汽车制造工艺学第三章 机械加工质量.doc

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1、第三章机械加工质量§3-1概述加工质量r加工精度［表面质量一、加工精度零件加工以后的尺寸、几何形状及表面间位置等的实际值与理论值相接近的程度。C尺寸精度：零件的直径、长度和表面间距离的实际值与理论值相接近的程度（尺寸误差）20级：IT01,ITO,IT1,IT2,……，IT18加工精度几何形状精度：指零件的表面或线的形状的实际值和理论值接近的程度（形状误差）平面度，圆度，圆柱度，直线度……k7V"13级其它12级位置精度：指零件的表面或线的位置的实际值和理论值相接近的程度（位置误差）平行度，垂直度，径向跳动……12级：1〜7级用于配合表面8〜12级用于非配合表

2、而精度等级的选择标准：在满足零件的使用要求的前提下，选取最经济的公差。二、表面质量表面的几何形状加工后（a.宏观几何形状偏差或宏观不平度人〉1000/:波距（峰与峰或谷与谷间的距离）加波高（峰，谷间的高度）b.表面粗糙度（微观儿何形状偏差）-^<50刀具在工件表面的痕迹c.表面波度：介于上述两者之间具有正弦曲线性质50v如51000h2由于工艺系统（机床、刀具、夹具和V工件所组成的系统）的振动引起的表面层的物理、机械性能a.表面层的冷硬程度和深度b.表面层残余应力的种类和大小及分布情况c.表面金相组织§3-2产生加工误差的主要因素七项:（一）、加工原理误差（二

3、）、机床、刀具、夹具的制造误差及磨损（三）、工件的安装误差“定位误差夹紧误差（四）、工艺系统的受力变形（五）、工艺系统的热变形（六）、工件内应力的影响（七）、度量误差和调整误差一、加工原理误差（理论误差、方法误差）由于采用了近似的加工方法及近似的传动比和近似的刀具而产生的误差。如滚切渐开线齿轮：•・•滚刀的齿数有限・・・滚切的渐开线不是理想的光滑渐开线，只是多条趋近于该曲线的直线另外，滚刀也是近似形状的刀具二、机床误差1.机床导轨的直线度a.车床导轨在水平面内直线度误差对工件直径影响很大，必须控制。P145图4・3b.车床导轨在垂直面内直线度误差对工件直径影响

4、戻微。P145图4-41.机床主轴轴线与导轨的平行度a.车床主轴轴线与导轨在水平面内不平行时T件成锥体b.车床主轴轴线与导轨在垂直面内不平行时匸件成双曲面回转体1.机床主轴旋转时轴线位置的变化a.机床精度对工件加工精度影响车床主轴采用滑动轴承：主轴颈圆度反映到工件上Y车床主轴采用滚动轴承：轴承的径向跳动反映到工件上镇孔：滑动轴承的圆度反映到工件丄b.机床主轴、轴承、导轨等的磨损影响工件加工精度三、刀具误差1.刀具制造误差：厂用定尺寸刀具加工时，刀具制造精度肓接影响工件尺寸，如成形车刀，钻头等Y用非定尺寸刀具加工时，刀具制造精度间接影响丁•件尺寸。・・•制造误差

5、加剧刀具磨损2.刀具磨损:、工艺系统的弹性变形（受力变形）1.概念（1）.工艺系统：由机床、夹具、刀具和工件所组成的系统。在外力作用下工艺系统产生变形（切削力，重力，离心力等）工艺系统组成环h身的变形（弹性变形）各组成环节连接处的接触变形（位移）（2）.工艺系统的刚度：抵抗变形的能力F、—一向切削力y―在耳，F、,巴综合作用下刀具相对于工件的法向压移2.机床的刚度及其对加T精度的影响车床顶尖间加工光轴，工件为刚体兀——机床压移量儿——工件轴线在离床头X处移动量yd刀具压移Jj——离床头x处机床刚度3.工件的刚度及其对加工精度的影响工件顶尖间装夹工件夹在卡盘上并

6、用丿r;顶尖支承1.刀具的刚度及其对加工精度的影响刀具的刚度与主轴刚度和刀杆刚度有关。b)1>}f刀具刚度(a)镣刀杆无导向(b)镣刀环t后导向(c)镣刀杆前、后双导向钻床：钻套镣床：镣套2.工艺系统的刚度及其对加工精度的影响(1).工艺系统的刚度I儿=儿+儿+九儿——工艺系统变形量力——机床变形儿——工件变形%—刀具变形日n1111人JjJg」dj/澎曲100（）、叫=Wj+巴+wdj（条皮W=）J（2）.误差复映规律由于零件余量材质不均，引起切削力变化，使系统发生相应的位移,被加工工件的尺寸、形状误差与加工以前相似。车削后工件直径误差Am•为：厶JS儿，儿

7、—切削深度为伟、勺“时工艺系统的弹性压移化，化——切削深度为伽、勺」寸工件法向切削分力・・・Fv=AF.（2--主要与刀具几何角度有关的系数，5.4）F：=CF/ap/°-75（5—与工件材料、刀具几何形状有关的系数）（f■…进给量）=ycf：严-严亠毛坯的半径误差）误差复映函数：£==yQ/°-75“越来越小，f精度。五、工艺系统的热变形厂(1)・切削热——对工件、刀具影响较大产生热变形热源Y(2).摩擦热和传动热对机床影响较大(3).外界热源的辐射——对精密机床影响较大1.机床热变形r主轴的抬高引起工件产生马鞍形的形状误差机床受热最大：主轴前轴承处引起V主

8、轴的倾斜双曲线冋转体减少机床热变形扌昔