機(jī)械加工質(zhì)量培訓(xùn)課件(編輯修改稿)
2025-02-09 03:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (1)工藝系統(tǒng)熱源 加工過(guò)程中，工藝系統(tǒng)的熱源主要有兩大類(lèi)： 切削熱和摩擦熱。 (2)機(jī)床熱變形 不同類(lèi)型的機(jī)床因其結(jié)構(gòu)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(zhǎng)量：△ L=αL△ t 當(dāng)工件能夠自由伸長(zhǎng)時(shí)，工件熱變形主要影響尺寸精度，否則，還會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差。 式中 L— 工件變形方向的長(zhǎng)度（或直徑） (mm)。 α— 工件的熱膨脹系數(shù)（ 1/℃ ),鋼的熱膨脹系數(shù)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(jí)絲杠的螺距累積誤差在全長(zhǎng)上不許超過(guò) ，現(xiàn)磨一根長(zhǎng) 3m的絲杠，每磨一次溫升 3 ℃ ，能否達(dá)到要求？ △ L=αL△ t=12 106 3000 3= 火車(chē)導(dǎo)軌有縫嗎？ 減少工件熱變形對(duì)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(jìn)給量，以減少傳入工件熱量。 3)粗、精加工分開(kāi)，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(guò)分的磨鈍才進(jìn)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(chē)刀切削時(shí)： 刀刃部分溫升可達(dá) 700800度； 刀具伸長(zhǎng)量可達(dá) ～ mm 補(bǔ)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(chǎng) 4．改進(jìn)機(jī)床結(jié)構(gòu) 內(nèi)應(yīng)力：亦稱殘余應(yīng)力，是指在沒(méi)有外力作用下或去除外力作用后殘留在工件內(nèi)部的應(yīng)力。 工件一旦有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，就會(huì)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(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化速度或快或慢，但遲早總是要轉(zhuǎn)化的，轉(zhuǎn)化的速度取決于外界條件。當(dāng)帶有內(nèi)應(yīng)力的工件受到力或熱的作用而失去原有的平衡時(shí)，內(nèi)應(yīng)力就將重新分布以達(dá)到新的平衡，并伴隨有變形發(fā)生，使工件產(chǎn)生加工誤差。 （ 1）內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因 1）熱加工（毛坯制造）中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 以鑄造為例，由于壁厚不均，冷卻速度不一致，內(nèi)應(yīng)力的狀態(tài)為 厚壁或心部受拉應(yīng)力 ， 薄壁或外表層受壓應(yīng)力 。 2）冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 塑性變形 是物質(zhì) 包括流體 及固體在一定的 條件下，在 外力 的作用下產(chǎn)生 形變 ，當(dāng)施加的 外力撤除或消失后 該物體不能恢復(fù) 原狀的一種 物理現(xiàn)象 。 彈性變形 材料在 外 力 作用 下產(chǎn)生 變形，當(dāng)外力取消后， 材料變形即可消失并能 完全恢復(fù)原來(lái)形狀的 性質(zhì)稱為彈性。這種可 恢復(fù)的變形稱為彈性變形。 3）切削加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 （ 2）減小或消除內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑 1)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉ば颉? 2)給工件足夠的變形時(shí)間。 精密零件粗、精加工應(yīng)分開(kāi)； 大型零件，粗、精加工安排在一個(gè)工序內(nèi)，粗加工后應(yīng)先將工件松開(kāi)，使其自由變形。 3)零件結(jié)構(gòu)要合理。 ： 機(jī)械加工中，由于工藝系統(tǒng)“機(jī)床 夾具 工件 夾具”沒(méi)有調(diào)整到正確的位置而產(chǎn)生的加工誤差。 (1)試切法調(diào)整 試切法調(diào)整就是對(duì)被加工零件進(jìn)行試切 測(cè)量調(diào)整 再試切，直到符合規(guī)定的尺寸要求時(shí)，再正式切出整個(gè)加工表面。 1)測(cè)量誤差。 測(cè)量時(shí)由測(cè)量器具誤差、測(cè)量溫度變化、測(cè)量力及視覺(jué)偏差等引起的誤差，使加工誤差擴(kuò)大。 2)微量進(jìn)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(diào)整 (2)按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整 在半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)線上， 廣泛應(yīng)用行程擋塊、靠模及凸輪等機(jī)構(gòu)來(lái)保證加工精度。 (3)用樣件或樣板調(diào)整 在各種仿形機(jī)床、多刀機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床的加工中，常采用專(zhuān)門(mén)的樣件或樣板來(lái)調(diào)整刀具、機(jī)床與工件之間的相對(duì)位置，這樣樣件或樣板本身的制造誤差、安裝誤差、對(duì)刀誤差就成了影響調(diào)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(duì)加工精度的影響，并提出了一些解決單個(gè)問(wèn)題的措施。 提高加工精度的工藝措施 1）以車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸為例： ① 采用跟刀架或中心架； ② 采用反向進(jìn)給； ③ 大主偏角大進(jìn)給； ④ 伸縮性的彈性活頂尖。 進(jìn)給方向 a) Fy 進(jìn)給方向 Fy 跟刀架 活頂尖 b) 2)在卡盤(pán)一端的工件上車(chē)出一個(gè)縮頸，以增加工件柔性，減少了因 坯料彎曲 而在卡盤(pán)強(qiáng)制夾持下產(chǎn)生軸線歪斜的影響。 圖 231 夾持端車(chē)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(shí)，采取如下措施： 1)采用彈性?shī)A緊機(jī)構(gòu)，使工件在自由狀態(tài)下定位和夾緊。 2)采用臨時(shí)性加強(qiáng)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(xiàn)的關(guān)鍵性的原始誤差。 圖 233 龍門(mén)銑床橫梁變形與刮研 圖 234 用附加梁轉(zhuǎn)移橫梁的
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