【正文】 第 6章 機(jī)械加工質(zhì)量 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 機(jī)械加工精度 機(jī)械加工表面質(zhì)量 至總目錄 第 6章 機(jī)械加工質(zhì)量 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 機(jī)器零件的加工質(zhì)量決定了機(jī)器的： 機(jī)器產(chǎn)品加工質(zhì)量的內(nèi)容： 返回本章目錄 機(jī)器產(chǎn)品加工質(zhì)量要求越來(lái)越高（近 30年） 加工精度 （普通） 從 → （精密） 從 1μm → (超精密） 從 → 加工表面質(zhì)量粗糙度方面已獲得小于 m的粗糙度。 加工質(zhì)量與設(shè)備、工藝方法、工藝措施有關(guān)。 返回本章目錄 加工精度與工件獲得精度的方法 加工精度 — 零件加工后的幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與圖紙規(guī)定的 理想零件 的幾何參數(shù) 符合的程度。 理想零件： 尺寸 — 零件尺寸公差帶中點(diǎn) 中點(diǎn)尺寸 形狀 — 絕對(duì)的平面、圓柱面、錐面 位置 — 絕對(duì)平行、垂直、同軸 返回本章目錄 ?? ? 加工精度包括三個(gè)方面 : 尺寸精度 。 形狀精度 。 位置精度。 加工誤差 — 是加工精度的另一種表述方法，加工后零件的幾何參數(shù)與 理想零件 的幾何參數(shù)偏離程度 ,以大小示。 加工誤差越大，加工精度越低； 加工誤差越小，加工精度越高。 返回本章目錄 獲得尺寸精度的方法 ： ⑴ 試切法 ： 通過(guò)試切 → 測(cè)量 → 調(diào)整 →再試切 … 直到 被加工部分達(dá)到尺寸要求為止。 試切一小段 特點(diǎn)： ①費(fèi)時(shí)費(fèi)力 。 ② 與操作工人水平有關(guān) 。 ③ 適用于單件小批生產(chǎn) 。 ④ 調(diào)整法加工時(shí)調(diào)整刀具位置用。 返回本章目錄 (2)定尺寸刀具法： 零件加工尺寸決定于刀具尺寸。 特點(diǎn)： ①尺寸精度決定于： a）刀具 的種類(lèi)和精度； b）刀具的安裝精度； c）機(jī)床的精度。 ②生產(chǎn)率較高，在孔加工中廣泛使用。 應(yīng)用： 孔加工廣泛使用。 返回本章目錄 (2)調(diào)整法： 預(yù)先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)置， 并在一批零件的加工過(guò)程中始終保持這個(gè)位置不 變，以保證被加工零件尺寸的方法。 特點(diǎn)： ①尺寸穩(wěn)定 。 ② 生產(chǎn)率高 。 ③ 加工精度與操作工人的水平關(guān)系不大，主要決定于調(diào)整精度。 應(yīng)用： 廣泛于成批及大量生產(chǎn)。 返回本章目錄 (4)自動(dòng)控制法： 這種方法是把測(cè)量裝置，進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)等組成一個(gè)自動(dòng)控制的加工系統(tǒng)。 特點(diǎn)： ①自動(dòng)化程度高，精度高； ②適用于批量或大量生產(chǎn)。 減振器 測(cè)頭 工件 百分表 磨削自動(dòng)測(cè)量 返回本章目錄 加工表面質(zhì)量 (1)基本概念 1）表面微觀幾何形狀 (表面粗糙度及波度 ) △形 H2 L2 Amin Amax 圖 61 表面粗糙度，波度和形狀誤差 表面質(zhì)量： ①表面粗糙度 L/H＜ 50 ② 表面波度 L/H = 50～ 1000 加工精度： 宏觀幾何形狀 L/H＞ 1000 返回本章目錄 2) 表面物理機(jī)械性能 ① 表面冷層作硬化 由切削力，切削熱 → 表面強(qiáng)烈的型性變形→ 表面強(qiáng)度硬度提高塑性下降。 硬化程度： H— 表面層顯微硬度 H0— 工件材料加工前顯微硬度（基本度） 返回本章目錄 0000 1 0 0???HNHN ② 表層金相組織變化 加工表面在切削熱作用下，溫度上升至金相組織變化的臨界值時(shí)，產(chǎn)生表層金 相組織變化。 ③表層殘余應(yīng)力 加工后表層產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形或金相組織變化，造成體積變化。 返回本章目錄 工作時(shí)間 磨 損 量 Ⅱ Ⅰ Ⅲ Ⅰ — 初期磨損 Ⅱ — 正常磨損 Ⅲ — 急劇磨損 圖 62 初期磨損量△與粗糙度 Ra的關(guān)系 1輕載荷 2重載荷 Ra O O1 O2 2 1 返回本章目錄 (2)機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器使用性能的影響 1）表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響 ① 表面微觀幾何形狀對(duì)耐磨性的影響 ② 表面物理機(jī)械性能對(duì)耐磨性的影響 ⅰ. 冷作硬化 N ↑( 適度） → 耐磨性 ↑（表面強(qiáng)度提高） 冷作硬化 N ↑( 過(guò)度） → 耐磨性 ↓ （表面金相組織疏松，甚至出現(xiàn)裂紋和剝落） ⅱ. 金相組織變化 → 耐磨性 ↓ （改變表面硬度） 返回本章目錄 2) 表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞度的影響 ①表面粗糙度對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響 粗糙度 Ra、劃痕和裂紋 ↑ ↓ 應(yīng)力集中 ↑ ↓ 疲勞強(qiáng)度 ↓ 返回本章目錄 ② 表面物理機(jī)械性能對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響 表層殘余壓應(yīng)力 — 提高零件疲勞強(qiáng)度（抵消交變載荷的拉應(yīng)力） 表層殘余拉應(yīng)力 — 降低零件疲勞強(qiáng)度（容易使表面產(chǎn)生裂紋） 適度冷作硬化 — 提高零件疲勞強(qiáng)度（阻止裂紋的出現(xiàn)和擴(kuò)展） 過(guò)度冷作硬化 — 降低疲勞強(qiáng)度（容易使表面產(chǎn)生裂紋） 磨削燒傷 — 降低疲勞強(qiáng)度（表層的硬度、強(qiáng)度都下降） 返回本章目錄 3) 表面質(zhì)量對(duì)配合精度的影響 表面粗糙度 Ra大 ①間隙配合初期磨損量大，間隙值增大 ②過(guò)盈配合部分凸峰被擠平，過(guò)盈量減小 4) 表面質(zhì)量對(duì)耐腐蝕性的確影響 表面粗糙度 Ra↑ — 耐腐蝕性 ↓ （由于電化學(xué)腐蝕作用） 5) 其它影響 返回本章目錄 機(jī)械加工精度 原始誤差與加工誤差 工藝系統(tǒng) — 機(jī)械加工時(shí)，機(jī)床、夾具、 刀具和工件構(gòu)成一個(gè)相互聯(lián)系的統(tǒng)一系統(tǒng)。 原始誤差 — 工藝系統(tǒng)中存在的各種誤差。 原始誤差 （原因） — 加工誤差 （結(jié)果 ） 返回本章目錄 圖 64 原始誤差 原 始 誤 差 原理誤差 工件裝夾誤差 機(jī)床誤差 夾具誤差 刀具誤差 度量誤差 工藝系統(tǒng)受力變形 工藝系統(tǒng)熱變形 內(nèi)應(yīng)力變形誤差 調(diào)整誤差 刀具磨損 1心軸 2齒輪坯 H7/h6 2 1 圖 63 滾齒加工的裝夾 例：滾齒時(shí)的加工誤差形成 返回本章目錄 影響加工精度的因素 （ 1） 原理誤差 — 由于采用了 近似的加工運(yùn)動(dòng) 或 近似的刀具輪廓 而產(chǎn)生的。 例 : ① 滾刀用阿基米德蝸桿代替漸開(kāi)線蝸桿 （近似的刀具輪廓） ； ②模數(shù)銑刀銑齒 （近似的刀具輪廓） ； ③用公制絲桿車(chē)蝸桿或英制螺紋。 （近似的加工運(yùn)動(dòng)） 返回本章目錄 例 1. 在公制車(chē)床上車(chē)模數(shù)為 2mm蝸桿時(shí)，掛輪計(jì)算式為 ： ， 若 T=6mm， 機(jī)床絲桿螺距）（蝸桿螺距）(4321Ttzzzz ??,1 2 0,80,70,1 1 0 4321 ???? ZZZZ 求加工后蝸桿螺距 誤差是多少 ？ t=2 T=6 i 返回本章目錄 4231ZZZZi???mm285 ===工件 1轉(zhuǎn)刀具移動(dòng)的距離為： 1 i T=t 所以 i=t/T （實(shí)際螺距） 而 理論螺距 應(yīng)該為： t=2 = 所以螺距誤差為： △ t=t－ t=－ = 解： 返回本章目錄 提示 :在 長(zhǎng)度上誤差是多少 ? 在 100長(zhǎng)度上誤差是多少 ? 例 2. 設(shè)計(jì)車(chē)床走刀箱時(shí)，經(jīng)常要考慮車(chē)削蝸桿時(shí)交換齒輪的配置問(wèn)題。如果選交換齒輪 作為近似配置，求采用這種傳動(dòng)比來(lái)車(chē)削長(zhǎng)度為 L=100mm的蝸桿時(shí)，蝸桿軸向齒距積累誤差是多少？ 230584839 ???2?返回本章目錄 （ 2）機(jī)床誤