汽车制造工艺基础 教学课件 作者 王永伦 第4章汽车零件机械加工质量.ppt

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1、第4章汽车零件机械加工质量●掌握零件机械加工精度包括的内容●了解零件机械加工误差的主要影响因素及应对措施●了解零件机械加工表面质量的形成及其影响因素和应对措施●了解表面质量对机器零件使用性能的影响及应对措施【学习目标】机械加工质量及其内容影响汽车产品质量的主要因素包括：零件的材料、零件的加工制造、产品的装配与调试等。其中，汽车零件加工质量是影响汽车产品工作性能、使用寿命和可靠性等的重要质量指标，是保证产品质量的基础。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（划痕、裂纹、砂眼等）加工精度表面质量表面

2、几何形状精度表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力★机械加工质量内容：加工精度、表面质量。表面缺陷层4.1机械加工精度及其内容4.1.1机械加工精度（简称加工精度）概念一、加工精度加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状、表面间的相对位置）与理想几何参数相符合的程度。越接近，精度越高，反之越低。二、加工误差加工误差是指加工过程中由于各种因素的影响，加工后的零件实际几何参数与理想的几何参数之间的差异。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，反之精度越高，但相对加工成本也高，生产效率相对较低。一、尺寸精度指加工后零件表面本身（如直径、长度）

3、或表面之间相对位置（如表面间的距离）的实际尺寸与理想零件尺寸之间的符合程度。即尺寸公差。二、形状精度指加工后零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状相符合的程度。即形状公差：三、位置精度指零件加工后各表面间实际位置与理想零件各表面间位置的符合程度。即位置公差：4.1.2机械加工精度具体内容4.2影响机械加工精度的主要因素4.2.1机床误差一、主轴误差1．主轴回转运动误差实际加工过程中，主轴回转轴心线的位置随时都在变动，即存在运动误差。其运动误差表现为三种形式：径向跳动、轴向窜动、差、角度摆动误差，如右图所示。主轴回转误差的三种基本形式a)径向跳动误差b)轴向窜动误

4、差c)角度摆动误差2.主轴旋转轴线与导轨的平行度误差如果车床主轴旋转轴线与导轨在水平面内不平行时，工件表面将被加工成圆锥体。如果车床主轴旋转轴线与导轨在垂直面内不平行时，工件将被加工成双曲线回转体。4.2影响机械加工精度的主要因素二、导轨误差1．导轨在水平面内的直线度误差为误差敏感方向，使工件加工后产生圆柱度误差（鞍形或鼓形）。机床导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响2．导轨在垂直面内的直线度误差在纵向车削中，为非敏感方向，其误差可忽略；但在刨、铣削加工中，如导轨出现中凹，则易使工件产生凹形。机床导轨在垂直面内的直度误差对加工精度的影响3．两导轨间的平形度误

5、差导轨会发生扭曲。刀尖相对于工件在水平和垂直两个方向上发生偏移，会使加工出的工件产生圆柱度误差（呈鞍形、鼓形或锥度等）。机床导轨扭曲对工件形状的影响4.2影响机械加工精度的主要因素三、传动链误差指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。例如，车螺纹时，要求主轴与传动丝杠的转速比恒定，即工件转一周，刀具应移动一个导程，这种运动关系是由刀具与工件间的传动链来保证的。由于传动链中各传动元件都有制造误差、装配误差和磨损，会破坏正确的运动关系，使工件产生螺距误差。4.2影响机械加工精度的主要因素4.2.2刀具误差一、刀具制造误差对加工精度的影响刀具误差对加工精度的影响随刀具

6、种类的不同而不同。如定尺寸刀具（如钻头、铰刀、孔拉）；成形刀具（成形车、铣刀、砂轮；齿轮模数铣刀）；展成刀具（齿轮滚刀、插齿刀；花键滚刀等）。加工时，刀具切削刃的几何形状及有关尺寸误差会影响工件的加工精度。对于一般刀具（如车、镗、铣刀等），其制造误差对工件的加工精度无直接影响，但刀具的刃磨质量对加工精度影响较大。4.2影响机械加工精度的主要因素一、刀具磨损对工件加工精度的影响任何刀具在切削过程中，都不可避免地要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状的改变。车刀磨损将使工件产生锥度；成形刀具加工时，会造成工件的形状误差。刀具磨损过程：初期快，中期慢，后期快。如图所示。a

7、）刀具的尺寸磨损b）刀具的磨损过程4.2影响机械加工精度的主要因素工艺系统：是指由机床、夹具、工件、刀具所组成的一个弹性系统。在切削加工过程中，由于切削力、传动力、惯性力、夹紧力以及重力的作用，工艺系统会产生弹性变形，从而破坏了刀具与工件之间的准确位置，使之产生加工误差。工艺系统刚度：指在外力作用下，工艺系统抵抗变形的能力。工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化4.2.3工艺系统的受力变形及其对加工精度的影响一、机床刚度及其对加工精度的影响机床刚度取决于机床各零部件的刚度，零部件的刚度又与其结构尺寸和制造、装配质量有关。如零件间的接触刚度、连接刚度、零件间的

8、间隙等，都