化工机械制造技术第一章机械加工质量.ppt

第一篇 机器零件制造工艺 概　述 生产中使用的各种类型的压缩机、泵、离心机、风机等常称为机器。 机器都由若干零件按一定的装配要求组合而成，如机身、机壳、轴、轴承、连杆、曲轴、活塞、叶轮等。 零件是由金属、合金或非金属毛坯按照图纸要求经过不同方法加工而成。 从原材料的运输和储存、毛坯的制造、零件的机械加工，直到装配成一台完整机器的过程为机器的生产过程。 本篇主要内容：机械加工质量、机械加工工艺规程、典型机器零件的制造工艺。 本篇学习目标：掌握必要的机械加工基本知识，熟悉制订工艺规程的原则、步骤和方法，能初步拟定简单零件的机械加工工艺规程，看懂复杂零件的机械加工工艺规程。 第一章 机械加工质量 教学要求： 1．掌握机械加工精度的概念、获得规定加工精度的方法，能分析影响加工精度的因素 2．熟悉加工误差的统计分析方法 3．掌握机械加工表面质量的概念、能分析影响表面粗糙度的因素 教学建议： 1．讲解时尽量列举工程实例 2．尽可能结合现场实习或参观教学 第一节 机械加工精度一、机械加工精度概念 机械加工精度是指零件加工后实际的几何参数（尺寸、几何形状、相互位置）与理想几何参数的符合程度。 二者之间的相差程度称为加工误差。加工精度与加工误差是同一问题的两种不同说法，加工精度越高则加工误差越小，反之，加工精度越低则加工误差越大。 二、获得规定加工精度的方法 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 ——钻头、铰刀等 （4）自动控制法 ——数控机床加工 2、获得表面形状精度的方法 （1）轨迹法 （2）成型法 （3）展成法 3、获得相互位置精度的方法 （1）直接装夹法 （2）划线安装 （3）夹具安装 三、影响机械加工精度的因素及提高加工精度的措施 （一）理论误差 由于采用近似的成型运动、近似的传动方式、近似的刀具切削刃形状而差生的加工误差 （二）工艺系统的几何误差 工艺系统：包括机床、刀具、夹具、工件 1、机床的几何误差（主轴、导轨、传动链） （1）主轴回转误差 三种基本形式： 轴向窜动：影响端面垂直度、加工螺纹螺距 径向跳动：影响圆度 角度摆动：影响圆度、圆柱度 （2）机床导轨误差 （a）导轨水平面内直线度误差 （b）导轨垂直面内直线度误差 （c）导轨面间平行度误差 （d）导轨与主轴之间的位置误差 （3）传动链误差 ——齿轮、蜗轮、蜗杆等传动元件的制造误差、装配误差和磨损导致工件的加工误差 2、工艺系统的其他误差 ——刀具、夹具、量具的制造误差和磨损会导致工件的加工误差 ——工件安装、刀具调整的误差会导致工件的加工误差 （三）工艺系统受力变形引起的误差 力：切削力、夹紧力、传动力、惯性力等 轴向误差 1、切削力作用 顶尖刚度低：马鞍形 工件刚度低：腰鼓形 横向误差 误差复映： 毛坯的形状误差以一定比例缩小“复映”到加工后工件 上的现象。 特点：增大系统刚度、增大主偏角、减小进给量、多次走刀可降低误差复映 2、其他力： 夹紧力、惯性力、传动力、重力等 （四）工艺系统热变形引起的误差 热源：切削热、摩擦热、环境温度、辐射热 1、机床热变形——破坏机床原有精度 2、刀具热变形——改变刀具切削深度 3、工件热变形——改变工件尺寸形状 4、减小工艺系统热变形的措施 —— 减少热源、加强散热、控制温度 （五）工件残余应力引起的误差 1、残余应力产生原因：铸造、锻造、焊接、冷却速度不一致，切削加工，冷加工 2、减小或消除残余应力的措施 （1）合理设计零件结构 （2）热处理和时效热处理 （3）合理安排加工工艺：粗、精加工分开 加工阶段的划分 加工阶段的划分 四、机械加工的经济精度 经济加工精度是指在正常的加工条件下（即采用符合质量标准的设备、工艺装备，使用标准技术等级的工人及不延长加工时间等）所能保证的加工精度 不同加工方法有不同的经济精度，要根据加工精度要求选择合适的加工方法 第二节 加工误差的统计分析 加工误差分类 加工误差统计分析法 误差分类 根据误差出现的规律性分 系统误差 按顺序加工一批零件，加工误差的大小和方 向始终保持不变或呈有规律变化 常值系统：如理论误差、机床、刀具、夹具 的制造误差、工艺系统受力变形 变值系统：如刀具磨损、工艺系统热变形 误差分类 随机误差（偶然） 按顺序加工一批零件，加工误差的大小