《机械加工质量》ppt课件

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1、第三章机械加工质量3.1概述一、加工精度机械加工质量：加工精度和表面质量加工精度：零件在加工以后的几何参数（尺寸、形状和位置）的实际值与理想值的符合程度。加工误差：零件加工后的几何参数的实际值与理想值的偏离程度。加工精度包括：（1）尺寸精度（2）形状精度（3）位置精度宏观几何形状误差（平面度、圆度等）—波长/波高＞1000波度—波长/波高=50～1000；且具有周期特性表面粗糙度——波长/波高＜50a）波度b）表面粗糙度图1零件加工表面的粗糙度与波度RZλHλRZ（3）表面层的物理机械性能：包括表面层的冷作硬化，表面层的残余应

2、力。二、表面质量表面质量是指机械加工后零件表面层的状况，包括：（1）表面粗糙度：微观几何形状误差（2）波度：中间几何形状误差3.2　产生加工误差的主要因素、机床误差导轨误差（1）导轨在水平面内的直线度误差（导轨在水平面内的弯曲）（图3）（图17）直径误差：原始误差：工艺系统本身的误差。原始误差通过加工过程直接反映到工件上就成为加工误差。图3卧式车床的基本结构及运动1—主轴箱2—夹盘3—刀架4—后顶尖5—尾座6—床身7—光杠8—丝杠9—溜板箱10—底座11—进给箱XZn◆普通车床ΔYΔYoDΔR水平面导轨水平面内直线度图17导轨

3、在水平面内直线度误差（2）导轨在垂直面内的直线度误差（导轨在垂直面内的弯曲）（图18）由知略去则oabD垂直平面导轨垂直面直线度ΔZdΔYΔZ图18导轨在垂直面内直线度误差Rd/2设：△Y=0.01mm，R=50mm则由于法向原始误差而产生的加工误差△Y=0.01mm△Z=0.01mm则由于切向原始误差产生的加工误差△Y=△Z2/d=0.000001mm此值完全可以忽略不计。由于△Z2数值很小，因此该误差对工件的尺寸精度和形状精度影响甚小。2.机床主轴轴线与导轨的平行度误差(1)主轴轴线与导轨在水平面内不平行工件被加工成锥体，

4、锥度为(2)主轴轴线与导轨在垂直面内不平行OX为工件轴线，AC为刀尖运动轨迹则任意位置x处的半径：以y代替则得：任意位置x处半径方向的加工误差为：或b，Lbtg主轴轴线与导轨在垂直面内L长度的平行度误差式中—=b（1）主轴回转误差的基本形式主轴回转误差是指主轴实际回转轴线对其理想回转轴线的漂移。为便于研究，可将主轴回转误差分解为径向跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本型式。b）轴向窜动a）径向跳动c）角度摆动图主轴回转误差基本形式3.主轴回转误差实际上主轴回转误差是上述三种形式误差的合成。由于主轴实际回转轴线在空间的位置是在不断变

5、化的，由上述三种运动所产生的位移（即误差）是一个瞬时值。AB（2）影响主轴回转精度的主要因素内外滚道圆度误差、滚动体形状及尺寸误差图19轴径不圆引起车床主轴径向跳动★滑动轴承镗床（图20）——轴承孔不圆引起镗床主轴径向跳动图20轴承孔不圆引起镗床主轴径向跳动★滚动轴承车床（图19）——轴径不圆引起车床主轴径向跳动★其他因素轴承孔、轴径圆度误差；轴承孔同轴度误差；轴肩、隔套端面平面度误差及与回转轴线的垂直度误差；装配质量等。刀具误差一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成法刀具如普通车刀、单刃镗刀和面铣刀等的制造误差对加工精度没有直接影响

6、，但磨损后对工件尺寸或形状精度有一定影响。定尺寸刀具（如钻头、铰刀、圆孔拉刀等）的尺寸误差直接影响被加工工件的尺寸精度。尺寸磨损和刀具的安装，也会影响加工精度。成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、盘形齿轮铣刀等）的形状误差、安装误差、磨损影响被加工面的形状精度。展成法刀具（如齿轮滚刀、插齿刀等）加工齿轮时，刀具的形状误差、安装误差、磨损影响被加工面的形状精度。二、刀具误差切削过程中刀具在切除工件上的金属层，同时工件与切屑也对刀具起作用，使刀具磨损。刀具严重磨损，会缩短刀具使用时间、恶化加工表面质量、增加刀具材料损耗、增大切削力、增

7、大切削温度、产生振动。因此，刀具磨损是影响生产效率、加工质量和成本的一个重要因素。刀具磨损三个阶段：（Ⅰ段）初期磨损阶段在开始切削的短时间内，磨损较快。这是由于刀具表面粗糙不平或表层组织不耐磨引起的。（Ⅱ段）正常磨损阶段随着切削时间增长，磨损量以较均匀的速度加大。这是由于刀具表面磨平后，接触面增大，压强减小所致。（Ⅲ段）急剧磨损阶段磨损量达到一定数值后，磨损急损加速、继而刀具损坏。这是由于切削时间过长，磨损严重，切削温度剧增，刀具强度，硬度降低所致。图车刀的尺寸磨损图车刀磨损过程工艺系统：机床、夹具、工件、刀具外力：切削力、传

8、动力、惯性力、夹紧力、重力产生加工误差破坏了刀具、工件间相对位置三、工艺系统受力变形引起的加工误差工艺系统受力变形现象1.基本概念工艺系统的刚度：在外力作用下，工艺系统抵抗变形的能力。式中——工艺系统刚度，[]为2.机床的刚度及对加工精度的影响（1）机床的刚度计算机床压移量（