机械加工工艺 第四章 零件加工精度与表面质量.doc

第四章 零件加工精度与表面质量 备课时间：09-4-15 上课时间：09- 教学目的：1、掌握加工精度和经济加工精度的概念。 2、熟悉获得各种加工精度的方法。 教学重点、难点：获得各种加工精度的方法 课时：2课时 授课内容： 4.1概述 加工质量指标包括加工精度和表面质量 4.1.1 加工精度与加工误差 加工精度：零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。符合程度越高则加工精度就越高。 加工误差：零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度称为加工误差。加工误差的大小表示了加工精度的高低，加工误差是加工精度的度量。 “加工精度”和“加工误差”是评定零件几何参数准确程度的两种不同概念。在实际生产中，加工精度的高低是以加工误差的大小来衡量的。 加工精度包括三个方面内容： 尺寸精度 指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。 形状精度 指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。 位置精度 指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置相符合程度。 经济加工精度: 是指在正常生产条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和使用标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的公差等级。 用同一种加工方法，如欲获得较高的精度 ，成本就要提高；反之亦然。 但上述关系只是在一定范围内才比较明显，如图中之AB段。而A点左侧之曲线几乎与纵坐标平行，即使成本提高的很多，但精度提高得却很少乃至不能提高。相反，B点右侧曲线几乎与横坐标平行，即使工件精度要求很低，也必须耗费一定的最低成本。 4.2 加工精度的影响因素 4.2.1 获得加工精度的方法 （1）获得尺寸精度的方法 1）试切法 2）调整法 3）定尺寸刀具法 4）自动控制法 1）试切法 试切法：先试切出很小部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照加工要求适当调刀具切削刃相对工件的位置，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面。 试切法通过“试切－测量－调整－再试切”，反复进行直到达到要求的尺寸精度为止例如，箱体孔系的试镗加工。 试切法的特点： 优点： 试切法达到的精度可能很高，它不需要复杂的装置。 缺点： 这种方法费时（需作多次调整、试切、测量、计算），效率低，依赖工人的技术水平和计量器具的精度，质量不稳定，所以只用于单件小批生产。 2）调整法 预先用样件或标准件调整好机床、夹具、刀具和工件的准确相对位置，用以保证工件的尺寸精度。因为尺寸事先调整到位，所以加工时，不用再试切，尺寸自动获得，并在一批零件加工过程中保持不变，这就是调整法。 例如，采用铣床夹具时，刀具的位置靠对刀块确定。调整法的实质是利用机床上的定程装置或对刀装置或预先整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工件。 调整法的特点： 优点 ： 调整法比试切法的加工精度稳定性好，有较高的生产率，对机床操作工的要求不高。 缺点： 对机床调整工的要求高，常用于成批生产和大量生产。 3）定尺寸刀具法 用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法称为定尺寸法。它是利用标准尺寸的刀具加工，加工面的尺寸由刀具尺寸决定。即用具有一定的尺寸精度的刀具（如铰刀、扩孔钻、钻头等）来保证工件被加工部位（如孔）的精度。 定尺寸法特点：操作方便，生产率较高，加工精度比较稳定，几乎与工人的技术水平无关，生产率较高，在各种类型的生产中广泛应用。例如钻孔、铰孔等。 4）主动测量法 在加工过程中，边加工边测量加工尺寸，并将所测结果与设计要求的尺寸比较后， 或使机床继续工作，或使机床停止工作，这就是主动测量法。 主动测量法特点：质量稳定、生产率高，是发展方向。 （2）获得形状精度的方法 1）轨迹法 2）成形刀具法 3）展成法 1）轨迹法 轨迹法也称刀尖轨迹法，依靠刀尖的运动轨迹获得形状精度的方法称为轨迹法。即让刀具相对于工件作有规律的运动，以其刀尖轨迹获得所要求的表面几何形状。 数控车床、普通车削、刨削等均属轨迹法。 2）成形法 利用成形刀具对工件进行加工的方法称为成形法。即用成形刀具取代普通刀具，成形刀具的切削刃就是工件外形。成形刀具替代一个成形运动。成形法可以简化机床或切削运动，提高生产率。成形法所获得的形状精度取决于成形刀具的形状精度和其他成形运动的精度。上图所示为用成形法车球面。 3）展成法（范成法） （3）获得相互位置精度的方法 主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证 1）划线找正法 2）夹具安装定位法 利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法称为展成法。展成法所得被加工表面是切削刃和工件作展成运动过程中所形成