五机械加工质量分析与控制.ppt

第 5 章 机械加工质量分析与控制 市场竞争的核心是产品，而质量是产品参与激烈市场竞争的重要因素，产品的质量是指用户对产品的满意程度；用现代的质量观看，它包括产品的设计质量、制造质量和服务质量。设计质量主要是指所设计的产品与用户（顾客）的期望之间的符合程度；制造质量是指产品的制造与设计的符合程度；服务质量是指售前服务、售后培训、维修及安装等。在激烈的市场竞争中，为了使企业获得和保持良好的经济效益，必须实施全面质量管理。其中产品的制造质量主要与零件的制造质量、产品的装配质量有关。零件的制造质量是保证产品质量的基础 5.1 机械加工精度 5.2 机械加工表面质量 思考题与练习 5.1 机械加工精度 5.1.1 加工精度的基本概念 5.1.2 影响加工精度的因素 原始误差 工艺系统的几何误差 工艺系统的受力变形 工艺系统的热变形 工件应力引起的变形 5.1.3 加工误差的统计分析 5.1.4 提高加工精度的途径 5.1.1 加工精度的基本概念 加工精度 零件在加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度 加工误差 加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对理想几何参数的偏差程度 零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度三方面 原始误差 工艺系统：零件的机械加工是在工艺系统中进行的，机床、夹具、刀具和工件组成了一个完整的工艺系统 定义：工艺系统的误差称为原始误差 工艺系统的原始误差根据产生的阶段不同，可归纳如图5-1所示 工艺系统的几何误差 加工原理误差 机床的误差 主轴回转误差 主轴回转误差的概念 影响主轴回转精度的主要因素 机床导轨误差 机床传动链误差 刀具的几何误差 夹具的几何误差 定位误差 加工原理误差 定义：采用了近似的成形运动或近似的切削刃形状所产生的加工误差 理论上为了获得设计规定的零件加工表面，要求切削刃完全符合理论曲线形状，刀具和工件之间必须保持准确的运动关系。但在实际生产中为了简化机床或刀具的设计和制造，降低生产成本，提高生产率，允许在保证零件加工精度的前提下采用近似加工原理 主轴回转误差的概念 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有：轴承本身的误差、轴承的间隙、主轴各段轴径同轴度误差、轴承之间的同轴度误差及主轴系统的刚度和热变形等 滑动轴承 滚动轴承 滚动轴承 与轴承本身的精度有关，很大程度上又与配合件的精度有关。如主轴轴颈与支撑座孔各自的圆度误差、波度和同轴度，止推面或轴肩与回转轴线的垂直度、滚道的圆度、波度，滚动体的圆度误差和尺寸误差等，如图5-4所示 机床导轨误差 导轨是机床上确定各主要部件相对位置关系及运动的基准 导轨的误差将直接影响加工精度 车床及磨床导轨精度要求有三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度（扭曲） （1） 导轨在水平面内的直线度误差:图5-5所示 （2） 导轨在垂直面内的直线度误差:图5-6所示 （3） 前后导轨的平行度误差（扭曲）:图5-7所示 机床传动链误差 定义：指机床内联系传动链始末两端传动元件间相对运动的误差 在螺纹加工、展成法加工中，由于要求机床传动链保证刀具与工件之间具有准确的速比关系，故机床传动链误差对加工精度影响很大 刀具的几何误差 采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、键槽铣刀、镗刀块、圆拉刀等）加工时，刀具的尺寸精度直接影响工件的尺寸精度 采用成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等）加工时，刀具的形状精度将直接影响工件的形状精度 采用展成刀具（如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀等）加工时，刀具切削刃的几何形状误差会影响工件的加工精度 对一般刀具（如车刀、镗刀、铣刀等），其制造精度对工件加工精度没有直接影响，但这一类刀具耐用度低，易磨损 夹具的几何误差 夹具的作用： 保证加工时工件在刀具和机床之间具有正确的位置，故夹具的几何误差对工件的尺寸精度和位置精度影响很大 夹具几何误差的内容： 夹具的制造误差 夹具的安装误差 定位误差 定义：工件采用调整法加工时因定位不准确而引起的尺寸或位置的最大变动量 定位误差的来源： 基准不重合误差 定位副制造不准确误差 定位误差是基准不重合误差和定位副制造不准确误差综合作用的结果，由于这两项误差的方向有可能不在同一个方向，故定位误差等于基准不重合误差与定位副制造不准确误差的矢量和 基准不重合误差 基准：用来确定零件上几何要素之间的几何关系所依据的点、线、面 设计基准：在零件图上用来确定某一表面的尺寸、位置所依据的基准 工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准 理论上要求工序基准应与设计基准重合，加工工件时，须选择工件上若干几何要素作为加工（或测量）时的定位基准（或测量基准），