机械制造质量分析与控制讲义课件.ppt

《机械制造质量分析与控制讲义课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章机械制造质量分析与控制第一节机械加工精度第二节工艺过程的统计分析第三节机械加工表面质量第四节机械加工过程中的振动1.加工精度与加工误差所谓加工精度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度。实际值愈接近理想值，加工精度就愈高。实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。第一节机械加工精度一、概述2.加工经济精度图5-2加工成本与加工误差之间的关系3.原始误差由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不

2、同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。工艺系统的误差是“因”，是根源；工件的加工误差是“果”，是表现；因此，我们把工艺系统的误差称为原始误差。4.误差敏感方向的概念图5-3由δz引起的加工误差原始误差所引起的切削刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向，则对加工误差有直接的影响；如果产生在加工表面的切线方向上，就可以忽略不计。我们把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。分析计算法是在掌握各原始误差对加工精度影响规律的基础上，分析工件加工中所出现的误差可能是哪一个或哪几个主要原始误差所引起的，并找出原始误差与加工误差之间的影响关系，

3、进而通过估算来确定工件的加工误差的大小，再通过试验测试来加以验证。统计分析法是对具体加工条件下加工得到的几何参数进行实际测量，然后运用数理统计学方法对这些测试数据进行分析处理，找出工件加工误差的规律和性质，进而控制加工质量。分析计算法主要是在对单项原始误差进行分析计算的基础上进行的，统计分析法则是对有关的原始误差进行综合分析的基础上进行的。5.研究机械加工精度的方法二、工艺系统几何误差1.机床的几何误差加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误

4、差。机床的磨损将使机床工作精度下降。(1)定尺寸刀具(如钻头、铰刀、镗刀块、孔拉刀、丝锥、板牙、键槽铣刀等)的尺寸和形状误差(2)成形刀具(如成形车刀、成形铣刀、模数铣刀等)的形状误差(3)展成刀具(如齿轮滚动、插齿刀、花键滚刀等)切削刃的形状及有关尺寸，以及其安装、调整不正确(4)一般刀具(如普通车刀、单刃镗刀、面铣刀、刨刀等)的制造误差2.刀具的几何误差夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。3.夹具的几何误差图5-10工件在夹具中装夹示意试切法调整广泛用在单件、小批生产中。这种调整方式产生调整误

5、差的来源有3个方面：(1)度量误差(2)加工余量的影响(3)微进给误差三、调整误差1.试切法调整在大批大量生产中广泛应用行程挡块、靠模、凸轮等机构保证加工精度。这时候，这些机构的制造精度和调整，以及与它们配合使用的离合器、电气开关、控制阀等的灵敏度就成了影响误差的主要因素。2.按定程机构调整在大批大量生产中用多刀加工时，常用专门样件来调整切削刃间的相对位置。如活塞环槽半精车和精车时就是如此。当工件形状复杂，尺寸和重量都比较大的时候，利用样件进行调整就太笨重，且不经济，这时可以采用样板对刀。3.按样件或样板调整机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下

6、，会产生相应的变形，从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置，使工件的加工精度下降。四、工艺系统受力变形引起的误差1.基本概念图5-12受力变形对工件精度的影响a)车长轴b)磨内孔工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚性不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大，其最大变形量可按材料力学有关公式估算。2.工件刚度外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。3.刀具刚度(1)机床部件刚度图5-14车床部件静刚度的测定1—心轴2、3、6—千分表

7、4—测力环5—螺旋加力器4.机床部件刚度图5-15车床刀架部件的刚度曲线1—加载曲线2—卸载曲线(2)影响机床部件刚度的因素由于零件表面存在宏观几何形状误差和微观几何形状误差，结合面的实际接触面积只是名义接触面积的一小部分(图所示)，在外力作用下，实际接触区的接触应力很大，产生了较大的接触变形。1)结合面接触变形的影响图5-16两零件结合面间的接触情况4.机床部件刚度2)摩擦力的影响图5-17摩擦力对机床部件刚度的影响4.机床部件刚度3)低刚度零件的影响在机床部件中，个别薄弱零件对刚度的影