《机械制造技术基础》 课件 第6章 机械加工质量.pptx

第6章机械加工质量;;;◆加工精度：零件加工后实际几何参数(尺寸、形状和位置）与理想几何参数符合程度。

;获得加工精度的方法:;获得加工精度的方法:;获得加工精度的方法:;获得加工精度的方法:;一次装夹

工件的几个加工表面在一次装夹中加工出来

多次装夹

零件有关表面间的位置精度是由刀具相对工件的成形运动与工件的定位基准面（工件前几次装夹时的加工面）之间的位置关系保证的。;影响加工精度的因素;影响加工精度的因素;研究加工质量的方法;;加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。;6.2.2工艺系统几何误差—机床几何误差;◆主轴回转误差对加工精度的影响;;★主轴端面圆跳动对加工精度的影响;★主轴倾角摆动对加工精度的影响;;◆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;;;;;◆影响导轨导向精度的主要因素;◆机床传动误差对加工精度的影响;;;;;测量误差

试切时与正式切削时切削厚度不同造成的误差

机床进给机构的位移误差;6.2.3工艺系统的受力变形—基本概念;在加工误差敏感方向上工艺系统所受背向力与该方向变形量之比：;式中k——工艺系统刚度。

;◆用两顶尖装夹车短粗轴—工艺系统变形引起加工误差;;;;;◆用两顶尖装夹车细长轴—工件变形引起加工误差;由于工件变形，使工件加工后成鼓形;工艺系统变形引起的加工误差;式中Δg——工件圆度误差；

Δm——毛坯圆度误差；

k——工艺系统刚度；

ε——误差复映系数。;误差复映系数;误差复映系数;切削过程中受力方向变化引起的加工误差;夹紧力、重力、传动力和惯性力引起的加工误差;;车床刀架变形曲线;式中c,m——与接触面材料、表面

状况有关的系数和指数；

p——表面压强。;结合面间隙

零件表面摩擦力的影响;;;;;体积小，热容量小，达到热平衡时间较短

温升高，变形不容忽视（达0.03～0.05mm）;◆圆柱类工件热变形;式中ΔX——变形挠度；

L，S——工件原有长度和厚度；

α——工件材料线膨胀系数；

Δt???—温升。;例1：磨床油箱置于床身内，其发热使导轨中凹

解决：导轨下加回油槽;支承距影响热变形;铸件残余应力引起变形;合理采用先进工艺和设备;在线测量与在线补偿;;系统误差;◆在顺序加工一批工件中，其大小和方向随机变化的加工误差。

◆如毛坯余量或硬度不均，引起切削力的随机变化而造成的加工误差；定位误差；夹紧误差；残余应力引起的变形等。

◆随机误差是工艺系统中大量随机因素共同作用而引起的。

◆随机误差服从统计学规律。

;1）采集数据

样本容量通常取n=100～200

2）确定分组数、组距、组界、组中值

①初选分组数k；

②确定组距d：;;◆正态分布;分布函数;6.4.2分布图分析法;◆判断加工性质;◆确定工序能力

工序能力系数Cp：工件的公差T和工序能力6σ之比，表示工序能力满足加工精度要求的程度。;工序能力等级;◆非正态分布;;图是平均值控制图和极差控制图联合使用的统称;;◆工艺过程稳定性

点子正常波动→工艺过程稳定；点子异常波动→工艺过程不稳定;宏观几何形状误差（平面度、圆度等）—波长/波高＞1000

表面波度—波长/波高=50～1000；且具有周期特性

表面粗糙度——波长/波高＜50;;;表面质量对零件使用性能的影响;车削时残留面积的高度;;砂轮速度v↑，Ra↓

工件速度vw↑，Ra↑

砂轮纵向进给f↑，Ra↑

磨削深度ap↑，Ra↑;砂轮粒度号↑（粒径越小），Ra↓；

砂轮硬度适中，Ra↓；常取中软

砂轮组织适中，Ra↓；常取中等组织

采用超硬砂轮材料，Ra↓

砂轮精细修整，Ra↓;切削加工;磨削速度↑→冷硬程度↓（弱化作用加强）

工件转速↑→冷硬程度↑

纵向进给量影响复杂;;合理选择砂轮

合理选择磨削用量

改善冷却条件;;利用大量快速运动珠丸打击工件表面,使工件表面产生冷硬层和压应力，提高疲劳强度。;利用淬硬和精细研磨过的滚轮或滚珠，在常温状态挤压金属表面，将凸起部分压下，凹下部分上凸，修正工件表面的微观几何形状，形成残余压应力，提高耐疲劳强度。;三坐标测量仪是接触式测量的代表，其具有一个可作三个方向移动的探测器，能在一