第6章生产过程和机械加工质量精编版
24页1、第3章 机械加工质量,3.1 机械加工精度 3.1.1 机械加工精度的概念 3.1.2 机械加工精度获得的方法 3.1.3 影响机械加工精度的主要因素 3.1.4 提高机械加工精度的工艺措施 3. 2 加工表面质量 3.2.1 机械加工表面质量的基本概念 3.2.2 机械加工表面质量对机器使用性能的影响 3.2.3 影响机械加工表面质量的因素及提高机械加工表面质量的工艺措施,1,3.1 机械加工精度,3.1.1 机械加工精度的概念 机械加工精度的概念 加工精度:是指零件加工后,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。加工精度包括: 尺寸精度:加工表面的实际尺寸与设计尺寸的尺寸之间的符合程度。在国标中尺寸公差分20级(IT01、IT0、IT1IT18)。 形状精度:加工表面的实际形状与理想零件表面形状相符合的程度。在国标中形状公差有六项:直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。 相互位置精度:加工表面的间实际位置与理想位置相符合的程度。在国标中位置公差有八项:平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。,2,广东白云学院 数控教研室,3.1
2、.2 机械加工精度获得的方法,(2)调整法:通过预调好的机床、夹具、刀具、工件,在加工中自行获得尺寸精度。 (3)定尺寸刀具法:用一定形状和尺寸的刀具加工获得。 (4)自动控制法:用一定装置,边加工边自动测量控制加工。,2. 形状精度的获得方法 (1)轨迹法 :利用刀具与工件间的相对运动轨迹来获得形状。 (2)成形法:利用成形刀具加工获得表面形状。 (3)展成法:利用刀具与工件相对运动使工件被刀具切削成一定形状的包络线。,l. 尺寸精度的获得方法 (1)试切法:试切测量调整再试切,3,广东白云学院 数控教研室,3. 位置精度的获得方法 (1)一次装夹获得法 (2)多次装夹获得法 装夹的方式:直接找正装夹、划线找正装夹、夹具装夹。,3.1.2 机械加工精度获得的方法,4,广东白云学院 数控教研室,3.1.3 影响机械加工精度的主要因素,工艺系统 在机械加工中,由机床、夹具、刀具和工件等组成的统一体。,按照工艺系统误差的性质可归纳为4个方面 1、工艺系统的几何误差 2、工艺系统的受力变形 3、工艺系统的热变形 4、工件残余应力所引起的误差,5,广东白云学院 数控教研室,3.1.3 影响机械
3、加工精度的主要因素,1)加工原理误差 采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工产生的误差。,2)机床的几何误差 (1)主轴回转误差(主轴轴线漂移): 纯径向跳动:车削外圆、镗孔时产生圆度误差。 纯轴向窜动:车端面产生平面度误差;车螺纹产生螺距小周期误差。 纯角度摆动:产生圆柱度或端面形状误差。,1、 工艺系统几何误差,6,广东白云学院 数控教研室,3.1.3 影响机械加工精度的主要因素,(2)机床导轨误差,(3)机床传动链传动误差,1、 工艺系统几何误差,3)工艺系统的其他几何误差,(1)刀具误差,(2)夹具误差,(3)工件装夹误差,(4)测量误差,(5)调整误差,7,广东白云学院 数控教研室,2、工艺系统受力变形,1)工艺系统的刚度及其影响 (1)工艺系统的刚度 机械加工过程中,在重力、切削力、夹紧力、惯性力、传动力等外力作用下,工艺系统都会变形,破坏刀具与工件间的正确位置,从而产生加工误差。,3.1.3 影响机械加工精度的主要因素,(2)工件和刀具的刚度,(3)接触刚度 就是互相接触的两表面受力后抵抗变形的能力。,(4)机床部件的刚度,8,广东白云学院 数控教研室,2、工艺系统
4、受力变形,2)工艺系统受力变形引起的加工误差 (1)切削过程中受力点位置变化引起的工件形状误差,3.1.3 影响机械加工精度的主要因素,(2)由切削力大小变化引起的误差误差复映,(3)切削过程中受力方向变化引起的工件形状误差,(4)由其他作用力引起的误差 a、夹紧力引起的误差 b 、离心力及传动力引起的误差 c、重力引起的误差,9,广东白云学院 数控教研室,3)减小工艺系统受力变形的主要措施,提高接触刚度 提高工件的刚度,减少受力变形 提高机床部件刚度、减少受力变形 合理装夹工件、减少夹紧变形,3.1.3 影响机械加工精度的主要因素,2、工艺系统受力变形,10,广东白云学院 数控教研室,1)机床热变形引起的加工误差,2)工件的热变形引起的加工误差 工件均匀受热 工件不均匀受热,3.1.3 影响机械加工精度的主要因素,3、工艺系统的热变形,3)刀具的热变形引起的加工误差,4)减少和控制工艺系统热变形的主要途径 减少发热,隔离热源 冷却、通风、散热 均衡温度场 加速热平衡 控制环境温度,11,广东白云学院 数控教研室,例:,车削工件,产生图示误差,分析主要原因。,(a) 锥形:导轨与主轴不
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