機械制造技術(shù)基礎(chǔ)張世昌第4章機械加工質(zhì)量

1、2022-5-51 機械制造過程基礎(chǔ)知識 切削與磨削原理 機械加工質(zhì)量 機械加工工藝過程設(shè)計 機械制造技術(shù)新發(fā)展 機器的裝配工藝 機械制造技術(shù)概論2022-5-522022-5-532022-5-542022-5-55 2022-5-56 2022-5-57 2022-5-58 2022-5-59 2022-5-510 2022-5-511 2022-5-512 2022-5-513 2022-5-5142022-5-515 2022-5-516 2022-5-517 2022-5-518 2022-5-519 2022-5-520 2022-5-521 2022-5-522 2022-5-5

2、23 2022-5-524 2022-5-5252022-5-526 （2）機床導軌誤差）機床導軌誤差2022-5-527 2022-5-528 2022-5-529 2022-5-530 2022-5-531 2022-5-532 2022-5-5332022-5-534 2022-5-535 2022-5-536 2022-5-537 2022-5-538 2022-5-539 2022-5-540 2022-5-541 2022-5-542 2022-5-543 2022-5-544 2022-5-545 2022-5-546 2022-5-547 3、加工細長軸時防止切削變形的措施、加

3、工細長軸時防止切削變形的措施2022-5-548 4、轉(zhuǎn)移原始誤差、轉(zhuǎn)移原始誤差2022-5-549 5、誤差補償法、誤差補償法2022-5-550 2022-5-551 2022-5-552 2022-5-553 2022-5-554 1、減少熱源的發(fā)熱量：、減少熱源的發(fā)熱量：2022-5-555 2022-5-5562022-5-557 2022-5-558 2022-5-559 2022-5-560 2022-5-561 2022-5-562 2022-5-563 2022-5-564 2022-5-565 2、正態(tài)分布曲線法、正態(tài)分布曲線法2022-5-566 2022-5-567 2

4、022-5-568 (2) 正態(tài)分布曲線的特點和應(yīng)用正態(tài)分布曲線的特點和應(yīng)用2022-5-569 正態(tài)分布曲線的使用分散范圍正態(tài)分布曲線的使用分散范圍2022-5-570 2022-5-571 隨機誤差和工序精度隨機誤差和工序精度2022-5-572 保證加工系統(tǒng)不出廢品的充分和必要條件保證加工系統(tǒng)不出廢品的充分和必要條件2022-5-573 2022-5-574計算一批零件的合格率和廢品率 2022-5-575計算一批零件的合格率和廢品率 2022-5-576計算一批零件的合格率和廢品率 2022-5-577 2022-5-578 2022-5-579 2022-5-580 2022-5-5

5、81 2022-5-582 計算例題二2022-5-583 2022-5-584 2022-5-585 2022-5-586 2022-5-587 2022-5-588 2022-5-589 2022-5-590 2022-5-591 2022-5-592 2022-5-593 2022-5-594 2022-5-595 2022-5-596 2022-5-597 2022-5-598 2022-5-599 2022-5-51002022-5-5101 2022-5-5102 2022-5-5103 2022-5-5104 2022-5-5105 2022-5-5106 2022-5-5107

6、 2022-5-5108 2022-5-5109 2022-5-5110 2022-5-5111 2022-5-5112 2022-5-5113 (二)磨削后的表面粗糙度2022-5-5114 2022-5-5115 2022-5-5116 2022-5-5117 2022-5-5118 2、由于金屬相變引起殘余應(yīng)力的機理2022-5-5119 2、磨削時的燒傷和裂紋2022-5-51202022-5-51212022-5-51222022-5-5123 2022-5-51242022-5-5125v 影響加工表面粗糙度，振動頻率較低時會產(chǎn)生波度v 影響生產(chǎn)效率 v 加速刀具磨損，易引起崩刃v

7、 影響機床、夾具的使用壽命v 產(chǎn)生噪聲污染，危害操作者健康v 工藝系統(tǒng)受到初始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復力來維持的振動稱為自由振動。v 由于系統(tǒng)中總存在由阻尼，自由振動將逐漸衰弱，對加工影響不大。自由振動強迫振動自激振動2022-5-5126v 由外界周期性的干擾力（激振力）作用引起v 強迫振動振源：機外機內(nèi)。機外振源均通過地基把振動傳給機床。機內(nèi)： 1）回轉(zhuǎn)零部件質(zhì)量的不平衡 2）機床傳動件的制造誤差和缺陷 3）切削過程中的沖擊v 頻率特征：與干擾力的頻率相同，或是干擾力頻率整倍數(shù)v 幅值特征：與干擾力幅值、工藝系統(tǒng)動態(tài)特性有關(guān)。當干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時

8、，產(chǎn)生共振v 相角特征：強迫振動位移的變化在相位上滯后干擾力一個角，其值與系統(tǒng)的動態(tài)特性及干擾力頻率有關(guān)。2022-5-5127圖4-64 自激振動系統(tǒng)能量關(guān)系A(chǔ) B C能量EQEE0振幅電動機(能源)交變切削力F(t)振動位移X(t)圖4-63 自激振動閉環(huán)系統(tǒng)機床振動系統(tǒng)（彈性環(huán)節(jié)）調(diào)節(jié)系統(tǒng)（切削過程）2022-5-5128切削過程，由于偶然干擾，使加工系統(tǒng)產(chǎn)生振動并在加工表面上留下振紋。第二次走刀時，刀具將在有振紋的表面上切削，使切削厚度發(fā)生變化，導致切削力周期性地變化，產(chǎn)生自激振動 圖4-65 再生自激振動原理圖f切入 切出y0ya）b）y0y切入 切出fc）fy0y切入 切出d）切入

9、 切出fy0ya）b）c）系統(tǒng)無能量獲得；d）y 滯后于y0，即 0- ，此時切出比切入半周期中的平均切削厚度大，切出時切削力所作正功（獲得能量）大于切入時所作負功，系統(tǒng)有能量獲得，產(chǎn)生自激振動2022-5-5129將車床刀架簡化為兩自由度振動系統(tǒng)，等效質(zhì)量m用相互垂直的等效剛度分別為k1、k2兩組彈簧支撐（設(shè)x1為低剛度主軸，圖4-66）圖4-66 車床刀架振型耦合模型Fmabcdx1x1x2x2k2k112X k1=k2，x1與x2無相位差, 軌跡為直線，無能量輸入 k1k2，x1超前x2 ，軌跡dcba為一橢圓，切入半周期內(nèi)的平均切削厚度比切出半周期內(nèi)的大，系統(tǒng)無能量輸入 k1k2，x1

10、滯后于x2 ，軌跡為一順時針方向橢圓，即：abcd。此時，切入半周期內(nèi)的平均切削厚度比切出半周期內(nèi)的小，有能量獲得，振動能夠維持 。2022-5-5130調(diào)整振動系統(tǒng)小剛度主軸的位置（圖4-76）式中 f 和 fn 分別為振源頻率和系統(tǒng)固有頻率x2x2x1x1x1x1x2x2圖4-76 兩種尾座結(jié)構(gòu)0.25nfff（4-33）2022-5-5131減小切削或磨削時的重疊系數(shù)（圖4-67）式中 bd 等效切削寬度，即本次切削實際切到上次切削殘留振紋 在垂直于振動方向投影寬度； b 本次切削在垂直于振動方向上的切削寬度； B , fa 砂輪寬度與軸向進給量。 圖4-67 重疊系數(shù)apfaB振動方向XDfbbda）切削b）磨削rr，dabBfbB（切削）（磨削）（4-34）2022-5-5132v 減小重疊系數(shù)方法圖4-69 車刀消振棱0.10.3-5 -202 3增加切削阻尼（例采用倒棱車刀，圖4-69）2022-5-5133提高工藝系統(tǒng)剛度 增大工藝系統(tǒng)阻尼 阻尼材料鑄鐵環(huán)鑄鐵套