Chapter03-05 机械制造工艺学.ppt

机械制造工艺学 现代制造技术教研室 第三章 机械加工表面质量 机械加工表面质量的含义 1 表面的几何特征 （1）表面粗糙度——加工表面的微观形状误差。 通常: (波长)L3/(波高)H350 行业标准：GB/T131－93 机械加工表面质量的含义 1 表面的几何特征 （2）表面波度——介于形状误差(L1/H11000)与表面粗糙度(L3/H350)之间的周期性形状误差。主要由加工中工艺系统低频振动引起。如图，其波长L2与波高H2的比值一般为50～1000 机械加工表面质量的含义 1 表面的几何特征 （3）纹理方向——指表面刀纹的方向，取决于表面形成所采用的机械加工方法。一般对运动副或密封件要求纹理方向 表面质量对零件使用性能的影响 1 表面质量对零件耐磨性的影响 表面粗糙度对摩擦副的初期磨损影响很大，但也不是粗糙度值越小越耐磨。 表面质量对零件使用性能的影响 1 表面质量对零件耐磨性的影响 表面纹理方向对耐磨性也有影响，它能影响金属表面的实际接触面积和润滑液的存留情况。 轻载时，两表面的纹理方向 与相对运动方向一致时，磨 损最小；当两表面纹理方向 与相对运动方向垂直时，磨 损最大。 表层加工硬化一定程度上能 提高耐磨性。但存在一个最 佳硬化程度，使耐磨性最佳 表面质量对零件使用性能的影响 2 表面质量对零件疲劳强度的影响 交变应力下粗糙度、划痕等易形成应力集中→疲劳裂纹； 对表层 残余拉应力→疲劳裂纹 残余压应力→能延缓疲劳裂纹的产生； 适当加工硬化→能阻碍已有裂纹的扩大及新裂纹产生 过大加工硬化→金属组织疏松；易产生疲劳裂纹。 表面质量对零件使用性能的影响 4 表面质量对配合性质的影响 表面完整性的概念 1 概念的提出 2 概念的内涵 表面形貌：描述加工零件表面的几何特征，包括表面粗糙度、表面波度和纹理等。 表面缺陷：指加工表面上出现的宏观裂纹、伤痕和腐蚀现象 微观组织与表面层的冶金化学特性，包括： 1）微观裂纹； 2）微观组织变化，包括晶粒大小和形状、析出物和再结晶等变化； 3）晶间腐蚀和化学成分的优先溶解 4）对于氢氧等元素的化学吸收作用所引起的脆性 表面层物理力学性能：包括表面层硬化深度和程度、表面层残余应力的大小、方向及分别情况 表层其他技术性能：摩擦特性、导电性等 表面粗糙度的形成 磨削时表面粗糙度的形成原因 1 几何原因 2 金属表面层的塑性变形 影响表面粗糙度的因素及改善措施 与磨削砂轮有关的因素 1 砂轮的粒度 2 砂轮硬度：指磨粒受磨削力后 从砂轮上脱落的难易程度。 影响表面粗糙度的因素及改善措施 与磨削砂轮有关的因素 2 砂轮硬度 影响表面粗糙度的因素及改善措施 与加工条件有关的因素 1 磨削用量 影响表面粗糙度的因素及改善措施 影响表面粗糙度的因素及改善措施 与加工条件有关的因素 2 冷却条件 采用切削液冷却，可降低磨削区温度，减少烧伤，冲去脱落的砂粒和切削，以免划伤工件，从而使粗糙度降低。但必须选择适当的冷却方法和切削液 3 工艺系统精度与抗振性 对内、外圆磨床和平面磨床： 机床砂轮的主轴精度 进给系统的精度和平稳性 整个机床的刚度和抗振性 都对粗糙度有影响。 第四章 典型零件加工工艺 典型零件加工工艺 箱体孔的加工工艺 摩托车箱体孔加工实例 曲轴零件加工 连杆加工工艺 缸套和活塞加工工艺 一汽大众速腾生产工艺 装配工艺基础和装配尺寸链 本章学习目的 能从保证产品质量的要求出发，分析装配工艺及其与机械加工工艺的关系 培养主管产品工艺的初步能力 能制订一般产品的装配工艺规程 装配的概念 按规定的技术要求，将零件、组件和部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程(部装、总装) 装配不仅是零部件的配合和连接过程，还包括调整、检验、试验、油漆和包装等工作 装配工艺过程是机器生产的最终检验环节 装配精度 装配精度是制订装配工艺规程的主要依据，也是选择合理的装配方法和确定零件加工精度的依据 对于标准化、通用化和系列化产品，装配精度可根据国家标准部颁标准或行业标准来制订 对于无标准可循的产品，可根据用户使用要求，参照类似部件或产品的已有数据，采用类比法确定。 对于重要产品，需分析计算和试验研究。 装配精度的内容 1、零部件间的配合精度和接触