第四章機(jī)械加工質(zhì)量及其控制(文件)
【正文】 入工件的熱量減??； ? 精加工前有充分時(shí)間間隙，得到足夠的冷卻； ? 及時(shí)刃磨和修正砂輪，減少切削熱； ? 使工件在夾緊狀態(tài)下有伸縮的自由（彈簧后頂尖，氣動(dòng)后頂尖） 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 “車工怕細(xì)長(zhǎng)” ? 采用反向走刀（進(jìn)給）切削 —— 改變進(jìn)給方向使細(xì)長(zhǎng)軸在加工過程中受拉力。 第二節(jié) 機(jī)械加工精度的影響因素及控制 四、保證和提高加工精度的途徑 （三）誤差轉(zhuǎn)移法 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 誤差分組法 是利用有密切聯(lián)系的表面之間的相互比較和相互檢查，從中找出它們之間的差異；然后再進(jìn)行相互修正加工或者利用互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，使被加工表面原有的誤差不斷縮小和平均化，以達(dá)到很高的加工精度。此時(shí)，若采用 就地加工法 ，就可解決這種難題。 ? 偶件自動(dòng)配磨：以互配件中的一件作為基準(zhǔn)去控制另一件的加工精度。 第四節(jié) 機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及控制 二、表面層物理機(jī)械性能的影響因素 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 影響表面層物理力學(xué)性能的主要因素 表面 物理力學(xué)性能 ?影響 金相組織變化 因素 ?影響 顯微硬度 因素 ?影響 殘余應(yīng)力 因素 ? 塑變引起的冷硬 ? 金相組織變化引起的硬度變化 ? 冷塑性變形 ? 熱塑性變形 ? 金相組織變化 ? 切削熱 ?冷作硬化 ?金相組織變化 ?殘余應(yīng)力 表 現(xiàn) 形 式 第四節(jié) 機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及控制 二、表面層物理機(jī)械性能的影響因素 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 第四節(jié) 機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及控制 二、表面層物理機(jī)械性能的影響因素 對(duì)零件使用性能危害甚大的殘余拉應(yīng)力、磨削燒傷和磨削裂紋均起因于磨削熱，所以如何降低磨削熱并減少其影響是生產(chǎn)上的一項(xiàng)重要問題。 第五節(jié) 機(jī)械加工過程中的振動(dòng)及控制 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 機(jī)械加工振動(dòng) 自激振動(dòng) 自由振動(dòng) 強(qiáng)迫振動(dòng) 當(dāng)系統(tǒng)受到初始干擾力激勵(lì)破壞了其 平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復(fù)力來(lái) 維持的振動(dòng)稱為自由振動(dòng)。 (占 30%) 在沒有周期性干擾力作用的情況下， 由振動(dòng)系統(tǒng)本身產(chǎn)生的交變力所激發(fā) 和維持的振動(dòng)，稱為自激振動(dòng)。 3） 強(qiáng)迫振動(dòng)振幅的大小與干擾力、系統(tǒng)剛度及阻尼系數(shù)有關(guān)：干擾力越大，系統(tǒng)剛度和阻尼系數(shù)越小，則振幅越大。 ? 機(jī)械加工過程中強(qiáng)迫振動(dòng)振源的查找方法 第五節(jié) 機(jī)械加工過程中的振動(dòng)及控制 一、機(jī)械加工過程中的強(qiáng)迫振動(dòng) 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 自激振動(dòng)： 機(jī)械加工過程中，在沒有周期性外力作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生的周期性振動(dòng)，稱為 自激振動(dòng) ；在金屬切削過程中的自激振動(dòng)一般稱為 切削顫振 ，簡(jiǎn)稱 顫振 。 自激振動(dòng)的頻率接近于系統(tǒng) 的固有頻率，即顫振頻率取 決于振動(dòng)系統(tǒng)的固有特性。當(dāng)振幅為 A1時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)每一振動(dòng)周期從電動(dòng)機(jī)獲得的能量 E+大于振動(dòng)所消耗的能量 E，則振幅將不斷增大，直至增大到振幅 A0時(shí)為止；反之，當(dāng)振幅為 A2時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)每一振動(dòng)周期從電動(dòng)機(jī)獲得的能量 E+小于振動(dòng)所消耗的能量 E，則振幅會(huì)不斷減小，直至減小到振幅 A0時(shí)為止。 將這種 由于切削厚度的變化而引起的自激振動(dòng) ，稱為 “ 再生顫振 ”。 實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)小剛度方向 x1落在β角內(nèi)時(shí)，即 α1＜ β為不穩(wěn)定區(qū)。因此，振動(dòng)得以維持。 提高工藝系統(tǒng) 抗振性 合理選擇 切削用量 合理選擇 刀具參數(shù) 采用變速切削 采用減振裝置 合理調(diào)整主振模態(tài)剛度比及其組合 ?前角、主偏角 ↑→自振 ↓ ?后角 ↓→自振 ↓；但太小時(shí) →自振 ↑ 抑制再生顫振方法，用于工藝 系統(tǒng)剛性較好的場(chǎng)合。 沖擊減振器： 由一個(gè)與振動(dòng)系統(tǒng)剛性聯(lián)結(jié)的殼體和一個(gè)在體內(nèi)可自由沖擊的質(zhì)量組成，當(dāng)系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，由于質(zhì)量反復(fù)地沖擊殼體消耗了振動(dòng)的能量，因而可顯著消振。 阻尼減振器： 利用固體或液體的摩擦阻尼來(lái)消耗振動(dòng)的能量，實(shí)現(xiàn)減振。 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 抑制自激振動(dòng) 途徑 ? v =30～ 70m/min→自振 ↑ ? f↓→自振 ↑；保證 Ra時(shí) →f↑ ?提高機(jī)床抗振性 ?提高刀具抗振性 （采用消振刀具） ?提高工件安裝剛性 根據(jù)振型耦合原理，工藝系統(tǒng) 的振動(dòng)還受到各振型的剛度比 及其組合的影響。 當(dāng)?shù)都芟到y(tǒng)以 ω的頻率振動(dòng)時(shí)，質(zhì)量 m在 x x2兩個(gè)方向上以不同的振幅和相位進(jìn)行振動(dòng)，其合成運(yùn)動(dòng)軌跡近似橢圓 E。但在實(shí)際加工中，當(dāng)切削深度達(dá)到一定值時(shí)，仍會(huì)發(fā)生顫振，這可以用 振型耦合原理來(lái)解釋。刀架系統(tǒng)因此產(chǎn)生了一次自由振動(dòng)，并在被加工表面留下相應(yīng)的振紋。 如果吸收能量大于消耗能量，則振動(dòng)會(huì)不斷加強(qiáng)；如果吸收能量小于消耗能量，則振動(dòng)將不斷衰減而被抑制。 自激振動(dòng)由振動(dòng)系統(tǒng)本身參數(shù) 決定，與強(qiáng)迫振動(dòng)顯著不同。 ? 強(qiáng)迫振動(dòng)的特征 第五節(jié) 機(jī)械加工過程中的振動(dòng)及控制 一、機(jī)械加工過程中的強(qiáng)迫振動(dòng) 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 減小強(qiáng)迫振動(dòng)的措施 ? 減小激振力 ? 調(diào)整振源頻率 ? 提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼 ? 采取隔振措施 ? 采用減振裝置。 (占 65%) 第五節(jié) 機(jī)械加工過程中的振動(dòng)及控制 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 1）強(qiáng)迫振動(dòng)是由周期性激振力引起的，不會(huì)被阻尼衰減掉，振動(dòng)本身也不能使激振力變化。 (占 5%) 系統(tǒng)在周期性激振力 (干擾力 )持續(xù)作用 下產(chǎn)生的振動(dòng)，稱為強(qiáng)迫振動(dòng)。 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 提高表面質(zhì)量的工藝途徑大致可以分為兩類： 一類是用低效率、高成本的加工方法，尋求各工藝參數(shù)的優(yōu)化組合，以 減小表面粗糙度 ； 另一類是著重改善工件表面的物理力學(xué)性能，以 提高其表面質(zhì)量 。 第二節(jié) 機(jī)械加工精度的影響因素及控制 四、保證和提高加工精度的途徑 （六）控制誤差法 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 影響切削加工表面粗糙度的因素 刀具幾何形狀 刀具材料、刃磨質(zhì)量 切削用量 工件材料 ?殘留面積 ↓ →Ra↓ ?前角 ↑→ Ra↓ ?后角 ↑→摩擦 ↓→Ra↓ ?刃傾角會(huì)影響實(shí)際工作前角 ? v↑→ Ra↓ ?f↑→ Ra↑ ?ap對(duì) Ra影響不大，太小會(huì)打滑，劃傷已加工表面 ?材料塑性 ↑→ Ra↑ ?同樣材料晶粒組織大 ↑→ Ra↑，常用正火、調(diào)質(zhì)處理 ?刀具材料強(qiáng)度 ↑→ Ra↓ ?刃磨質(zhì)量 ↑→ Ra↓ ?冷卻、潤(rùn)滑 ↑→ Ra↓ 第四節(jié) 機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及控制 一、表面粗糙度的影響因素 第四章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 影響磨削加工表面粗糙度的因素 ? 粒度 ↓→Ra↓ ? 金剛石筆鋒利 ↑，修正導(dǎo)程、徑向進(jìn)給量 ↓→ Ra↓ ?磨粒等高
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