第四章 汽车零件的机械加工质量.ppt

二、表面质量 零件的表面质量包括表面微观几何形状特征和表面层的物理力学性能和化学性能。具体内容包括： （1）表面微观几何形状特征 1）表面粗糙度 2）波度 3）纹理方向 4）缺陷 第二节 影响机械加工精度的因素 二、工件表面层的物理力学性能和化学性能 （2）龙门刨床、牛头刨床、立式车床类机床 导轨副的摩擦热、 环境温度 （3）各 种 磨 床 液压传动系统和高速旋转的磨头及切削液 3、工件热变形对加工精度的影响 a. 工件均匀受热 对于一些形状简单、对称的零件，如轴、套筒等，加工时（如车削、磨削）切削热能较均匀地传入工件，工件热变形量可按下式估算： △L=αL△t 式中 α——工件材料的热膨胀系数，单位为1/℃； L——工件在热变形方向的尺寸，单位为mm； △t——工件温升，单位为℃。 b. 工件不均匀受热 在刨削、铣削、磨削加工平面时，工件单面受热，上下平面间产生温差，导致工件向上凸起，凸起部分被工具切去，加工完毕冷却后，加工表面就产生了中凹，造成了几何形状误差。 动画 4、刀具热变形对加工精度的影响 刀具热变形主要是由切削热引起的。切削加工时虽然大部分切削热被切屑带走，传入刀具的热量并不多，但由于刀具体积小，热容量小，导致刀具切削部分的温升急剧升高，刀具热变形对加工精度的影响比较显著。 车刀的热伸长 5、控制工艺系统热变形的主要途径 1．合理安排工艺过程 合理安排工艺、粗精分开。 2．保持工艺系统的热平衡 3．控制环境温度 4．施加切削液 5．热位移补偿 6. 改进机床布局和结构设计 加工前使机床高速空转， 达到热平衡时再切削加工 1) 采用热对称结构 2) 合理选择机床零部件的安装基准 3)合理选择材料 恒温车间、使用门帘、取暖装置均匀布置； 寻求各部件热变形的规 律，采用补偿机构进 行实时补偿 切削区域施加充分的切削液 五、 工件残余应力引起的加工误差 （一）内应力的产生及其对加工精度的影响 什么是残 余 应 力 残余应力是指工件在没有外力作用下或除去外力后工件内部存留的应力，又称内应力。 产生原 因 零件材料不均匀的体积变化。 1）零件不均匀的加热和冷却； 2）零件材料金相组织的转变； 3）强化时塑性变形的影响。 残余应力对零件的影响 存在残余应力的零件，始终处于一种不稳定状态，其内部组织有要恢复到一种新的稳定的没有内应力状态的倾向。 零件不断地释放应力，直到其完全消失为止。在残余应力这一消失过程中，零件的形状逐渐变化，原有的加工精度逐渐丧失。 用这些零件装配成机器，在机器使用中也会逐渐产生变形，从而影响整台机器的质量。 床身因应力引起的形变 观看动画 减少内应力引起变形的措施 1．合理设计零件结构 应尽量简化结构，减小零件 各部分尺寸和壁厚差异，使 壁厚均匀，提高零件刚度， 以减少铸锻件毛坯在制造中 产生的残余应力。 2．增加消除残余应力的专门工序 对铸、锻、焊接件进行退火或回火； 工件淬火后进行回火；对精度要求 高的零件在粗加工或半精加工后进 行时效处理。 3．合理安排工艺过程 在安排零件加工工 艺过程中，尽可能将粗、精加工分在不同工序中进行。禁止冷校直。 六、其他原因 例如：滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差，一是采用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀切削刃数有限，切削是不连续的，因而滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线，而是折线。 成形车刀、成形铣刀也采用了近似的刀具轮廓。 第二节 影响机械加工精度的因素 加工原理误差是指由于采用了近似的加工方法、近似的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差 （一）加工原理误差 （二）测量误差 产生原因： 1）测量器具本身误差的影响 2）测量环境的影响 3）人为误差的影响 （三）调整误差 指工件实际尺寸与量仪表示出的尺寸之间的差值。 机床的尺寸控制机构、刀具及夹具调整位置不准确而产生的加工误差。 七、加工误差的统计分析 (一) 加工误差的性质及分类 加工误差 随机误差 系统误差 常值误差 变值误差 在顺序加工一批工件时，误差的大小和方向保持不变者，称为常值系统性误差。如原理误差和机床、刀具、夹具的制造误差，一次调整误差以及工艺系统因受力点位置变化引起的误差等都属常值系统误差。 在顺序加工一批工件时，误差的大小和方向呈无规律变化者，称为随机性误差。如加工余量不均匀或材料硬度不均匀引起的毛坯误差复映，定位误差及夹紧力大小不一引起的夹紧误差，多次调整误差，残余应力引起的变形误差等都属于随机性误差 在顺序加工一批工件时，误差的大