第三章机械加工质量分析及控制ppt课件.ppt

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1、第3章机械加工质量分析及控制第一节概述第二节影响加工精度的主要因素及其控制第三节加工误差的综合分析第四节影响表面质量的因素及其控制第五节机械加工中振动的基本知识第一节概述零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。衡量进行加工质量的指标有两方面加工精度表面质量本章的任务是讨论零件的机械加工精度问题。一、加工精度和表面质量的概念在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件间的正确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合，两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差来表示。是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程

2、度。1、机械加工精度：2、加工误差：是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的偏离程度。加工精度越高，则加工误差越小，反之越大。从保证产品的使用性能分析，没有必要把每个零件都加工得绝对准确，可以允许有—定的加工误差，只要加工误差不超过图样规定的偏差，即为合格品。加工精度的高低是以国家有关公差标准来表示的。保证和提高加工精度实际上就是限制和降低加工误差。3、表面质量（一）加工表面几何特征加工表面的几何特征，主要由表面粗糙度和表面波度两部分组成（见图3-1）。（二）加工表面层物理力学性能图3-1表面粗糙度和波度(1)试切法应用：单件小批生产中。方法：

3、对工件进行试切—测量—调整—再试切，直到达到要求的精度为止。二、加工精度的获得方法1)测量误差。由量具本身精度度、测量方法及使用条件引起。2)进给机构的位移误差。在微量调整刀具的位置、低速微量进给中，常常出现进给机构的“爬行”现象，其结果使刀具的实际位移与刻度盘上的数值不一致、造成加工误差。3)试切时与正式切削时切削层厚度不同的影响。精加工时，切削刃只起挤压作用而不起切削作用，但正式切削时的深度较大工件。这时，引起调整误差的因素有：(2)调整法影响调整精度的因素有：1）上述影响试切法调整精度的因素，因为采用调整法对工艺系统进行调整时，也要以试切为依据。2）用定程机构调

4、整时，调整精度取决于行程挡块、靠模及凸轮等机构的制造精度和刚度；3）用样件或样板调整时，调整精度取决于祥件或样板的制造、安装和对刀精度；4）工艺系统初调好以后，—般要试切几个工件，并以其平均尺寸作为判断调整是否准确的依据。由于试切加工的工件数(称为抽样件数)不可能太多，不能完全反映整批工件切削过程中的各种随机误差，故试切加工几个工件的平均尺寸与总体尺寸不能完全符合，也造成加工误差。三、加工表面质量对零件使用性能的影响1.表面质量对零件耐磨性的影响（1）表面粗糙度对零件耐磨性的影响一对刚加工好的摩擦副的两个接触表面之间，最初阶段只是在表面粗糙度的峰部接触，实际接触面积远

5、小于理论接触面积，在相互接触的峰部，有非常大的单位压力，使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部之间的剪切破坏，引起严重磨损。零件磨损的特点:零件磨损一般可分为三个阶段，图中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个区域分别表示了这三个阶段。Ⅰ：磨损快、时间较短。Ⅱ：随着表面粗糙度峰部不断被碾平和被剪切，实际接触面积不断加大，单位压力也逐渐减小，摩擦副即进入正常磨损阶段。正常磨损阶段经历的时间较长。Ⅲ：随着表面粗糙度的峰部不断被碾平和被剪切，接触面积越大，零件间的金属分子亲和力增大，表面间机械咬合作用增大，磨损急剧增加。Ⅲ区是剧烈磨损区，此时摩擦副不能正常工作。ⅢⅡⅠ磨损量工作时间Ⅰ—初期磨

6、损阶段Ⅱ—正常磨损阶段Ⅲ—剧烈磨损阶段表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大。一般说来，表面粗糙度值越小，其耐磨性越好。但表面粗糙度值太小，润滑油不易储存，接触面之间容易发生分子粘接，磨损反而增加。因此，接触面的表面粗糙度有一个最佳值——一般由试验确定。平均磨损量，%表面粗糙度发动机活塞销最合适的表面粗糙度值（2）表面冷作硬化对零件耐磨性的影响加工表面的冷作硬化，使摩擦副表面层金属的显微硬度提高，减少了摩擦副接触处的弹性和塑性变形，故一般可使耐磨性提高。但也不是冷作硬化程度越高耐磨性也越高，这是因为过分的冷作硬化将引起金属组织过度疏松，甚至出现裂纹和表层金属的剥落，使耐磨

7、性下降。磨损量HB32034036038040042044050607080902.表面质量对零件疲劳强度的影响金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏往往发生在零件表面或表面冷硬层下面，因此零件的表面质量对疲劳强度影响较大。（1）表面粗糙度对零件疲劳强度的影响在交变载荷作用下，表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中，产生疲劳裂纹。表面粗糙度值越大，表面的裂纹越深，纹底半径越小，抗疲劳破坏的能力越差。零件上易产生应力集中的沟槽、圆角等处的表面粗糙度，对疲劳强度的影响更大。（2）残余应力对零件疲劳强度的影响残余应力对疲劳强度强度的影响较大。表面残余拉应力将使疲