形状精度取决成形运动的精度。

普通车削、铣削、刨削和磨削等均为刀尖轨迹法。

成形法利用成形刀具对工件进行加工的方法。

成形法所获得的形状精度取决于成形刀具的形状精度和其他成形运动精度。

用成形刀具或砂轮进行车、铣、刨、磨、拉等加工的均为成形法。

仿形法:

刀具依照仿形装置进给获得工件形状精度的方法。

如使用仿形装置车手柄、铣凸轮轴等。

展成法又称为范成法,它是依据零件曲面的成形原理、通过刀具和工件的展成切削运动进行加工的方法。

展成法所得的被加工表面是刀刃和工件在展成运动过程中所形成的包络面,刀刃必须是被加工表面的共轭曲线。

所获得的精度取决于刀刃的形状和展成运动的精度。

滚齿、插齿等均为展成法。

3.获得位置精度的方法

工件的位置精度取决于工件的安装(定位和夹紧)方式及其精度。

获得位置精度的方法有:

找正安装法找正是用工具和仪表根据工件上有关基准,找出工件有关几何要素相对于机床的正确位置的过程。

用找正法安装工件称为找正安装,找正安装又可分为:

1)划线找正安装即用划针根据毛坯或半成品上所划的线为基准找正它在机床上正确位置的一种安装方法。

2)直接找正安装即用划针和百分表或通过目测直接在机床上找正工件正确位置的安装方法。

此法的生产率较低,对工人的技术水平要求高,一般只用于单件小批生产中。

夹具安装法夹具是用以安装工件和引导刀具的装置。

在机床上安装好夹具,工件放在夹具中定位,能使工件迅速获得正确位置,并使其固定在夹具和机床上。

因此,工件定位方便,定位精度高且稳定,装夹效率也高。

机床控制法利用机床本身所设置的保证相对位置精度的机构保证工件位置精度的安装方法。

如坐标镗床、数控机床等。

 

第二节影响加工精度的因素及其分析

在机械加工过程中,机床、夹具、刀具和工件组成了一个完整的系统,称为工艺系统。

工件的加工精度问题也就涉及到整个工艺系统的精度问题。

工艺系统中各个环节所存在的误差,在不同的条件下,以不同的程度和方式反映为工件的加工误差,它是产生加工误差的根源,因此工艺系统的误差被称为原始误差,如表2-1所示。

原始误差主要来自两方面:

一方面是在加工前就存在的工艺系统本身的误差(几何误差),包括加工原理误差,机床、夹具、刀具的制造误差,工件的安装误差,工艺系统的调整误差等;另一方面是加工过程中工艺系统的受力变形、受热变形、工件残余应力引起的变形和刀具的磨损等引起的误差,以及加工后因内应力引起的变形和测量引起的误差等。

下面即对工艺系统中的各类原始误差分别进行阐述。

表2-1原始误差

一、加工原理误差

加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。

生产中采用近似的加工原理进行加工的例子很多,例如用齿轮滚刀滚齿就有两种原理误差:

一种是为了滚刀制造方便,采用了阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线蜗杆而产生的近似造形误差;另一种是由于齿轮滚刀刀齿数有限,使实际加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线,而不是一条光滑的渐开线。

采用近似的加工方法或近似的刀刃轮廓,虽然会带来加工原理误差,但往往可简化工艺过程及机床和刀具的设计和制造,提高生产率,降低成本,但由此带来的原理误差必须控制在允许的范围内

二、工艺系统的几何误差

1.机床几何误差

机床几何误差包括机床本身各部件的制造误差、安装误差和使用过程中的磨损引起的误差。

这里着重分析对加工影响较大的主轴回转误差、机床导轨误差以及传动链误差。

机床主轴误差

机床主轴是用来安装工件或刀具并将运动和动力传递给工件或刀具的重要零件,它是工件或刀具的位置基准和运动基准,它的回转精度是机床精度的主要指标之一,其误差直接影响着工件精度的高低。

1)主轴回转误差为了保证加工精度,机床主轴回转时其回转轴线的空间位置应是稳定不变的,但实际上由于受主轴部件结构、制造、装配、使用等种种因素的影响,主轴在每一瞬时回转轴线的空间位置都是变动的,即存在着回转误差。

主轴回转轴心线的运动误差表现为纯径向跳动、轴向窜动和角度摆动三种形式,如图2-1所示。

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-18)

图2-1主轴回转轴线的运动误差

机床的主轴是以其轴颈支承在床头箱前后轴承内的,因此影响主轴回转精度的主要因素是轴承精度、主轴轴颈精度和床头箱主轴承孔的精度。

如果采用滑动轴承,则影响主轴回转精度的主要因素是主轴颈的圆度、与其配合的轴承孔的圆度和配合间隙。

不同类型的机床其主轴回转误差所引起的加工误差的形式也会不同。

对于工件回转类机床(如车床,内、外圆磨床),因切削力的方向不变,主轴回转时作用在支承上的作用力方向也不变,因而主轴颈与轴承孔的接触点的位置也是基本固定的,即主轴颈在回转时总是与轴承孔的某一段接触,因此轴承孔的圆度误差对主轴回转精度的影响较小,而主轴颈的圆度误差则影响较大;对于刀具回转类机床(如镗床、钻床),因切削力的方向是变化的,所以轴承孔的圆度误差对主轴回转精度的影响较大,而主轴颈的圆度误差影响较小。

2)主轴回转误差的敏感方向不同类型的机床,主轴回转误差的敏感方向是不同的。

工件回转类机床的主轴回转误差的敏感方向,如图2-2所示,在车削圆柱表面,当主轴在Y方向存在误差Δy时,则此误差将是1﹕1地反映到工件的半径方向上去(ΔRy=Δy)。

而在Z方向存在误差Δz时,反映到工件半径方向上的误差为ΔRz。

其关系式为

R02十Δz2=(R0十ΔRz)2=R02十2R0·ΔRz十ΔRz2

因ΔRz2很小,可以忽略不计,故此式化简后得

ΔRz≈Δz2/(2R0)<<Δy(2—1)

所以Δy所引起的半径误差远远大于由Δz所引起的半径误差。

我们把对加工精度影响最大的那个方向称为误差的敏感方向,把对加工精度影响最小的那个方向称为误差的非敏感方向。

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-19)

图2-2车外圆的敏感方向

刀具回转类机床的主轴回转误差的敏感方向,如镗削时,刀具随主轴一起旋转,切削刃的加工表面的法向随刀具回转而不断变化,因而误差的敏感方向也在不断变化。

机床导轨误差床身导轨既是装配机床各部件的基准件,又是保证刀具与工件之间导向精度的导向件,因此导轨误差对加工精度有直接的影响。

导轨误差分为:

1)导轨在水平面内的直线度误差Δy这项误差使刀具产生水平位移,如图2-3所示,使工件表面产生的半径误差为ΔRy,ΔRy=Δy,使工件表面产生圆柱度误差(鞍形或鼓形)。

2)导轨在垂直平面内的直线度误差Δz这项误差使刀具产生垂直位移,如图2-4所示,使工件表面产生的半径误差为ΔRz,ΔRz≈Δz2/(2R0),其值甚小,对加工精度的影响可以忽略不计;但若在龙门刨这类机床上加工薄长件,由于工件刚性差,如果机床导轨为中凹形,则工件也会是中凹形。

3)前后导轨的平行度误差当前后导轨的不平行,存在扭曲时,刀架产生倾倒,刀尖相对于工件在水平和垂直两个方向上发生偏移,从而影响加工精度。

如图2-5所示,在某一截面内,工件加工半径误差为:

ΔR≈Δy=

δ(2—2)

式中:

H——车床中心高

   B——导轨宽度

Δ——前后导轨的最大平行度误差

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-20、21)

图2-3机床导轨在水平面内的图2-4机床导轨在垂直面内的

直线度对加工精度的影响直线度对加工精度的影响

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-22)

图2-5机床导轨扭曲对工件形状的影响

传动链传动误差传动链传动误差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。

它是影响螺纹、齿轮、蜗轮蜗杆以及其它按展成原理加工的零件加工精度的主要因素。

传动链始末两端的联系是通过一系列的传动元件来实现的,当这些传动元件存在加工误差、装配误差和磨损时,就会破坏正确的运动关系,使工件产生加工误差,这些误差即传动链误差。

为了减少机床的传动链误差对加工精度的影响,可以采取以下措施:

1)尽量减少传动元件数量,缩短传动链,以缩小误差的来源。

2)采用降速传动(即i<<1)降速传动是保证传动精度的重要措施。

对于螺纹加工机床,为保证降速传动,机床传动丝杠的导程应大于工件的导程;齿轮加工机床最后传动副为蜗轮副,为了得到i<<1的降速传动比,应使蜗轮的齿数远远大于工件的齿数。

3)提高传动链中各元件,尤其是末端元件的加工和装配精度,以保证传动精度。

4)设法消除传动链中齿轮间的间隙,以提高传动精度。

5)采用误差校正装置来提高传动精度。

2.刀具制造误差与磨损

刀具的制造误差对加工精度的影响,根据刀具种类不同而异。

当采用定尺寸刀具如钻头、铰刀、拉刀、键槽铣刀等加工时,刀具的尺寸精度将直接影响到工件的尺寸精度;当采用成形刀具如成形车刀、成形铣刀等加工时,刀具的形状精度将直接影响工件的形状精度;当采用展成刀具如齿轮滚刀、插齿刀等加工时,刀刃的形状必须是加工表面的共轭曲线,因此刀刃的形状误差会影响加工表面的形状精度;当采用一般刀具如车刀、镗刀、铣刀等的制造误差对零件的加工精度并无直接影响,但其磨损对加工精度、表面粗糙度有直接的影响。

任何刀具在切削过程中都不可避免地要产生磨损,并由此引起工件尺寸和形状误差。

例如用成形刀具加工时,刀具刃口的不均匀磨损将直接复映到工件上造成形状误差;在加工较大表面(一次走刀时间长)时,刀具的尺寸磨损也会严重影响工件的形状精度;用调整法加工一批工件时,刀具的磨损会扩大工件尺寸的分散范围;刀具磨损使同一批工件的尺寸前后不一致。

3.夹具的制造误差与磨损

夹具的制造误差与磨损包括三个方面:

1)定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差;

2)夹具装配后,定位元件、刀具导向元件、分度机构等元件工作表面间的相对尺寸误差;

3)夹具在使用过程中定位元件、刀具导向元件工作表面的磨损。

这些误差将直接影响到工件加工表面的位置精度或尺寸精度。

一般来说,夹具误差对加工表面的位置误差影响最大,在设计夹具时,凡影响工件精度的尺寸应严格控制其制造误差,一般可取工件上相应尺寸或位置公差的1∕2~1∕5作为夹具元件的公差。

4.工件的安装误差、调整误差以及度量误差

工件的安装误差是由定位误差、夹紧误差和夹具误差等三项组成。

其中,夹具误差如上所述,定位误差这部分内容在机床夹具一章中已有介绍,此处不再赘述。

夹紧误差是指工件在夹紧力作用下发生的位移,其大小是工件基准面至刀具调整面之间距离的最大与最小尺寸之差。

它包括工件在夹紧力作用下的弹性变形、夹紧时工件发生的位移或偏转而改变了工件在定位时所占有的正确位置、工件定位面与夹具支承面之间的接触部分的变形。

机械加工过程中的每一道工序都要进行各种各样的调整工作,由于调整不可能绝对准确,因此必然会产生误差,这些误差称为调整误差。

调整误差的来源随调整方式的不同而不同:

1)采用试切法加工时,引起调整误差的因素有:

由于量具本身的误差和测量方法、环境条件(温度、振动等)、测量者主观因素(视力、测量经验等)造成的测量误差;在试切时,由于微量调整刀具位置而出现的进给机构的爬行现象,导致刀具的实际位移与刻度盘上的读数不一样造成的微量进给加工误差;精加工和粗加工切削时切削厚度相差很大,造成试切工件时尺寸不稳定,引起尺寸误差。

2)采用调整法加工时,除上述试切法引起调整误差的因素对其也同样有影响外,还有:

成批生产中,常用定程机构如行程挡块、靠模、凸轮等来保证刀具与工件的相对位置,定程机构的制造和调整误差以及它们的受力变形和与它们配合使用的电、液、气动元件的灵敏度等会成为调整误差的主要来源;若采用样件或样板来决定刀具与工件间相对位置时,则它们的制造误差、安装误差和对刀误差以及它们的磨损等都对调整精度有影响;工艺系统调整时由于试切工件数不可能太多,不能完全反映整批工件加工过程的各种随机误差,故其平均尺寸与总体平均尺寸不可能完全符合而造成加工误差。

为了保证加工精度,任何加工都少不了测量,但测量精度并不等于加工精度,因为有些精度测量仪器分辨不出,有时测量方法失当,均会产生测量误差。

引起测量误差的原因主要有:

量具本身的制造误差;测量方法、测量力、测量温度引起,如读数有误、操作失当,测量力过大或过小等。

减少或消除度量误差的措施主要是:

提高量具精度,合理选择量具;注意操作方法;注意测量条件,精密零件应在恒温中测量。

三、工艺系统受力变形对加工精度的影响

1.工艺系统的受力变形

机械加工过程中,工艺系统在切削力、传动力、惯性力、夹紧力、重力等外力的作用下,各环节将产生相应的变形,使刀具和工件间已调整好的正确位置关系遭到破坏而造成加工误差。

例如,在车床上车削细长轴时,如图2-6所示,工件在切削力的作用下会发生变形,使加工出的工件出现两头细中间粗的腰鼓形。

由此可见,工艺系统受力变形是加工中一项很重要的原始误差,它严重的影响工件的加工精度。

工艺系统的受力变形通常是弹性变形,一般来说,工艺系统抵抗弹性变形的能力越强,加工精度越高。

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-23)

图2-6车细长轴时的变形

2.工艺系统的刚度

工艺系统是一个弹性系统。

弹性系统在外力作用下所产生的变形位移的大小取决于外力的大小和系统抵抗外力的能力。

工艺系统抵抗外力使其变形的能力称为工艺系统的刚度。

工艺系统的刚度用切削力和在该力方向上所引起的刀具和工件间相对变形位移的比值表示的。

由于切削力有三个分力,在切削加工中对加工精度影响最大的是刀刃沿加工表面的法线方向(Y方向上)的分力,因此计算工艺系统刚度时,通常只考虑此方向上的切削分力Fy和变形位移量y,即

(2—3)

3.工艺系统受力变形对加工精度的影响

工艺系统受力变形对加工精度的影响可归纳为下列几种常见的形式:

受力点位置变化产生形状误差在切削过程中,工艺系统的刚度会随着切削力作用点位置的变化而变化,因此使工艺系统受力变形也随之变化,引起工件形状误差。

例如车削加工时,由于工艺系统沿工件轴向方向各点的刚度不同,因此会使工件各轴向截面直径尺寸不同,使车出的工件沿轴向产生形状误差(出现鼓形、鞍形、锥形)。

切削力变化引起加工误差在切削加工中,由于工件加工余量和材料硬度不均将引起切削力的变化,从而造成加工误差。

例如车削图2-7所示的毛坯时,由于它本身有圆度误差(椭圆),背吃刀量aP将不一致(aP1>aP2),当工艺系统的刚度为常数时,切削分力Fy也不一致(Fy1>Fy2),从而引起工艺系统的变形不一致(Yl>Y2),这样在加工后的工件上仍留有较小的圆度误差。

这种在加工后的工件上出现与毛坯形状相似的误差的现象称为“误差复映”。

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-24)

图2-7毛坯形状误差的复映

由于工艺系统具有一定的刚度,因此在加工表面上留下的误差比毛坯表面的误差数值上已大大减小了。

也就是说,工艺系统刚度愈高,加工后复映到被加工表面上的误差愈小,当经过数次走刀后,加工误差也就逐渐缩小到所允许的范围内了。

其他作用力引起的加工误差

1)传动力和惯性力引起的加工误差当在车床上用单爪拨盘带动工件回转时,传动力在拨盘的每一转中不断改变其方向;对高速回转的工件,如其质量不平衡,将会产生离心力,它和传动力一样在工件的转动中不断的改变方向。

这样,工件在回转中因受到不断变化方向的力的作用而造成加工误差,如图2-8和图2-9所示。

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-25、26)

图2-8传动力所引起的加工误差图2-9离心惯性所引起的加工误差

2)重力所引起的误差在工艺系统中,有些零部件在自身重力作用下产生的变形也会造成加工误差。

例如,龙门铣床、龙门刨床横梁在刀架自重下引起的变形将造成工件的平面度误差。

对于大型工件,因自重而产生的变形有时会成为引起加工误差的主要原因,所以在安装工件时,应通过恰当地布置支承的位置或通过平衡措施来减少自重的影响。

3)夹紧力所引起的加工误差工件在安装时,由于工件刚度较低或夹紧力作用点和方向不当,会引起工件产生相应的变形,造成加工误差。

图2-10为加工连杆大端孔的安装示意图,由于夹紧力作用点不当,造成加工后两孔中心线不平行及其与定位端面不垂直。

(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-27)

图2-10夹紧力不当所引起的加工误差

4.减少工艺系统受力变形的主要措施

减少工艺系统受力变形是保证加工精度的有效途径之一。

生产实际中常采取如下措施:

1)提高接触刚度所谓接触刚度就是互相接触的两表面抵抗变形的能力。

提高接触刚度是提高工艺系统刚度的关键。

常用的方法是改善工艺系统主要零件接触面的配合质量,使配合面的表面粗糙度和形状精度得到改善和提高,实际接触面积增加,微观表面和局部区域的弹性、塑性变形减少,从而有效地提高接触刚度。

2)提高工件定位基面的精度和表面质量工件的定位基面如存在较大的尺寸、形位误差和表面质量差,在承受切削力和夹紧力时可能产生较大的接触变形,因此精密零件加工用的基准面需要随着工艺过程的进行逐步提高精度。

3)设置辅助支承,提高工件刚度,减小受力变形切削力引起的加工误差往往是因为工件本身刚度不足或工件各个部位刚度不均匀而产生的。

当工件材料和直径一定时,工件长度和切削分力是影响变形的决定性因素。

为了减少工件的受力变形,常采用中心架或跟刀架,以提高工件的刚度,减小受力变形。

4)合理装夹工件,减少夹紧变形当工件本身薄弱、刚性差时,夹紧时应特别注意选择适当的夹紧方法,尤其是在加工薄壁零件时,为了减少加工误差,应使夹紧力均匀分布。

缩短切削力作用点和支承点的距离,提高工件刚度。

5)对相关部件预加载荷例如,机床主轴部件在装配时通过预紧主轴后端面的螺母给主轴滚动轴承以预加载荷,这样不仅能消除轴承的配合间隙,而且在加工开始阶段就使主轴与轴承有较大的实际接触面积,从而提高了配合面间的接触刚度。

6)合理设计系统结构在设计机床夹具时,应尽量减少组成零件数,以减少总的接触变形量;选择合理的结构和截面形状;并注意刚度的匹配,防止出现局部环节刚度低。

7)提高夹具、刀具刚度;改善材料性能。

8)控制负载及其变化适当减少进给量和背吃刀量,可减少总切削力对零件加工精度的影响;此外,改善工件材料性能以及改变刀具几何参数如增大前角等都可减少受力变形;将毛坯合理分组,使每次调整中加工的毛坯余量比较均匀,能减小切削力的变化,减小误差复映。

四、工艺系统热变形对加工精度的影响

在机械加工中,工艺系统在各种热源的影响下会产生复杂的变形,使得工件与刀具间的正确相对位置关系遭到破坏,造成加工误差。

1.工艺系统热变形的热源

引起工艺系统热变形的热源主要来自两个方面:

一是内部热源,指轴承、离合器、齿轮副、丝杠螺母副、高速运动的导轨副、镗模套等工作时产生的摩擦热,以及液压系统和润滑系统等工作时产生的摩擦热;切削和磨削过程中由于挤压、摩擦和金属塑性变形产生的切削热;电动机等工作时产生的电磁热、电感热。

二是外部热源,指由于室温变化及车间内不同位置、不同高度和不同时间存在的温度差别,以及因空气流动产生的温度差等;日照、照明设备以及取暖设备等的辐射热等。

工艺系统在上述热源的作用下,温度逐渐升高,同时其热量也通过各种传导方式向周围散发。

2.工艺系统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在运转与加工过程中受到各种热源的作用,温度会逐步上升,由于机床各部件受热程度的不同,温升存在差异,因此各部件的相对位置将发生变化,从而造成加工误差。

车、铣、镗床这类机床主要热源是床头箱内的齿轮、轴承、离合器等传动副的摩擦热,它使主轴分别在垂直面内和水平面内产生位移与倾斜,也使支承床头箱的导轨面受热弯曲;床鞍与床身导轨面的摩擦热会使导轨受热弯曲,中间凸起。

磨床类机床都有液压系统和高速砂轮架,故其主要热源是砂轮架轴承和液压系统的摩擦热;轴承的发热会使砂轮轴线产生位移及变形,如果前、后轴承的温度不同,砂轮轴线还会倾斜;液压系统的发热使床身温度不均产生弯曲和前倾,影响加工精度。

大型机床如龙门铣床、龙门刨床、导轨磨床等,这类机床的主要热源是工作台导轨面与床身导轨面间的摩擦热及车间内不同位置的温差。

工件热变形及其对加工精度的影响在加工过程中,工件受热将产生热变形,工件在热膨胀的状态下达

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