機(jī)械加工精度與加工表面質(zhì)量(編輯修改稿)
2025-02-04 21:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)械制造基礎(chǔ) 17 ? 縮短切削力作用點和支承點的距離，也可使用輔助支承提高零件剛度。 ?合理使用機(jī)床： 懸伸長度短、運動間隙小、不運動部件要鎖緊。 ?其它措施： 補償系統(tǒng)受力變形、轉(zhuǎn)移誤差敏感方向、轉(zhuǎn)移誤差等。 3. 減小工藝系統(tǒng)受力變形的措施 ? 提高工藝系統(tǒng)的剛度： 包括結(jié)構(gòu)剛度、連接剛度、接觸剛度等。 ? 控制受力大小和方向： 通過合理選擇切削參數(shù)、刀具角度控制切削力或分力的大小，也可利用對稱性抵消作用力；改變切削力的方向，避開誤差敏感方向。 ? 采用合理的裝夾和加工方式 。 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 18 工藝系統(tǒng)熱變形 ? 工藝系統(tǒng)熱源： 切削熱、傳動系統(tǒng)摩擦能耗發(fā)熱、派生熱源（切屑、冷卻液落在床身上）、外部熱源。 ? 工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響： （ 1）機(jī)床由于各部分受熱不均勻，發(fā)生彎曲和扭曲變形，降低了、機(jī)床幾何精度，影響加工精度； （ 2）加工短小工件，加工可以忽略，但測量時要考慮熱脹冷縮； （ 3）車長軸時，溫度逐漸升高，刀具和工件變形漸大，切除量逐漸增大，加工工件產(chǎn)生圓柱度誤差；均勻熱變形量計算： （ 4）工件單面受力（如銑、刨、磨等），一面受熱，工件上拱，加工后加工表面出現(xiàn)中凹。 tLL ??? ?機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 19 ? 減少熱變形影響的措施 1) 減少發(fā)熱源：分離電機(jī)、液壓系統(tǒng)等； 2) 熱補償：均化溫度場，實際村各部分溫度均勻； 3) 保持系統(tǒng)熱平衡：加工前先預(yù)熱，平衡后在加工； 4) 環(huán)境恒溫。 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 20 例： 1. 工件剛度極大，床頭剛度大于床尾，分析加工后加工表面形狀誤差。 (a) 左小右大錐形； (b) 形成內(nèi)凹端面；(c) 馬鞍形，小徑靠床頭。 2. 車削工件，產(chǎn)生圖示誤差，分析主要原因。 (a) 錐形：導(dǎo)軌與主軸不平行、刀具磨損； (b) 腰鼓形：工件剛性差，產(chǎn)生讓刀； (c) 馬鞍形：工件剛性好，機(jī)床兩端剛性差。 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 21 工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形 ? 工件的內(nèi)應(yīng)力 是指當(dāng)外載荷去掉后仍然存在與工件內(nèi)部的應(yīng)力。存在內(nèi)應(yīng)力是工件處于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，應(yīng)力變化將產(chǎn)生變形。 ? 內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因： 1）毛坯制造中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力： 在鑄造、鍛造、焊接及熱處理中工件受熱不均及金相組織變化時體積的變化而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 通常表面（薄的部位）先冷卻凝固，芯部（厚的部位）后冷卻，因此先冷卻部分受壓應(yīng)力，后冷卻部分受拉應(yīng)力。 馬氏體的密度?。?γ馬 =），奧氏體的密度大（ γ奧 =），局部相變體積變大時受拉應(yīng)力，局部相變體積縮小時受壓應(yīng)力。 2）冷校直引起內(nèi)應(yīng)力： 剛性較差的、易變形的細(xì)長工件，采用冷校直的方法糾正彎曲變形時產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 3）切削加工過程中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力： 切削過程中切削塑性變形、相變等使工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 22 ? 消除內(nèi)應(yīng)力的措施 ? 合理設(shè)計零件結(jié)構(gòu)：鑄件、鍛件壁厚均勻，焊接件焊縫分布均勻等； ? 盡量不采用冷校直工藝：精密件嚴(yán)禁冷校直，可熱校直或加大余量多切削； ? 合理安排時效處理消除內(nèi)應(yīng)力； ? 合理安排工藝過程：粗加工后過一定時間后再精加工，粗加工后松開工件重新以較小的力裝夾等。 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 23 加工誤差的綜合 1）誤差的性質(zhì) （ 1）系統(tǒng)誤差： 連續(xù)加工一批工件時，加工誤差的大小和方向保持一定或按某一確定規(guī)律變化。前者稱為常值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。 （ 2）隨機(jī)誤差： 連續(xù)加工一批工件時，加工誤差的大小和方向都是無規(guī)律地變化。隨機(jī)誤差服從統(tǒng)計規(guī)律。 2）加工誤差的綜合 加工誤差的綜合是根據(jù)加工情況分析加工精度的影響因素，分項計算主要誤差，判斷其性質(zhì)，綜合求得加工誤差。 ? 系統(tǒng)誤差按代數(shù)和合成： ?????nisyisy1機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 24 ? 隨機(jī)誤差的合成 概率法綜合： ?????mjchjch1其中 （簡化近似取值） 總的標(biāo)準(zhǔn)偏差： ???????mj 12j2m2221 … ????? 總機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械制造基礎(chǔ) 25 3）加工誤差的統(tǒng)計分析 ? 分布曲線法 概率直方圖與分布曲線 平頻率直方圖正態(tài)分布y在正常加工條件下，用調(diào)整法加工一批工件所得的尺寸分布曲線符合正態(tài)分布曲線。
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