机械制造技术基础-第5章

《机械制造技术基础-第5章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章机械制造质量分析与控制第一节机械加工精度的基本概念第二节影响加工精度的因素及其分析第三节加工误差的综合分析第四节机械加工表面质量第五节机械加工工程中振动的基本概念AnalysisandControlofMachiningQuality1尺寸精度形状精度位置精度（通常形状误差限制在位置公差内，位置公差限制在尺寸公差内）表面粗糙度波度纹理方向伤痕加工精度表面质量表面几何形状精度表面缺陷层表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力加工质量加工质量2一、加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状及各表面相互位置等参数）与图样规定的理

2、想零件的几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。第一节机械加工精度的基本概念零件的形状公差和位置公差一般应为相应尺寸公差的1/3～1/2左右，在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。加工误差是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度。所以，加工误差的大小反映了加工精度的高低。3二、加工经济精度加工成本与加工误差之间的关系加工经济精度是指在正常生产条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度，如图中之AB范围。4定尺寸刀具加工试切法切削轴三、零件获得加工精度的方法获

3、得尺寸精度的方法试切法定尺寸刀具法调整法自动控制法5原始误差分类工艺系统原始误差工艺系统原始状态有关的原始误差(工艺系统静误差)与工艺过程有关的原始误差(工艺系统动误差)原理误差定位误差调整误差刀具误差夹具误差机床误差工艺系统受力变形工艺系统受热变形刀具磨损测量误差工件残余应力引起的变形主轴回转误差导轨导向误差传动误差8一、原理误差原理误差是指由于采用了近似的加工方法、近似的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。例如滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差，一是为了制造方便，采用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀切削刃数有限

4、，切削是不连续的，因而滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线，而是折线。成形车刀、成形铣刀也采用了近似的刀具轮廓。采用近似的成形运动和刀具刃形，不但可以简化机床或刀具的结构，而且能提高生产效率和加工的经济效益。9机床导轨误差机床导轨是机床中确定某些主要部件相对位置的基准，也是某些主要部件的运动基准。机床导轨误差的基本形式垂直面内的直线度水平面内的直线度前后导轨的平行度（扭曲）现以卧式车床为例，说明导轨误差是怎样影响工件的加工精度的。二、机床几何误差10床身导轨在垂直面内有直线度误差如图示，会引起刀尖产生切向位移δz，造成工件在半径方向产生的误差△R为：导轨在

5、垂直面内直线度误差的影响11导轨在水平面内直线度误差的影响当导轨在水平面内的直线度误差为△y时,引起工件在半径方向的误差为：△R′=δy假设：则：12对平面磨床，龙门刨床及铣床等，导轨在垂直面内的直线度误差会引起工件相对于砂轮（刀具）产生法向位移，其误差将直接反映到被加工工件上，造成形状误差（图）。原始误差引起工件相对于刀具产生相对位移，若产生在加工表面法向方向Y（误差敏感方向），对加工精度有直接影响；产生在加工表面切向方向Z（误差非敏感方向），可忽略不计。龙门刨床导轨垂直面内直线度误差1－刨刀2－工件3－工作台4－床身导轨13前后导轨平行度误差的影响

6、从图可知，车床前后导轨扭曲的最终结果反映在工件上，于是产生了加工误差△y。从几何关系中可得出：△y:H≈△:A即△y≈H△/A一般车床H≈2A/3，外圆磨床H≈A，因此该项原始误差对加工精度的影响很大。14机床主轴回转误差主轴回转误差的基本形式15工件回转类刀具回转类误差敏感方向不变镗床车床加工时误差敏感方向和切削力方向随主轴回转而不断变化下面以在镗床上镗孔、车床上车外圆为例来说明主轴回转误差对加工精度的影响。机床16车削时纯径向跳动对加工精度的影响车床加工：工件回转，刀具移动。假设主轴轴线沿y轴作简谐运动，在工件的1处（主轴中心偏移最大之处）切出的半

7、径比在工件的2、4处切出的半径小一个幅值A；在工件的3处切出的半径比在工件的2、4处切出的半径大一个幅值A。这样上述四点工件的直径都相等，其它各点直径误差也很小，所以车削出的工件表面接近于一个真圆。由此可见，主轴纯径向跳动对车削加工工件的圆度影响很小。主轴的纯径向跳动对车削和镗削加工精度的影响17镗孔时纯径向跳动对加工精度的影响Y=Acosφ+Rcosφ=(A+R)cosφ;Z=Rsinφ;将上两式平方相加得:Y2/(A+R)2+Z2/R2=1表明此时镗出的孔为椭圆形。镗削加工：镗刀回转，工件不转。假设由于主轴纯径向跳动而使轴线在y坐标方向作简谐运动，

8、其频率与主轴转速相同，简谐幅值为A；则:Y=Acosφ(φ＝ωt)当镗刀转过一个φ角时（位置1