提高加工精度的方法与应用认知

2.2.4.1　任务描述

理解误差预防和误差补偿的原理，并应用到零件加工过程中。

2.2.4.2　学习目标

1.知识目标

（1）掌握误差预防技术的原理；

（2）掌握误差补偿技术的原理。

2.能力目标

能利用误差预防技术与误差补偿技术保证和提高零件加工精度。

3.素养素质目标

（1）培养思考问题、分析问题的能力；

（2）培养实践应用能力。

2.2.4.3　重难点

1.重点

误差预防技术和误差补偿技术的原理。

2.难点

误差预防技术与误差补偿技术的运用。

2.2.4.4　相关知识链接

1.误差预防技术

（1）合理采用先进工艺与设备。

（2）直接减少原始误差。首先查明影响加工精度的主要原始误差因素，然后将其消除或减少。

（3）转移原始误差。将影响加工精度的原始误差转移到误差的非敏感方向上。

（4）就地加工法。牛头刨床、龙门刨床为了使其工作台面对滑枕、横梁保持平行的位置关系，装配后在自身机床上进行“自刨自”的精加工。车床为了保证三爪卡盘卡爪的装夹面与主轴回转轴线同轴，也常采用“就地加工”的方法，对卡爪的装夹面进行就地车削（对于软爪）或就地磨削（需在溜板箱上装磨头）。

（5）均化原始误差法。例如研磨时，研具的精度并不很高，分布在研具上的磨料粒度大小也可能不一样。但由于研磨时工件和研具间有复杂的相对运动轨迹，使工件上各点均有机会与研具的各点相互接触并受到均匀的微量切削。同时工件和研具相互修整，精度也逐步共同提高，进一步使误差均化，因此可获得精度高于研具原始精度的加工表面。用易位法加工精密分度蜗轮也是均化原始误差的一个例子。

（6）控制加工过程中温升。大型精密丝杠加工中，需要严格控制机床和工件在加工过程中的温度变化，可采取以下措施：

①母丝杠采用空心结构，通入恒温油使母丝杠保持恒温。

②采用淋浴的方法使工件保持恒温。

2.误差补偿技术

（1）在线自动补偿。在加工中随时测量工件的实际尺寸（形状、位置精度），根据测量结果按一定的模型或算法，实时给刀具以附加的补偿量，从而控制刀具和工件间的相对位置，使工件尺寸的变动范围始终在自动控制之中。

（2）配对加工。这种方法是将互配件中的一个零件作为基准，去控制另一个零件的加工精度。在加工过程中自动测量工件的实际尺寸，并与基准件的尺寸比较，直至达到规定的差值时机床就自动停止加工。柴油机高压油泵柱塞的自动配磨采用的就是这种形式。

图2-10所示为自动配磨装置的原理框图。当测孔仪和测轴仪进行测量时，测头的机械位移就改变了电容发送器的电容量。孔与轴的尺寸之差转化成电容量变化之差，使电桥2输入桥臂的电参数发生变化，在电桥的输出端形成一个输出电压。该电压经过放大和交直流转换以后，控制磨床的动作和指示灯的明灭，最终保证被磨柱塞与被测柱塞套有合适的间隙。

图2-10　高压油泵偶件自动配磨装置示意图

1—高频振荡发生器：2—电桥；3—三级放大器；4—相敏检波；5—直流放大器；6—执行机构(www.xing528.com)

2.2.4.5　任务实施

2.2.4.5.1　学生分组

学生分组表2-8

2.2.4.5.2　完成任务工单

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　22452-1　

引导问题：

（1）举例说明在生产实际中如何利用误差预防技术提高加工精度。

（2）举例说明在生产实际中如何利用误差补偿技术提高加工精度。

2.2.4.5.3　合作探究

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　22453-1　

引导问题：

（1）小组讨论，教师参与，确定任务工作单22452-1的最优答案，并检讨自己存在的不足。

（2）每组推荐一个小组长，进行汇报。根据汇报情况，再次检讨自己的不足。

2.2.4.6　评价反馈

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2246-1　

自我检测表

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2246-2　

小组内互评验收表

任务工作单

被评组号：______________　检索号：　2246-3　

小组间互评表

二维码2-22

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2246-4　

任务完成情况评价表

二维码2-23