第五六章_机械加工质量及其控制

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1、第5、6章机械加工质量及其控制第6章机械加工质量及其控制6.1机械加工精度概述6.2影响机械加工精度的因素6.3加工误差的统计分析6.4机械加工表面质量第1节机械加工精度概述1、产品制造质量零件制造质量、产品的装配质量2、机械加工精度（1）加工精度与加工误差加工精度：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：实际几何参数对理想几何参数的偏离程度。误差敏感方向：加工误差对加工精度影响最大的误差。例：车外圆，直径方向。加工质量指标分加工精度和加工表面质量1）理想几何参数对于尺寸，是

2、图样规定尺寸的平均值，如40+0.2+0.1mm的理想尺寸就是40.15mm；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。零件的几何参数1)尺寸精度2)形状精度3)位置精度加工进度是由零件图样或工艺文件以公差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Δ。生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度。2）“加工精度”和“加工误差”的区别与联系获得加工精度的方法试切法:小批量，技术要求高定尺寸刀具法:调整法:按规定尺寸调整好机床、刀具、夹具和工件的相对位置及进给行程，

3、保证加工后自动获得尺寸。主动测量法：边加工，边测量。3、经济加工精度和表面粗糙度正常加工条件下（设备、工艺、装备、技术等级工人）在不延长加工时间的基础上所能达到的加工精度和表面粗糙度。4、表面质量表面层状况表面粗糙度加工硬化残余应力金相组织变化－－磨削烧伤总称表面的完整性5、研究机械加工精度的方法1）、因素分析法通过分析、计算、实验、测试来研究某一确定因素对加工精度的影响，一般不考虑其他因素同时作用。2）、统计分析法运用数理统计方法对生产中一批工件的实测结果进行数据处理，用以控制工艺过程的正常进行，主要

4、研究各项误差综合的变化规律，只适合大批大量的生产条件。第2节影响机械加工精度的因素工艺系统的几何误差:机床、夹具和刀具等的制造误差及其磨损工件装夹误差工艺系统受力变形引起的加工误差工件内应力重新分布引起的变形其他误差，包括原理误差、测量误差、调整误差等工艺系统受热变形引起的加工误差加工误差的来源1、原理误差：常值系统误差,展成法，螺距P=∏*M2、工艺系统（机床、刀具、夹具、工件）：各个环节产生的相对位移。力、热、装配和磨损。3、安装误差：加紧变形、基准不重合，定位元件误差4、对刀、调整和测量：5、毛坯

5、本身制造精度、热处理加工前：原理误差，调整误差，工艺系统的几何误差和定位误差等。加工中：工艺系统受热、受力变形引起的加工误差。加工后：工件内应力重新分布引起的变形及测量误差。加工误差的分类1、系统误差：常值系统误差和变值系统误差常值系统误差：在连续加工一批工件中，其中加工误差的大小方向都保持不变或基本不变的系统误差特点：与加工顺序、时间无关预先可以估计较易完全消除不引起尺寸波动不影响尺寸分布曲线形状包括：原理误差，机床、刀具、夹具的制造误差如铰刀偏大0.02mm加工误差的分类变值系统误差：在连续加工一批

6、工件中，其中加工误差的大小方向按一定规律变化的系统误差特点：与加时间有关预先可以估计较难完全消除会造成尺寸改变，但按一定规律依次变化影响尺寸分布曲线形状例如：刀具磨损再例：工艺系统受热变形升温过程中－－变值热平衡后－－常值加工误差的分类2、随机误差：随机误差：在连续加工一批工件中，其中加工误差的大小方向无规则地变化地。特点：预先不可以估计较难完全消除，只能减小其影响工件尺寸忽大忽小，造成一批零件的尺寸分散包括：定位误差，加紧误差，工件内应力3、粗大误差：1工艺系统的几何误差机床的几何误差夹具的几何误差刀

7、具的几何误差主轴回转误差导轨误差传动链误差定尺寸刀具成形刀具展成刀具一般刀具（1）机床的几何误差1)主轴回转误差(a)径向圆跳动主要原因：主轴支承轴颈的圆度误差；轴承工作表面的圆度误差；在采用滑动轴承结构的主轴：主轴颈的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大。轴承内表面的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大。主要原因:主轴轴肩端面和推力轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。(b)轴向窜动(c)角度摆动车削：外圆或内孔有锥度误差；镗孔：工件进给孔为椭圆形。避免措施提高主轴及箱体的制造精度、选用高精度的轴承、提

8、高主轴部件的装配精度、对高速主轴部件进行平衡、对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。2）导轨误差(a)在水平面内的直线度误差误差敏感方向(b)在垂直平面内的直线度ΔR≈Δ22/D设Δ2=0.1mm,D=40mm，则ΔR=0.00025mm，可忽略不计。除平面磨床、龙门刨床。3）传动链误差减少传动链误差的措施：①尽可能缩短传动链，减少传动元件数目；②尽量采用降速传动，误差被缩小；③提高传动元件、特别是末端元件的制造和装配精度；④消