第六章机械加工质量何宁机械制造技术基础.ppt

第六章 机械加工质量 保证机械产品质量是机械制造人员的首要任务。产品的制造质量包括零件的制造质量和产品的装配质量两个方面。零件的制造质量将直接影响产品的性能、效率、寿命及可靠性等质量指标，它是保证产品制造质量的基础。零件的机械加工质量，它包括机械加工精度和表面质量两个方面。 第一节 机械加工质量的基本概念 第二节 机械加工精度 第三节 机械加工表面质量 第一节 机械加工质量的基本概念 一、加工精度与工件获得精度的方法 ①. 尺寸精度：机械加工后零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值与理想值的接近程度 获得尺寸精度的方法： ②. 形状精度：机械加工后零件几何图形的实际形状与理想形状的接近程度 一 影响加工精度的因素 零件的机械加工是在由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统中进行的。工艺系统中凡是能直接引起加工误差的因素都称为原始误差。原始误差的存在，使工艺系统各组成部分之间的位置关系或速度关系偏离了理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差。若原始误差是在加工前已存在，即在无切削负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；若在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误差。 （一）原理误差 定义：由于采用近似的加工方法，近似的传动运动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差称之为原理误差。 例1 用滚刀加工渐开线齿轮时 ①刀具：理论上滚刀应为渐开线蜗杆。—制造困难。 实际上使用阿基米德蜗杆近似代替渐开线蜗杆——产生加工误差。 原因：阿基米德蜗杆制造方便，降低了刀具的制造成本。 ②齿面为折线：滚齿过程中刀齿数目有限（8～10齿），齿形的形成为不连续的。实际切出的齿形为不光滑的渐开线折线。 例2 用成形铣刀铣齿轮时—采用近似的刀具轮廓造成的误差。 用齿轮模数铣刀对齿轮的表面进行钻削时 理论上一把刀具对应一个工件（这样齿形才会完全精确。） 实际上由于铣刀太多，经济上非常不合算。 所以采用了同一模数的铣刀加工一定齿数范围的齿轮。近似加工方法产生了加工误差。 结论：采用近似加工原理是种以小的损失代价换取一种更大效益的方法，所以是值得的、完全可行的，也是有很大经济效益的。 原始误差的分类归纳如下图： （二）机床误差 机床误差是指在无切削负荷下，来自机床本身的制适误差、安装误差和磨损。 1 主轴回转误差 （1）主轴回转误差的概念 理论上机床主轴回转时，回转轴线的空间位置是固定不变的，即它的瞬时速度为零。而实际主轴系统中存在着各种影响因素，使主轴回转轴线的位置发生变化。将主轴实际回转轴线对理想回转轴线漂移在误差敏感方向上的最大变动量称为主轴回转误差。 主轴回转误差可分为如图6．3所示的三种基本类型： 纯径向跳动：实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平面内作等幅的跳动。 纯轴向窜动：实际回转轴线始终沿理想回转轴线作等幅的窜动。 纯角度摆动：实际回转轴线与理想回转轴线始终成一倾角，在一个平面上作等幅摆动，且交点位置不变。 （2）主轴回转误差对加工精度的影响 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。如图6.4、6.5、6.6、6.7和表6.1所示。 2 导轨误差 机床导轨是机床主要部件的相对位置及运动的基准，导轨误差将直接影响加工精度。 （1）导轨在垂直面内的直线度误差 卧式车床或外圆磨床的导轨垂直面内有直线度误差△Z【图6.8（a）】，使刀尖运动轨迹产生直线度误差△Z，由于是误差非敏感方向，零件的加工误差△R≈ △ ／2R可忽略不计。平面磨床、龙门刨床这时是误差敏感方向，所以导轨误差将直接反映到被加工的零件上。 （2）导轨在水平面内的直线度误差 卧式车床或外圆磨床的导轨水平面内有直线度误差△Y【图6.8（b）】，将使刀尖的直线运动轨迹产生同样的直线度误差△Y，由于是误差敏感方向，零件的加工误差△R＝△Y，造成零件的圆柱度误差。 平面磨床和龙门刨床的导轨水平方向为误差非敏感方向，加工误差可忽略。 （3）前后导轨的平行度误差 当卧式车床或外圆磨床的前后导轨存在平行度误差（扭曲）时（见图6.9），刀具和工件之间的相对位置发生了变化，结果引起了工件的形状误差。 在垂直于纵向走刀的某一截面内，若前后导轨的平行度误差为△Z，则零件的半径误差为： ? △R≈ △Y＝ △Z·H/B 一般车床 H／B—2／3，外圆磨床 11／B。1。因此这项原始误差对加工精度的影响不能忽略。 （4）导轨与主轴回转轴线的平行度误差 若车