機(jī)械加工工藝與實訓(xùn)-第8章

第8章機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制china_54@第8章機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工精度1機(jī)械加工表面質(zhì)量2制造過程質(zhì)量統(tǒng)計分析方法與應(yīng)用34本章學(xué)習(xí)目標(biāo)理解機(jī)械加工精度撐握機(jī)械加工表面質(zhì)量了解制造過程質(zhì)量統(tǒng)計分析方法與應(yīng)用8.2.1機(jī)械加工精度1.基本概念（1）機(jī)械加工精度與加工誤差（2）原始誤差（3）原始誤差與加工誤差的關(guān)系加工誤差是指加工后的零件的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和表面間的相互位置）與理想幾何參數(shù)的偏差。把能直接引起工件加工誤差的各種因素稱為“原始誤差”。原始誤差的方向?qū)庸ぞ鹊挠绊?.2.1機(jī)械加工精度2.工藝系統(tǒng)靜態(tài)誤差對機(jī)械加工精度的影響工藝系統(tǒng)的靜態(tài)誤差包括機(jī)床、夾具、刀具和工件本身的制造誤差以及機(jī)床、夾具和刀具在加工過程中的磨損。機(jī)床的幾何誤差1）主軸回轉(zhuǎn)運動誤差2）機(jī)床導(dǎo)軌誤差3）機(jī)床傳動鏈誤差4）刀具、夾具的制造誤差①導(dǎo)軌的直線度誤差②前后導(dǎo)軌的平行度誤差③導(dǎo)軌與主軸之間的位置誤差8.2.1機(jī)械加工精度3.工藝系統(tǒng)動態(tài)誤差對機(jī)械加工精度的影響（1）工藝系統(tǒng)中力效應(yīng)引起的誤差1）工藝剛度2）工件、刀具的剛度及其對加工精度的影響當(dāng)工件、刀具的形狀比較簡單時，其剛度可用材料力學(xué)的有關(guān)公式進(jìn)行近似計算。

支承在兩頂尖間加工的棒料及支承在鏜模支架上的鏜刀桿，其最大變形量可用兩支點簡支梁計算。當(dāng)工件安裝在卡盤中，并用尾座頂尖支撐工件時，其最大變形量按靜不定公式計算。式中：—工件（刀具）長度（mm）；—材料的彈性模量（N/mm2）；

—工件（刀具）的截面慣性矩（mm4）；—系數(shù)90~100。

8.2.1機(jī)械加工精度3.工藝系統(tǒng)動態(tài)誤差對機(jī)械加工精度的影響（1）工藝系統(tǒng)中力效應(yīng)引起的誤差3）機(jī)床部件的剛度及其對加工精度的影響影響機(jī)床部件剛度的主要因素：①連接表面間的接觸變形②部件中薄弱零件的影響③間隙的影響4）誤差復(fù)映規(guī)律間隙對部件剛度曲線的影響5）其他力引起的加工誤差①夾緊力的影響②重力的影響6）減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施①提高接觸剛度②提高工件的剛度③提高機(jī)床部件的剛度④合理的裝夾方式和加工方式⑤減小切削力及其變化8.2.1機(jī)械加工精度3.工藝系統(tǒng)動態(tài)誤差對機(jī)械加工精度的影響（2）工藝系統(tǒng)中熱效應(yīng)引起的誤差1）工藝系統(tǒng)的熱源2）工件熱變形對加工精度的影響3）刀具熱變形對加工精度的影響1-連續(xù)切削2-間斷切削3-冷卻曲線刀具熱變形與切削時間的關(guān)系4）機(jī)床熱變形對加工精度的影響5）減少工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度影響的措施①減少發(fā)熱和隔離熱源②均衡溫度場③加速達(dá)到熱平衡狀態(tài)④控制環(huán)境溫度8.2.1機(jī)械加工精度4.提高加工精度的工藝措施（1）直接減小或消除誤差（2）誤差補償法（3）誤差轉(zhuǎn)移法（4）誤差平均法（5）誤差分組法（6）“就地加工”法誤差轉(zhuǎn)移法的實質(zhì)就是將原始誤差轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向上，或是不影響加工精度的方面去。誤差平均法的實質(zhì)是：利用有密切聯(lián)系的表面相互比較、相互檢查，從中找出差距后，或是相互糾正、或是互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工?！熬偷丶庸ぁ狈ㄓ址Q“自干自”，就是在機(jī)床上就地對機(jī)床某部分、夾具定位面等進(jìn)行加工，以獲得相應(yīng)的位置精度。誤差補償法就是人為地制造出一種新的或利用原有的一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，并盡量使兩者大小相等方向相反，從而達(dá)到提高加工精度的目的。8.2.2機(jī)械加工表面質(zhì)量1.加工表面質(zhì)量的概念加工表面質(zhì)量是指零件加工后表面層的狀態(tài)。（1）表面層的幾何形狀誤差（2）表面層的物理力學(xué)性能2.表面質(zhì)量對機(jī)器零件使用性能的影響（1）表面質(zhì)量對耐磨性的影響1）表面粗糙度2）冷作硬化（2）表面質(zhì)量對耐疲勞性的影響1）表面粗糙度2）表面層物理力學(xué)性能（3）表面質(zhì)量對耐腐蝕性的影響1）表面粗糙度2）表面層物理力學(xué)性能（4）表面質(zhì)量對零件配合質(zhì)量的影響零件表面的磨損曲線8.2.2機(jī)械加工表面質(zhì)量3.提高表面質(zhì)量的途徑（1）減小表面粗糙度值的工藝措施（2）減小殘余拉應(yīng)力、防止表面燒傷和裂紋的工藝措施1）選擇合理的磨削用量2）選擇有效的冷卻方法（3）采用表面冷壓強化工藝1）噴丸2）滾壓a)噴丸b)滾壓常用的冷壓強化方法8.2.3制造過程質(zhì)量統(tǒng)計分析方法與應(yīng)用1.誤差的性質(zhì)（1）系統(tǒng)性誤差①常值系統(tǒng)性誤差。②變值系統(tǒng)性誤差。（2）隨機(jī)性誤差（偶然誤差）2.加工誤差的統(tǒng)計分析法（1）分布圖分析法1）實際分布圖——直方圖2）正態(tài)分布曲線方程及特性

3）非正態(tài)分布（2）分布圖分析法的應(yīng)用1）判斷加工誤差的性質(zhì)2）確定各種加工方法所能達(dá)到的加工精度3）確定工序能力及其等級4）估算合格品率或不合格品率（3）點圖分析法8.3本章小結(jié)（1）加工過程中，機(jī)床、刀具、夾具、工件組成了一個統(tǒng)一體，這個統(tǒng)一體稱為工藝系統(tǒng)。（2）機(jī)械加工精度是指零件加工后的實際尺寸參數(shù)與設(shè)計圖樣規(guī)定的理想尺寸參數(shù)的接近程度。（3）加工誤差是指加工后的零件的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏差。（4）把直接引起工件加工誤差的各種因素稱為“原始誤差”。根據(jù)其的性質(zhì)、狀態(tài)，歸納成：加工原理誤差；工藝系統(tǒng)幾何誤差；工藝系統(tǒng)中力效應(yīng)引起的誤差；工藝系統(tǒng)中熱效應(yīng)引起的誤差。（5）工藝系統(tǒng)的靜態(tài)誤差包括機(jī)床、夾具、刀具和工件本身的制造誤差以及機(jī)床、夾具和刀具在加工過程中的磨損。（6）機(jī)床的幾何誤差是指在無切削負(fù)荷狀態(tài)下，來自機(jī)床本身制造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括回轉(zhuǎn)運動、直線運動以及傳動鏈的誤差。（7）主軸的回轉(zhuǎn)誤差，是指主軸的實際回轉(zhuǎn)軸線相對其理想回轉(zhuǎn)中心的變動量。主軸的回轉(zhuǎn)誤差基本形式有純軸向跳動、純徑向跳動、純角度擺動。（8）工藝系統(tǒng)中力效應(yīng)引起的誤差是指工藝系統(tǒng)中受到切削力、夾緊力、慣性力等作用而產(chǎn)生變形，引起的加工誤差；