《汽车制造工艺学》第3章 机械加工质量ppt课件.ppt

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1、主讲教师李峰机械工程系机械制造教研室汽车制造工艺学汽车制造工艺学第1章   汽车制造工艺过程概述第2章   工件的定位和机床夹具第3章   汽车零件的加工精度与表面质量第4章   汽车零件的机械加工工艺规程制定第5章   尺寸链原理与应用第6章   汽车零件加工方法与典型零件工艺分析第3章汽车零件的加工精度与表面质量3.1机械加工精度3.2影响加工精度的因素3.3加工误差的统计分析3.4机械加工表面质量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几何形状精度表面缺陷层表层加工硬化表层金

2、相组织变化表层残余应力机械加工质量机械加工质量的概念加工精度：零件实际几何参数(尺寸、形状、位置)与理想（设计）几何参数的接近程度。圆、圆柱、平面、锥面、直线平行、垂直、同轴，对称和角度平均尺寸加工误差：零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值。3.1机械加工精度3.1.1加工精度与加工误差零件的理想几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸，对表面几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面、直线等，对表面之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴，对称和一定的角度等。加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高，加工误差用数值表示，数值越

3、大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。即：加工精度的高低是由加工误差的小大来表示的。尺寸、形状和相互位置的关系表面形状误差≈尺寸公差×(30～50％）表面位置误差≈尺寸公差×（65～85％）配合要求高或有特殊功用的零件，其几何形状和相互位置精度，则往往有更高的要求。尺寸、形状和相互位置的关系零件的尺寸、形状和相互位置精度，三者之间是有区别也有联系。一般，尺寸精度↑，形状、位置精度↑如为保证轴颈的直径尺寸精度，则轴颈的圆度误差不应超出其直径的尺寸公差；如当两个表面自身的平面度很差时，就很难保证其两表面之间的平行度。从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保

4、证了加工精度。零件几何参数主要取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置,其取决于机床和夹具。工件、刀具、机床和夹具，称为工艺系统。3.2影响加工精度的因素3.2.1原始误差与加工误差的关系在机械加工中不允许产生加工误差是做不到的，从零件的功能看，一般也是不必要的。所以，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。机械加工中，零件的实际几何参数的形成主要取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置。而工件和刀具的相互位置取决于机床和夹具。因此，在机械加工中，工件、刀具、机床和夹具形成了加工的系统，通常把这一系统称为工艺系统。工艺系统实际上不可避免的存在着种种误差，这些误差必将直接影响

5、工件加工后的精度。就是说工艺系统的误差通过加工过程直接反映到工件上，而形成加工误差。通常把工艺系统的误差称为原始误差。加工误差与原始误差是一个因果关系。除了上述形成原始误差的工艺系统误差以外，影响加工误差的还有其它许多因素，所以也可以把产生加工误差的来源扩大为机械制造系统。可以把机械制造系统视为工艺系统。机械制造系统（工艺系统）由三部分组成：施行方法、机械实体、切削过程三个部分。因此原始误差可分为三大类十二项：施行方法误差：原理误差、安装误差、调整误差、测量误差机械实体误差：机床误差、夹具误差、刀具误差、毛坯误差切削过程误差：工艺系统受力变形误差、工艺系统受热变形误差、工艺系统磨损误差、内

6、应力变形误差3.2.2原理误差由于采用了近似的加工方法、近似的成形运动、近似的刀具轮廓而产生的原始误差。如：用滚刀滚切渐开线齿面时产生的齿形误差。原因：滚刀切削刃数有限，切削不连续，因而实际滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线，而是折线。用成形铣刀铣削齿面时产生的齿形误差；铣刀不是纯粹的渐开线例：在曲线获曲面的数控加工中，由于数控铣床一般不具有空间插补功能。如曲线的加工是由许多很短的折线段逼近得到，逼近的精度可由每根线段的长度来控制。在三坐标联动的数控铣床上加工区面，实际上是一面一面的空间直线逼近空间曲面。即整个曲面是由大量加工出的小直线来逼近。因此，在曲线或曲面加工中，刀具相对于工件地成形运

7、行是近似的。3.2.3机床误差通常一定精度的机床只能加工出一定精度的工件导轨的导向误差；主轴的回转误差；传动链的传动误差。1．机床几何误差导轨的导向误差；主轴的回转误差；传动链的传动误差1）导轨的导向误差导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，也是运动基准，它的各项误差直接影响被加工工件的精度。（1）导轨在水平面内的直线度误差（2）导轨在垂直面内的直线度误差（3） 两导轨间的平行度误差（1）导轨在水平面内的直线度误差当导