第6节生产过程跟机械加工质量.ppt

广东白云学院 数控教研室 第3章 机械加工质量 3.1 机械加工精度 3.1.1 机械加工精度的概念 3.1.2 机械加工精度获得的方法 3.1.3 影响机械加工精度的主要因素 3.1.4 提高机械加工精度的工艺措施 3. 2 加工表面质量 3.2.1 机械加工表面质量的基本概念 3.2.2 机械加工表面质量对机器使用性能的影响 3.2.3 影响机械加工表面质量的因素及提高机械加工表面质量的工艺措施 3.1 机械加工精度 3.1.1 机械加工精度的概念 机械加工精度的概念 加工精度：是指零件加工后，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。加工精度包括： 尺寸精度：加工表面的实际尺寸与设计尺寸的尺寸之间的符合程度。在国标中尺寸公差分20级（IT01、IT0、IT1~IT18）。 形状精度：加工表面的实际形状与理想零件表面形状相符合的程度。在国标中形状公差有六项：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。 相互位置精度：加工表面的间实际位置与理想位置相符合的程度。在国标中位置公差有八项：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。 3.1.2 机械加工精度获得的方法 （2）调整法：通过预调好的机床、夹具、刀具、工件，在加工中自行获得尺寸精度。 （3）定尺寸刀具法：用一定形状和尺寸的刀具加工获得。 （4）自动控制法：用一定装置，边加工边自动测量控制加工。 3.1.3 影响机械加工精度的主要因素 工艺系统 在机械加工中，由机床、夹具、刀具和工件等组成的统一体。 3.1.3 影响机械加工精度的主要因素 1）加工原理误差 采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工产生的误差。 3.1.3 影响机械加工精度的主要因素 （2）机床导轨误差 2、工艺系统受力变形 1）工艺系统的刚度及其影响 （1）工艺系统的刚度 机械加工过程中，在重力、切削力、夹紧力、惯性力、传动力等外力作用下，工艺系统都会变形，破坏刀具与工件间的正确位置，从而产生加工误差。 2、工艺系统受力变形 2）工艺系统受力变形引起的加工误差 （1）切削过程中受力点位置变化引起的工件形状误差 3）减小工艺系统受力变形的主要措施 提高接触刚度 提高工件的刚度，减少受力变形 提高机床部件刚度、减少受力变形 合理装夹工件、减少夹紧变形 1）机床热变形引起的加工误差 2）工件的热变形引起的加工误差 工件均匀受热 工件不均匀受热 例： 4、工件残余应力所引起的误差 残余应力：是指当外载荷去掉后仍然存在于工件内部的应力。存在内应力是工件处于不稳定的平衡状态，应力变化将产生变形。 残余应力产生的原因及所引起的误差： 1）毛坯制造中产生内应力：在铸造、锻造、焊接及热处理中工件受热不均及金相组织变化时体积的变化而产生内应力。 通常表面（薄的部位）先冷却凝固，芯部（厚的部位）后冷却，因此先冷却部分受压应力，后冷却部分受拉应力。 减少或消除工艺系统残余应力的措施 合理设计零件结构：铸件、锻件壁厚均匀，焊接件焊缝分布均匀等； 尽量不采用冷校直工艺：精密件严禁冷校直，可热校直或加大余量多切削； 合理安排时效处理消除内应力； 合理安排工艺过程：粗加工后过一定时间后再精加工，粗加工后松开工件重新以较小的力装夹等。 1、直接减少误差法2、误差补偿法3、误差转移法4、误差分组法 3. 2 机械加工表面质量 3.2.1 机械加工表面质量的概念 1）表面质量的含义：指零件加工后的表面微观几何形状和表面的物理力学性能状态。表面质量包括： 表面微观几何形状： 表面粗糙度 表面波度 表面层物理力学性能：表面层冷作硬化 表面层残余应力 表面层相变 3.2.2机械加工表面质量对机器使用性能的影响 1、表面质量对零件耐磨性的影响：初期磨损快，跑合后进入正常磨损。表面粗糙时，高点干摩擦，磨损快；表面太光洁时润滑油无法进入，造成材料粘结磨损，最佳Ra0.32~1.25μm。表面硬化，耐磨性提高。表面相变影响耐磨性。 2、表面质量对疲劳强度的影响：表面越粗糙，抗疲劳性越差。表面硬化抗疲劳性提高，但硬化程度过高，易出现疲劳