第4章　机械加工精度.pptVIP

1.加工精度与加工误差 所谓加工精度是指零件加工后的实际几何参数 (尺寸、形状和位置) 与理想几何参数的符合 程度。实际值愈接近理想值，加工精度就愈高。 实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，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。 2.加工经济精度 由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统 (简称工艺系统) 会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式 (或扩大、或缩小) 反映为工件的加工误差。工艺系统的误差是“因”，是根源；工件的加工误差是 “果”，是表现；因此，我们把工艺系统的误差称为原始误差。 误差敏感方向的概念 分析计算法是在掌握各原始误差对加工精度影响规律的基础上，分析工件加工中所出现的误差可能是哪一个或哪几个主要原始误差所引起的，并找出原始误差与加工误差之间的影响关系，进而通过估算来确定工件的加工误差的大小，再通过试验测试来加以验证。 统计分析法是对具体加工条件下加工得到的几何参数进行实际测量，然后运用数理统计学方法对这些测试数据进行分析处理，找出工件加工误差的规律和性质，进而控制加工质量。分析计算法主要是在对单项原始误差进行分析计算的基础上进行的，统计分析法则是对有关的原始误差进行综合分析的基础上进行的。 加工原理误差（理论误差） 原理误差——即在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而产生的原始误差 近似的刀具和工件的运动联系所带来的加工误差 例如车模数螺纹时， 传动比I = = 只要能保证加工精度和零件的使用性能，一定的原理误差是允许的。这种误差不应超过相应公差的10~15%。 近似的刀具轮廓带来的误差 例如用模数铣刀铣齿轮，由于：铣刀的成形面不是纯粹的渐开线；模数相同而齿数不同的渐开线齿轮齿形是不同的，一把铣刀铣一组齿数的齿轮，故存在原理误差 再如，用齿轮滚刀加工齿轮时，滚刀也是采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线蜗杆 近似的加工方法带来的误差 例如，用尖车刀车外圆，也不是光滑的圆柱面，而是一个螺旋面 夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度 (特别是位置精度) 有很大影响。 提高表面配合质量，以提高接触刚度 或者预加载荷，以提高接触刚度 或者锁紧暂不需移动的部件，以提高接触刚度 设置辅助支承，提高部件刚度 缩短切削力作用点和支承点的距离，提高工件刚度 选择合理的零件结构和断面形状 提高刀具刚度；改善材料性能 合理装夹工件，减少夹紧变形 (1)减少发热和隔热 (2)改善散热条件 (3)均衡温度场 (4)改进机床结构 (5)加快温度场的平衡 (6)控制环境温度 没有外力作用而存在于零件内部的应力，称为内应力。 工件上一旦产生内应力之后，就会使工件金属处于一种高能位的不稳定状态，它本能地要向 低能位的稳定状态转化，并伴随有变形发生，从而使工件丧失原有的加工精度。 几种产生内应力的工艺过程 1.毛坯制造中产生的内应力 铸造、锻造、焊接和热处理过程中，因热胀冷缩不匀以及金相组织转变 2.冷校直带来的内应力 3.切削加工的附加应力 切除金属后，破坏了原有的内应力平衡 高温、高压下，局部表面层因不均匀的塑性变形而产生内应力 5.时效中产生的二次应力 6.时效过程冷却阶段产生的二次残余应力 在铸、锻、焊、热处理等工序中由于工件壁厚不均、冷却不均、金相组织的转变等原因，使工件产生内应力。 8.冷校直产生的内应力 减小内应力变形误差的途径 (1)改进零件结构 在设计零件时，尽量做到壁厚均匀，结构对称，以减少内应力的产生。  (2)增设消除内应力的热处理工序 铸件、锻件、焊接件在进入机械加工之前，应进行退火、回火等热处理，加速内应力变形的进程；对箱体、床身、主轴等重要零件，在机械加工工艺中尚需适当按排时效处理工序。  (3)合理安排工艺过程 粗加工和精加工宜分阶段进行，使工件在粗加工后有一定的时间来松弛内应力。 均值点图上下控制线的确定： 极差点图上下控制线的确定： 均值点图反映了质量指标分布中心(系统误差)的变化 极差点图反映了质量指标分布范围(随机误差)的变化 （3）均值-极差点图分析 生产过程稳定的标志： ① 没有点子超出控制线； ② 大部分点在中线附近波动，小部分点在控制线附近； ③点子无明显规律性