机械制造工艺 第二章 机械加工精度.ppt

2006-3 第2章 机械加工精度 生产任何一种机械产品，都要求在保证质量的前提下，做到高效率、低消耗。优质、高产、低消耗是企业发展的必由之路。 优质就是高的产品质量。 高产就是生产效率高。 低消耗就是成本低。 产品的质量是第一位的，没有质量，高效率、低成本就失去了意义。 产品质量是指用户对产品的满意程度。 产品质量有三层含意：一是产品的设计质量；二是产品的制造质量；三是服务。 以往强调较多的往往是制造质量，现代的质量观，主要站在用户的立场上衡量。 当今，服务也占据越来越重要的地位。 制造质量，它主要指产品的制造与设计的符合程度。 设计质量，主要反映所设计的产品，与用户 (顾客) 的期望之间的符合程度。 服务主要包括售前的服务，售后的培训、维修、安装等。 产品的制造质量主要与零件制造质量、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。 零件的机械制造质量包括零件几何精度和零件表面层的物理机械性能两个方面。 表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差，其波距与波高之比一般小于50。 波距与波高之比在50~1000范围内的几何形状误差，称为波度。 波距与波高之比大于1000的几何形状误差，称为宏观几何形状误差。 零件表面层物理机械性能方面的质量主要是指表面层材料的冷作硬化、金相组织的变化、残余应力。 机械制造质量分成加工精度和表面质量两个方面来研究。 前者包括尺寸精度、宏观几何形状精度和位置精度； 后者包括表面粗糙度、波度和表面层材料物理机械性能。 第一节 机械加工精度概 述 有关加工精度与加工误差的理解，应注意以下几个方面内容： (1) “理想几何参数”的正确含义即，对于尺寸是图纸规定尺寸的平均值；对于形状和位置，则是绝对正确的形状和位置，如绝对的圆和绝对的平行等等。 (2) 加工精度是由零件图纸或工艺文件以公差T 给定的，而加工误差则是零件加工后的实际测得的偏离值。一般说，当T 时，就保证了加工精度。 一批零件的加工误差是指一批零件加工后,其几何参数的分散范围。 (3)零件三个方面的几何参数，就是加工精度和加工误差的三个方面的向容。即，加工精度包括尺寸精度、形状精度 和位置精度。 在精密加工中，形状精度往往占主导地位。 （3）经济加工精度 由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。 加工经济精度指的是，在正常加工条件下所能保证的加工精度。 某种加工方法的加工经济精度应理解为一个范围。 加工误差与加工成本C成反比关系。 用同一种加工方法，如欲获得较高的精度 ，成本就要提高；反之亦然。 但上述关系只是在一定范围内才比较明显，如图中之AB 段。 A 点左侧之曲线几乎与纵坐标平行，即使成本提高的很多，但精度提高得却很少乃至不能提高。 相反，B 点右侧曲线几乎与横坐标平行，即使工件精度要求很低，也必须耗费一定的最低成本。 一般将工艺系统的原始误差划分为工艺系统静误差和工艺系统动误差。 如果按加工工作进程划分为，工艺系统的原始误差又可划分为加工前就存在的、加工进行中产生的和加工后才出现的三类。 误差敏感方向 工艺系统的原始误差会造成工件与刀刃间的相对位置发生改变，从而引起了加工误差。 加工误差的大小，则决定于原始误差的大小和方向。 由此可见，原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向，则对加工误差有直接的影响； 如果产生在加工表面的切线方向上，就可以忽略不计。 我们把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。 在无特殊说明的情况下，Y 向为误差敏感方向，Z 向则为误差非敏感方向。 对 比： 分析计算法主要是在对单项原始误差进行分析计算的基础上进行的， 统计分析法则是对有关的原始误差进行综合分析的基础上进行的。 分析计算法主要是分析各项误差单独的变化规律； 统计分析法主要是研究各项误差综合时变化规律，只适用于大批大量的生产条件。 两种方法常常结合起来应用， 可先用统计分析法寻找加工误差产生的规律，初步判断产生加工误差的可能原因； 然后运用计算分析法进行分析、试验，找出影响工件加工精度的主要原因。 二、机床几何误差 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。 机床制造误差