机械制造技术基础 教学课件 作者 王茂元 第八章　机械加工质量分析.ppt

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1、第八章　机械加工质量分析第八章　机械加工质量分析第一节　机械加工精度第二节　机械加工表面质量第一节　机械加工精度一、原始误差及其分类在机械加工时，由机床、夹具、刀具和工件构成的系统称为工艺系统，工艺系统各环节中所存在的误差称为原始误差。图8-1　原始误差第一节　机械加工精度二、加工原理误差及其对加工精度的影响加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓所产生的误差。三、工艺系统几何误差及其对加工精度的影响工艺系统的几何误差主要是指机床、夹具、刀具本身在制造时所产生的误差、使用中的调整误差、磨损误差以及工件的定位误差等，这些原始误差将不同程度地反映到被加工零件表面上

2、，形成零件的加工误差。(一)机床的几何误差1.机床主轴回转误差第一节　机械加工精度(1)主轴回转运动误差的概念及其影响因素　加工时要求机床主轴具有一定的回转运动精确度，即加工过程中主轴回转中心相对刀具或工件的位置精度。图8-2　主轴回转误差的基本形式及其综合a)轴向窜动　b)径向圆跳动　c)角度摆动　d)综合第一节　机械加工精度(2)主轴回转误差对加工精度的影响　切削加工过程中，机床主轴的回转误差使得刀具和工件间的相对位置不断改变，影响着成形运动的准确性，在工件上引起加工误差。第一节　机械加工精度图8-3　回转误差对加工精度的影响第一节　机械加工精度图8-4　主轴轴向窜动对

3、端面加工的影响第一节　机械加工精度图8-5　纯角度摆动对镗孔的影响O—工件孔轴心线　—主轴回转轴心线(3)提高主轴回转精度的措施　为了提高主轴的回转精度，第一节　机械加工精度需提高主轴部件的制造精度，其中由于轴承是影响主轴回转精度的关键部件，因此对于精密机床宜采用精密滚动轴承、多油楔动压和静压滑动轴承。2.机床导轨导向误差图8-6　磨床导轨在水平面内的直线度误差a)水平面内的误差　b)工件产生的误差第一节　机械加工精度图8-7　磨床导轨在垂直面内的直线度误差第一节　机械加工精度图8-8　车床导轨的扭曲3.传动链误差第一节　机械加工精度(二)调整误差1.试切法加工(1)测量

4、误差　测量工具的制造误差、读数的估计误差以及测量温度和测量力等引起的误差都将掺入到测量所得的读数中，这无形中扩大了加工误差。(2)微进给机构的位移误差　在试切中，总是要微量调整刀具的进给量，以便最后达到零件的尺寸精度。1)改善润滑条件。2)用较快的速度做间断性的微量进给也可避免“爬行”现象的影响。3)改进机床设计。第一节　机械加工精度(3)最小切削厚度极限　在切削加工中，刀具所能切削的最小厚度是有一定限度的。2.调整法加工(1)用定程机构调整　在半自动机床、自动机床和自动线上，广泛应用行程挡块、靠模及凸轮等机构来调整。(2)用样板或样件调整　在各种仿形机床、多刀机床及专用机

5、床中，常采用专门的样件或样板来调整刀具与刀具、工件与刀具的相对位置，以保证工件的加工精度。(3)用对刀装置或导引元件调整　在采用铣床专用夹具或钻床专用夹具装夹工件时，对刀块、塞尺和钻套的制造误差、对刀块和钻套相对定位元件的位置误差，以及钻套和刀具的配合间隙是产生调整误差的主要因素。第一节　机械加工精度(三)刀具、夹具的制造误差及工件的定位误差(四)工艺系统的磨损误差1.工艺系统的磨损对加工精度的影响2.减少工艺系统磨损的主要措施(1)对机床的主要表面采用防护装置　如精密机床的导轨面、传动丝杠或蜗杆副采用密封防护装置，防止灰尘或切屑进入，或者将其浸入油中以减少磨损，延长使用寿

6、命。(2)采取有效的润滑措施　对机床相对运动表面经常润滑，防止和减小磨损，以尽量保持其零部件的原有精度。(3)提高零部件的耐磨性　机床、夹具或量具等工作表面采用耐磨材料(如耐磨铸铁、硬质合金等)制造或镶贴，或通过热处理(表面淬硬)提高其耐磨性。第一节　机械加工精度(4)选用新型耐磨刀具材料　选用新型耐磨刀具材料不仅可高速切削,而且刀具使用寿命长。四、工艺系统受力变形对加工精度的影响在切削力、传动力、惯性力、夹紧力以及重力等的作用下，工艺系统将产生相应的变形(弹性变形和塑性变形)和振动。(一)工艺系统刚度分析图8-9　内圆磨头轴的受力变形第一节　机械加工精度1.工件、刀具的刚

7、度2.接触刚度(1)相互接触的表面的几何误差和表面粗糙度　机械加工后零件表面总是存在着宏观的表面几何误差和微观的表面粗糙度。(2)材料和硬度　当表面粗糙度值一定时，接触刚度与材料有密切的关系，如铸铁与塑料的接触变形比铸铁与铸铁的接触变形大。3.机床部件的刚度(1)机床部件刚度的特性　任何机床部件在外力作用下产生的变形，必然与组成该部件的有关零件本身变形和它们之间的接触状况有关。第一节　机械加工精度图8-10　部件受力变形和各组成零件受力变形间的关系(2)影响机床部件刚度的主要因素第一节　机械加工精度1)各接触面的接