機械制造質(zhì)量分析與控制

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1、第七章機械制造質(zhì)量分析與控制AnalysisandControlofMachiningQuality內(nèi)容提要機械制造質(zhì)量相關(guān)概念機械加工精度加工誤差的統(tǒng)計分析機械加工表面質(zhì)量機械加工過程中的振動7.1概述IntroductiontoMachiningQuality7.1概述質(zhì)量是企業(yè)的靈魂質(zhì)量的三層含義：設(shè)計質(zhì)量、制造質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量7.1概述尺寸精度宏觀幾何形狀精度：圓度、圓柱度、平面度等位置精度：同軸度、平行度、圓跳動等加工精度表面質(zhì)量物理機械性能表層冷作硬化表層金相組織變化表層殘余應力制造質(zhì)量微觀幾何形狀誤差：表面粗糙度波度波度（介于宏觀與微觀之間）：微觀幾何形狀誤差：表面粗糙度

2、Ra/μm：宏觀幾何形精度：7.1概述幾何形狀誤差示意圖7.2機械加工精度MachiningPrecision7.2機械加工精度－機械加工精度概述加工精度與加工誤差加工精度：指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。加工誤差：指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。關(guān)系：同一問題兩種不同的說法：加工精度在數(shù)值上通過加工誤差的大小來表示，加工精度越高，誤差越小，反之加工精度越低，誤差就越大。7.2機械加工精度－機械加工精度概述尺寸精度、形狀精度和位置精度尺寸精度：加工后，零件的實際尺寸與零件尺寸公差帶中心的符合程度。形狀精度

3、：加工后，零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。位置精度：加工后，零件有關(guān)表面之間的實際位置與理想位置的符合程度。關(guān)系：三者之間是既有區(qū)別又有聯(lián)系的。通常，形狀公差應限制在位置公差之內(nèi)，而位置誤差又要限制在尺寸公差之內(nèi)。7.2機械加工精度－機械加工精度概述獲得加工精度的方法試切法：適用于單件、小批生產(chǎn)調(diào)整法：適用于成批、大量生產(chǎn)定尺寸刀具法：常用于孔、螺紋和成形表面的加工自動控制法：尺寸精度位置精度劃線找正法獲得加工精度的方法軌跡法：刀具與工件相對運動軌跡直接找正法形狀精度夾具定位法成形刀具法：成形刀具展成法：刀具與工件作展成運動7.2機械加工精度－機械加工精度概述影響

4、加工精度的因素工藝系統(tǒng)：機床、夾具、刀具和工件等組成的系統(tǒng)。原始誤差：工藝系統(tǒng)中直接引起加工誤差的因素。工藝系統(tǒng)靜誤差工藝系統(tǒng)動誤差與初始狀態(tài)有關(guān)與工藝過程有關(guān)原始誤差7.2機械加工精度－工藝系統(tǒng)的幾何誤差機械加工工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括機床、夾具、刀具的誤差，是由制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損引起的誤差等組成。7.2機械加工精度－工藝系統(tǒng)的幾何誤差機床誤差是由機床的制造誤差、安裝誤差和使用中的磨損引起的.對加工精度影響較大的有:機床誤差（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差（2）導軌誤差（3）傳動鏈誤差7.2機械加工精度－主軸回轉(zhuǎn)誤差（1）機床主軸是決定工件(或刀具)位置的重要部件；主軸回轉(zhuǎn)誤差直接

5、影響被加工零件的形狀、位置精度和表面粗糙度.（2）主軸回轉(zhuǎn)誤差：主軸的實際回轉(zhuǎn)軸線對其理想回轉(zhuǎn)軸線（各瞬時回轉(zhuǎn)軸線的平均位置）的變動量。即要求主軸回轉(zhuǎn)時能保持軸線的位置穩(wěn)定不變.（3）主軸回轉(zhuǎn)誤差主要包括：端面圓跳動、徑向圓跳動、角度擺動7.2機械加工精度－主軸回轉(zhuǎn)誤差端面圓跳動：影響車端面時工件端面的垂直度、平面度和工件的軸向尺寸；影響車螺紋時的螺距。徑向圓跳動：影響工件圓柱面的圓度和圓柱度。角度擺動：影響工件圓柱面的圓柱度和端面的形狀。主軸回轉(zhuǎn)誤差實際上是上述三種誤差形式的合成。7.2機械加工精度－主軸回轉(zhuǎn)誤差影響主軸回轉(zhuǎn)誤差的因素：主軸支撐軸頸的誤差、軸承的誤差、軸承的間隙、箱

6、體支撐孔的誤差、與軸承相配合零件的誤差及主軸剛度和熱變形等。對于不同類型的機床，其影響因素也是不相同的。分析主軸采用滑動軸承時主軸的徑向圓跳動：分兩種情況：工件回轉(zhuǎn)型（車床）刀具回轉(zhuǎn)型（鏜床）提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施：提高軸承精度，提高主軸軸頸、箱體支撐孔及與軸承相配合零件有關(guān)表面的加工精度和裝配精度，對高速主軸部件進行動平衡，對滾動軸承進行預緊等。7.2機械加工精度－導軌誤差機床導軌副是機床中確定各主要部件位置關(guān)系的基準，是實現(xiàn)直線運動的主要部件。機床導軌的精度要求主要有以下三個方面：①導軌在水平面內(nèi)的直線度誤差?1②導軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差?2③前后導軌的平行度誤差（扭曲度）?3

7、7.2機械加工精度－導軌誤差導軌在水平面內(nèi)的直線度誤差?1此項誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生移Δy,造成工件在半徑方向的誤差ΔRy(這時ΔRy=Δy),使工件表面產(chǎn)生圓柱度誤差.7.2機械加工精度－導軌誤差導軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差?2∴ΔRz≈Δz2／(2R0),定義工件加工表面法線方向叫做誤差的敏感方向.設(shè)Δy=Δz=0.1mm,R=20mm,那么ΔRy=Δy=0.1mm,ΔRz=0.00025mm,ΔRy＝400ΔRz.7.2機械加工精度－導軌誤差前后導軌