2.1工艺过程基本概念.ppt

第二章数控加工工艺基础 第一节 工艺过程的基本概念 基本概念 机械加工工艺系统：由机床、刀具、夹具和工件组成 机械制造系统：在工艺系统基础上以整个机械加工车间为整体的更高一级的系统。该系统的整体目的就是使该车间能最有效地全面完成全部零件的机械加工任务。 生产系统（Production system）是将输入资源转换为期望产出的过程，是由人和机器构成的,能将一定输入转化为特定输出的有机整体,使转化过程具有增值性是生产系统的基本功能.增值是描述输入系统的成本与系统输出所形成的价值之间的差额。 §2.1基本概念 机械产品生产过程 工艺过程— 直接改变生产对象的形状、尺寸和性质的过程（相关作业总和），由基本车间完成。 机械加工工艺过程:指用机械加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量。使之成为零件或部件的生产过程 第二节 机械加工质量 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。生产实际中用控制加工误差的方法或现代主动适应加工方法来保证加工精度。 二、获得加工精度的方法 （1）获得尺寸精度的方法 1）试切法：试切—测量—调整—再试切；用于单件小批生产 2）调整法：通过预调好的机床、夹具、刀具、工件，在加工中自行获得尺寸精度。 用于成批大量生产 3）定尺寸刀具法：用一定形状和尺寸的刀具加工获得。 生产率高，刀具制造复杂 4）自动控制法：用一定装置，边加工边自动测量控制加工。 夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置，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 。 （2）、切削力大小变化引起的加工误差（复映误差） （3）、工艺系统其它外力作用引起的加工误差 5、减小工艺系统受力变形的措施 工艺系统热变形引起的加工误差 （一）概 述 （五）减少工艺系统热变形的主要途径 工件残余应力引起的加工误差 提高加工精度的工艺措施 数控机床精度 机床重复定位精度 检测反馈装置的精度 伺服进给系统的跟随误差 刀具交换误差 机械加工表面质量 概述 一、机械加工表面质量含义 包括：微观几何形状 表层物理力学性能 （一）加工表面的几何形状特征 表面几何误差包括： 形状误差： 波长/波幅1000 表面轮廓曲线经低通滤波获得 波纹度： 50波长/波幅1000 表面轮廓曲线经带通滤波获得 一般与刃口形状，进给，刀瘤等有关。 表面微观不平度误差： 波长/波幅50 表面轮廓曲线经高通滤波获得 一般与工艺系统的振动有关。 （二）加工表面层的物理力学性能变化 受加工中力、热等因素的作用，表面金 属力学性能将发生变化： 1、表层因塑性变形而产生的冷作硬化 2、表层因受热而发生金相组织变化 3、表层因力，热等作用而产生残余应力 表面完整性包括：微观几何不平度、力学性能 变化、摩擦反射性能等 二、表面质量对零件使用性能的影响 （一）表面质量对工作精度及其保持性的影响 零件的工作精度主要与微观几何不平度有关 精度保持性主要与表面耐磨性有关 耐磨性则与表面几何质量、表面力学性能有关 一般的磨损过程分为三个阶段： 初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段 初期磨损阶段结束时的磨损量称为初期磨损量。 初期磨损量与表面几何质量有关，一定载荷、润滑条件下初期磨损量与表面粗糙度之间的关系如下图所示： 当载荷增大、润滑条件 恶化时，曲线向右上方 移动，即：载荷增大、 润滑条件恶化时，最佳 粗糙度增大。 （二）表面质量对耐腐蚀性的影响 表面质量越差，存在裂纹时，耐腐蚀性降低 （三）表面质量对零件疲劳强度的影响 表面缺陷会引起应力集中，降低疲劳强度。若 表面存在残余压应力，疲劳强度将会提高。 （四）表面质量对零件配合性质的影响 表面比较粗糙时，轮廓峰在工作中被逐渐磨掉， 零件尺寸发生变化，进而影响到配合性质。 一般来说，表面粗糙度应与加工精度相适应： 5-2 表面粗糙度及其降低的工艺措施 一、切削加工 （一）几何因素 1、刀尖半径较小时理论粗糙度的计算 平行