《机械加工质量》PPT课件.ppt

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1、第5章机械加工质量分析与控制本章要点影响加工误差的因素影响机械加工表面质量的因素工艺系统几何误差工艺系统受力变形工艺系统热变形加工误差的统计分析机械制造技术基础第5章机械加工质量分析与控制AnalysisandControlofMachiningQuality5.1概述IntroductiontoMachiningQuality5.1.1机械加工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

2、度表面缺陷层表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力加工质量加工质量包含的内容5.1.1机械加工质量◆加工精度：零件加工后实际几何参数与理想几何参数的符合程度。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）表面粗糙度零件加工表面的粗糙度与波度RZλHλRZ◆零件宏观几何形状误差、波度、表面粗糙度◆加工误差：零件加工后实际几何参数与理想几何参数的偏离程度。5.1.2误差敏感方向图5-4：ΔRΔYRRΔR=ΔX（4

3、-1）（4-2）显然：工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。误差敏感方向一般为已加工表面过切削点的法线方向。图5-4误差敏感方向ＯYR0Xa）ＯYR0Xb）误差敏感方向工艺系统的误差称为原始误差。5.1.3影响加工精度的因素原始误差与工艺系统原始状态有关的原始误差(几何误差)与工艺过程有关的原始误差(动误差)原理误差定位误差调整误差刀具误差夹具误差机床误差工艺系统受力变形（包括夹紧变形）工艺系统受热变形刀具磨损测量误差工件残余应力引起的变形工件相对

4、于刀具静止状态下的误差工件相对于刀具运动状态下的误差主轴回转误差导轨导向误差传动链误差原始误差——原始误差分类5.1.4研究加工质量的方法◆研究某一确定因素对加工精度的影响规律。将其他因素尽量缩小和控制，使之对结果影响最小而将研究对象因素放大。通过分析计算或测试、实验得出该因素与加工误差的关系。主要是分析各项误差单独的变化规律。◆以生产中一批工件的实测结果为基础，用数理统计方法进行数据处理，从中找出误差产生和分布的规律，用于控制工艺过程的正常进行。用于大批量生产中，主要是研究各种误差影响条件下的加工误差变化

5、规律。单因素分析法统计分析法5.1.4研究加工质量的方法◆在实际生产中，常把两种方法结合起来使用：单因素分析法可以帮助获得误差因素的影响规律。统计分析法寻找判断产生加工误差的可能原因，然后运用单因素分析法，找出影响加工精度的主要原因，以便采取有效的工艺措施提高加工精度。机械制造技术基础第5章机械加工质量分析与控制AnalysisandControlofMachiningQuality5.2工艺系统几何精度对加工精度的影响GeometricPrecisionsofTechnologicalSystemandi

6、tsinfluencetomachiningPrecision加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。5.2.1加工原理误差式中R——球头刀半径；h——允许的残留高度。例2：用阿基米德蜗杆滚刀滚切渐开线齿轮例1：在数控铣床上采用球头刀铣削复杂形面零件(图5-6)SRh图5-6空间曲面数控加工（5-3）加工原理误差5.2.2机床误差1）径向跳动2）轴向窜动3）倾角摆动（图5-7）b）轴向窜动a）径向跳动c）倾角摆动图5-7主轴回转误差基本形式主轴回转误差主轴回转误差是指主轴实

7、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三种基本型式5.2.2机床误差◆主轴回转误差对加工精度的影响★主轴径向跳动对加工精度的影响（镗孔）考虑最简单的情况，主轴回转中心在x方向上作简谐直线运动，其频率与主轴转速相同，幅值为2e。则刀尖的坐标值为：e图5-8径向跳动对镗孔精度影响式中R——刀尖回转半径；φ——主轴转角。（5-4）显然，式（5-4）为一椭圆。图5-9径向跳动对车外圆精度影响123456785.2.2机床误差仍考虑最简单的情况，主轴回转中心在x方向上作简谐直线运动，其频

8、率与主轴转速相同，幅值为2e。则刀尖运动轨迹接近于正圆（图5-9）。结论：主轴径向跳动影响加工表面的圆度误差e★主轴径向圆跳动对加工精度的影响（车外圆）5.2.2机床误差★主轴轴向窜动对加工精度的影响被加工端面不平，与圆柱面不垂直；加工螺纹时，产生螺距周期性误差。铣削端面或轮廓时，影响平面度或形状精度。★主轴倾角摆动对加工精度的影响与主轴径向跳动影响类似，不仅影响圆度误差，而且影响圆柱度误差。AB5.2.2机床误