機械加工質量培訓課件(編輯修改稿)
2025-02-09 03:24 本頁面
【文章內容簡介】 (1)工藝系統(tǒng)熱源 加工過程中，工藝系統(tǒng)的熱源主要有兩大類： 切削熱和摩擦熱。 (2)機床熱變形 不同類型的機床因其結構與工作條件的差異而使熱源和變形形式各不相同。 圖 219 (3)工件熱變形 由切削熱引起，熱伸長量：△ L=αL△ t 當工件能夠自由伸長時，工件熱變形主要影響尺寸精度，否則，還會產生圓柱度誤差。 式中 L— 工件變形方向的長度（或直徑） (mm)。 α— 工件的熱膨脹系數（ 1/℃ ),鋼的熱膨脹系數為 10－ 5/℃ ，鑄鐵為 1 10－ 5 / ℃ ，黃銅為 10－ 5 / ℃ ； Δt— 工件的平均溫升（ ℃ ）。 例： 6級絲杠的螺距累積誤差在全長上不許超過 ，現磨一根長 3m的絲杠，每磨一次溫升 3 ℃ ，能否達到要求？ △ L=αL△ t=12 106 3000 3= 火車導軌有縫嗎？ 減少工件熱變形對加工精度影響的措施 1)在切削區(qū)施加充足的切削液。 2)提高切削速度或進給量，以減少傳入工件熱量。 3)粗、精加工分開，使粗加工的余熱不帶到精加工工序中。 4)刀具和砂輪勿讓過分的磨鈍才進行刃磨和修正，以減少切削熱和磨削熱。 5)使工件在夾緊狀態(tài)下有伸縮的自由 (如采用彈簧后頂尖等 )。 （ 4）刀具熱變形 刀具熱變形的熱源主要是切削熱 由于刀體小 ,熱容量小 ,刀具溫升非常高。例如 ,用高速鋼車刀切削時： 刀刃部分溫升可達 700800度； 刀具伸長量可達 ～ mm 補充：減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑 1．減少發(fā)熱量 2．改善散熱條件 3．均衡溫度場 4．改進機床結構 內應力：亦稱殘余應力，是指在沒有外力作用下或去除外力作用后殘留在工件內部的應力。 工件一旦有內應力產生，就會使工件材料處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位轉化，轉化速度或快或慢，但遲早總是要轉化的，轉化的速度取決于外界條件。當帶有內應力的工件受到力或熱的作用而失去原有的平衡時，內應力就將重新分布以達到新的平衡，并伴隨有變形發(fā)生，使工件產生加工誤差。 （ 1）內應力產生的原因 1）熱加工（毛坯制造）中產生的內應力 以鑄造為例，由于壁厚不均，冷卻速度不一致，內應力的狀態(tài)為 厚壁或心部受拉應力 ， 薄壁或外表層受壓應力 。 2）冷校直產生的內應力 塑性變形 是物質 包括流體 及固體在一定的 條件下，在 外力 的作用下產生 形變 ，當施加的 外力撤除或消失后 該物體不能恢復 原狀的一種 物理現象 。 彈性變形 材料在 外 力 作用 下產生 變形，當外力取消后， 材料變形即可消失并能 完全恢復原來形狀的 性質稱為彈性。這種可 恢復的變形稱為彈性變形。 3）切削加工產生的內應力 （ 2）減小或消除內應力變形誤差的途徑 1)采用適當的熱處理工序。 2)給工件足夠的變形時間。 精密零件粗、精加工應分開； 大型零件，粗、精加工安排在一個工序內，粗加工后應先將工件松開，使其自由變形。 3)零件結構要合理。 ： 機械加工中，由于工藝系統(tǒng)“機床 夾具 工件 夾具”沒有調整到正確的位置而產生的加工誤差。 (1)試切法調整 試切法調整就是對被加工零件進行試切 測量調整 再試切，直到符合規(guī)定的尺寸要求時，再正式切出整個加工表面。 1)測量誤差。 測量時由測量器具誤差、測量溫度變化、測量力及視覺偏差等引起的誤差，使加工誤差擴大。 2)微量進給的影響?！?爬行” 3)切削厚度影響。 銳利的切削刃最小切削厚度 5um，鈍刀 20~50um。 圖 223 試切調整 (2)按定程機構調整 在半自動機床、自動機床和自動線上， 廣泛應用行程擋塊、靠模及凸輪等機構來保證加工精度。 (3)用樣件或樣板調整 在各種仿形機床、多刀機床和專用機床的加工中，常采用專門的樣件或樣板來調整刀具、機床與工件之間的相對位置，這樣樣件或樣板本身的制造誤差、安裝誤差、對刀誤差就成了影響調整誤差的主要因素。 前面分析和討論了各種原始誤差因素對加工精度的影響，并提出了一些解決單個問題的措施。 提高加工精度的工藝措施 1）以車細長軸為例： ① 采用跟刀架或中心架； ② 采用反向進給； ③ 大主偏角大進給； ④ 伸縮性的彈性活頂尖。 進給方向 a) Fy 進給方向 Fy 跟刀架 活頂尖 b) 2)在卡盤一端的工件上車出一個縮頸，以增加工件柔性，減少了因 坯料彎曲 而在卡盤強制夾持下產生軸線歪斜的影響。 圖 231 夾持端車出縮頸 加工剛性不足的圓環(huán)零件或磨削精度薄片零件時，采取如下措施： 1)采用彈性夾緊機構，使工件在自由狀態(tài)下定位和夾緊。 2)采用臨時性加強工件剛性的方法。 圖 232 兩種夾緊方式工件變形狀態(tài)的比較 ： 人為地造出一種新的誤差去抵消工藝系統(tǒng)中出現的關鍵性的原始誤差。 圖 233 龍門銑床橫梁變形與刮研 圖 234 用附加梁轉移橫梁的
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