2_第七章　机械加工质量分析.ppt

第一节　机械加工精度 4)合理装夹工件，减少夹紧变形　对薄壁件，夹紧时要特别注意选择适当的夹紧方法，否则将引起很大的夹紧变形。 图7- 16　提高机床部件刚度的装置a)采用固定导向支承套　b)采用转动导向支承套1—固定导向支承套　2、6—加强杆　3、4—转塔刀架5—工件　7—转动导向支承套 第一节　机械加工精度 图7-17　工件夹紧变形引起的加工误差a)用普通三爪直接夹紧套筒变形　b)将孔镗圆　c)松开套筒后，孔变形d)采用开口夹具夹紧套筒，环变形　e)采用弧形三爪夹紧，可避免变形 第一节　机械加工精度 图7-18　薄板工件磨削a)毛坯翘曲　b)吸盘吸紧　c)磨后松开　d)磨削凸面　e)磨削凹面　f)磨后松开 五、工艺系统热变形对加工精度的影响 第一节　机械加工精度 1.工艺系统的热源及热平衡2.工件热变形对加工精度的影响3.刀具的热变形对加工精度的影响4.机床热变形对加工精度的影响5.减少机床热变形的工艺措施(1)减少发热和隔热　切削过程中的内部热源是使机床产生热变形的主要因素。(2)加强散热能力　为了消除机床内部热源的影响，还可采取强制冷却的办法，吸收热源发出的能量，从而控制机床的温升和热变形，这是近年使用较多的一种方法。 第一节　机械加工精度 (3)控制温度变化　由热变形规律可知，大的热变形大都发生在机床开动后的一段时间内(预热期)，当达到热平衡后，热变形逐渐趋于稳定。(4)均衡温度场　图7-20表示平面磨床采用热空气加热温升较低的立柱后壁，以减少立柱前后壁的温度差，以减少立柱的弯曲变形。 第一节　机械加工精度 图7-19　喷油冷却示意图 第一节　机械加工精度 图7-20　均衡立柱前后壁温度场 (5)采取补偿措施　切削加工时，切削热引起的热变形不可避免时，可采取补偿措施来消除。 第一节　机械加工精度 六、工件内应力对加工精度的影响1.内应力的概念2.内应力产生的原因及所引起的加工误差(1)毛坯制造中产生的内应力　在铸、锻、焊及热处理等热加工过程中，由于各部分热胀冷缩不均匀以及金相组织转变时的体积变化，使毛坯内部产生了相当大的内应力。 第一节　机械加工精度 图7-21　铸件因内应力引起的变形 第一节　机械加工精度 图7-22　床身因内应力引起的变形 (2)冷校直带来的内应力　丝杠一类的细长轴车削以后， 第一节　机械加工精度 棒料在轧制中产生的内应力会重新分布，使轴产生弯曲变形。 图7-23　冷校直引起的内应力 (3)切削加工中产生的内应力　切削时， 第一节　机械加工精度 工件表面层在切削力和切削热的作用下，由于工件各部分产生不同的塑性变形，以及金属组织等变化的影响也会引起内应力。3.减少或消除内应力的措施(1)合理设计零件结构　在零件结构设计中，应尽量缩小零件各部分厚度尺寸之间的差异，以减少铸、锻件毛坯在制造中产生的内应力。(2)采取时效处理　自然时效处理主要是在毛坯制造之后，或粗、精加工之间，让工件在露天场合下停留一段时间，利用温度的自然变化，经过多次热胀冷缩，使工件的晶体内部或晶界之间产生微观滑移，从而达到减少或消除内应力的目的。 第一节　机械加工精度 (3)合理安排工艺过程　例如，粗、精加工分开在不同的工序中进行，使粗加工后有一定时间让残余应力重新分布，以减小对精加工的影响。七、保证加工精度的工艺措施1.直接减小误差法2.误差补偿法 第一节　机械加工精度 图7-24　磨床身导轨时预加载荷 3.误差分组法(1)误差复映引起本工序加工误差扩大。 第一节　机械加工精度 (2)定位误差引起本工序位置误差扩大。4.误差转移法 第二节　机械加工表面质量 一、影响切削加工表面粗糙度的工艺因素及改善措施1.表面粗糙度的形成(1)与刀具几何角度有关的因素——几何原因　在理想的切削条件下，刀具相对工件作进给运动时，在加工表面上遗留下来的切削层残留面积(见图，形成理论粗糙度。 图7-25　切削层残留面积a) 和f对的影响　b)、κ和f对的影响 第二节　机械加工表面质量 (2)与被加工材料性质和切削机理有关的因素——物理原因　切削加工后表面的实际粗糙度与理论粗糙度有较大差别，这是由于在实际切削时，刀具和工件之间产生的切削力和摩擦力使表面层金属产生塑性变形，以及积屑瘤和鳞刺都会使粗糙度值增大。(3)其它原因　如切削加工条件的变化，工艺系统的振动等。2.减小表面粗糙度的措施(1)选择适当的刀具几何参数1)减小刀具的主偏角κr和副偏角κ′r，以及增大刀尖圆弧半径rε，均可减小切削层残留面积，使表面粗糙度值减小。2)适当增大前角和后角，刀具易于切入工件，金属塑性变形随之减小，同时切削力也明显减小，这会有效地减轻工艺系统的振动，从而使加工表面粗糙度值减小。 第二节　机械加