1、第四章 機械加工質量分析與控制機械加工質量分析與控制l機器或機械產品質量l是由零件的加工質量和機器的裝配質量兩方面保證的。l零件的加工質量l是由零件的機械加工精度和加工外表質量決議的。l它們之間的關系如下：機械加工質量分析與控制第一節 機械加工精度概述第一節 機械加工精度概述一、機械加工精度的根本概念 機械加工精度是指零件加工后的實踐幾何參數尺寸、外形和相互位置與理想幾何參數相符合的程度。符合的程度越高，那么加工精度越高。其中上述理想幾何參數是指圖紙規定的理想零件的幾何參數，即外形誤差為零，位置誤差為零，尺寸為零件尺寸公差帶中心平均值。機械加工精度概述加工誤差是指零件加工后的實踐幾何參數尺寸、

2、外形和位置對理想幾何參數的偏向。通常用加工誤差的數值表示加工精度高低。加工誤差越小，加工精度越高；反之，加工精度越低。保證和提高加工精度的問題，實踐上就是控制和減少加工誤差的問題。 零件的加工精度包含三方面的內容尺寸精度外形精度位置精度等機械加工精度概述l尺寸精度：l機械加工后零件的直徑、長度和外表間間隔等尺寸的實踐值與理想值的接近程度。l外形精度：l機械加工后零件幾何圖形的實踐外形與理想外形的接近程度。 l位置精度：l機械加工后零件幾何圖形的實踐位置與理想位置的接近程度。機械加工精度概述l公差：l加工過程中有很多要素影響加工精度。實踐加工不能夠把零件做得與理想零件完全一致，總會產生大小不同的

3、偏向。l從保證產品的運用性能分析，也沒有必要把每個零件都加工得絕對準確,而只需求它在某一規定的范圍內變動，這個允許變動的范圍，就是公差。l制造者的義務就是要使加工誤差小于圖樣上規定的公差。機械加工精度概述l尺寸、外形和位置精度間的關系l獨立原那么是處置形位公差和尺寸公差關系的根本原那么，即l尺寸精度和形位精度按照運用要求分別滿足；l在普通情況下，尺寸精度高，其外形和位置精度也高；l通常，零件的外形誤差約占相應尺寸公差的3050；l位置誤差約為尺寸公差的6585。l尺寸公差位置誤差外形誤差機械加工精度概述l經濟加工精度l是指在正常加工條件下采用符合質量規范的設備、工藝配備和規范技術等級的工人，不

4、延伸加工時間所能到達的加工精度。l每種加工方法在不同的任務條件下，所能到達的加工精度會有所不同。l曲線AB段的加工精度區間假設能滿足技術要求，又不需破費過高的本錢，屬經濟加工精度范圍。研討加工精度的目的和方法二、研討加工精度的目的和方法研討加工精度的目的找出影響零件機械加工精度的要素，即工藝系統的原始始差；弄清各種原始誤差對加工精度的影響規律，從而掌握控制加工誤差的方法；尋覓提高零件機械加工精度的途徑。研討加工精度的目的和方法研討加工精度的方法分析計算法(要素分析法)是在掌握各種原始誤差對加工精度影響規律的根底上，分析工件加工中所出現的誤差能夠是哪一種或哪幾種主要原始誤差所引起的，并找出原始誤

5、差與加工誤差之間的影響關系，經過估算來確定工件加工誤差的大小，再經過實驗測試來加以驗證。統計分析法是對詳細加工條件下得到的幾何參數進展實踐丈量，然后運用數理統計學方法對這些測試數據進展分析處置，找出工件加工誤差的規律和性質，進而控制加工質量。研討加工精度的目的和方法l上述兩種方法在消費實踐中往往結合起來運用l普通先用統計分析法找出誤差的出現規律，判別產生加工誤差的能夠緣由，l然后運用分析計算法進展分析、實驗，以便迅速有效地找出影響加工精度的關鍵要素。獲得尺寸精度的方法三、獲得加工精度的方法1. 獲得尺寸精度的方法1試切法 經過試切丈量調整再試切，反復進展直到被加工尺寸到達要求為止的加工方法稱為

6、試切法。加工精度主要取決于工人的技術程度和計量器具的精度。試切法的消費效率低，它不需求復雜的安裝。常用于單件小批量消費，特別是新產品試制中。試切法試切法獲得尺寸精度的方法2調整法按工件預先規定的尺寸調整好機床、刀具、夾具和工件之間的的相對位置，并在一批工件的加工過程中堅持這個位置不變，以保證獲得一定尺寸精度的方法稱為調整法。影響調整法精度的主要要素有：丈量精度、調整精度、反復定位精度等。調整法有較高的消費率。常用于成批消費和大量消費中。調整法調整法獲得尺寸精度的方法3定尺寸刀具法用刀具的相應尺寸來保證工件被加工部位尺寸精度的方法稱為定尺寸刀具法。影響尺寸精度的主要要素有刀具的尺寸精度、刀具與工

7、件的位置精度等。定尺寸刀具法操作簡便，消費效率高，加工精度也較穩定。運用于各種消費類型。獲得尺寸精度的方法4自動控制法用丈量安裝、進給安裝和控制系統組成一個自動加工系統，加工過程中的丈量、補償調整、切削等一系列任務依托控制系統自動完成。基于程控和數控機床的自動控制法加工，其質量穩定，消費率高，加工柔性好。能順應多種類消費，是目前機械制造的開展方向和計算機輔助制造CAM的根底。自動控制法自動控制法獲得外形精度的方法2. 獲得外形精度的方法1軌跡法利用切削運動中刀尖的運動軌跡構成被加工外表外形精度的方法稱為軌跡法。刀尖的運動軌跡取決于刀具和工件的相對成形運動，因此所獲得的外形精度取決于成形運動的精

8、度。普通的車削、銑削、刨削、磨削均屬于軌跡法。獲得外形精度的方法2仿形法刀具按照仿形安裝進給對工件進展加工的方法稱為仿形法。仿形法所獲得的外形精度取決于仿形安裝的精度和其它成形運動精度。仿形車、仿形銑等均屬于仿形法加工。獲得外形精度的方法3成形法利用成形刀具對工件進展加工的方法稱為成形法。成形刀具替代一個成形運動。所獲得的外形精度取決于刀具的外形精度和其它成形運動精度。如用成形刀具或砂輪的車、銑、刨、磨、拉等均屬于成形法。獲得外形精度的方法4展成法范成法利用工件和刀具作展成切削運動進展加工的方法成為展成法。被加工外表是工件和刀具作展成切削運動過程中所構成的包絡面，刀刃外形必需是被加工面的共扼曲

9、線。所獲得的外形精度取決于刀具的外形精度和展成運動精度。如滾齒、插齒、磨齒、滾花鍵等均屬于展成法。獲得位置精度的方法3.獲得位置精度的方法工件的位置要求的保證取決于工件的裝夾方法及其精度。1一次裝夾獲得法一次裝夾中，先后或同時加工有相對位置要求的外表。如軸的外圓與端面的垂直度要求，可在一次裝夾中先后車出外圓、端面，以保證外圓與端面的垂直度要求。 2多次裝夾獲得法在多次裝夾中利用定位基準來保證各外表的相對位置要求。如階梯軸的加工，為了保證同軸度要求，可用兩端面中心孔作為一致的定位基準。 獲得位置精度的方法工件的裝夾方式 1直接找正裝夾 將工件直接放在機床上，用劃針、百分表和直角尺或經過目測直接找

10、正工件在機床上的正確位置之后再夾緊。此法的消費效率繳低，對工人技術程度要求高。普通用于單件小批量消費中。獲得位置精度的方法2劃線找正裝夾工件在切削加工前，預先在毛坯外表上劃出加工外表的輪廓線，然后按所劃的線將工件在機床上找正定位再夾緊。劃線找正既費時，需技術程度高的劃線工，定位精度較低。劃線找正裝夾只用于批量不大、外形復雜而笨重的工件，或毛坯尺寸公差很大而無法采用夾具裝夾的工件。獲得位置精度的方法3用夾具裝夾夾具是用于裝夾工件的工藝配備或安裝。夾具固定在機床上，工件在夾具上定位、夾緊以后便獲得了相對刀具的正確位置。工件定位方便，定位精度高而穩定。消費率高，廣泛用于大批和大量消費中。 機械加工過

11、程中的原始誤差四、 機械加工過程中的原始誤差工藝系統機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統。零件的機械加工是在由機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統中進展的。原始誤差由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統的誤差是工件產生加工誤差的根源。我們把工藝系統的各種誤差稱之為原始誤差。 機械加工過程中的原始誤差活塞銷孔精鏜工序中的各種原始誤差機械加工過程中的原始誤差l原始誤差分為l與工藝系統原始形狀有關的原始誤差工藝系統靜誤差l假設原始誤差是在加工前已存在，即在無切削負荷的情況下檢驗的，稱為工藝系統靜誤差；l與工藝過程有關的原始誤差工藝系統動誤差l假設在有切削負荷情況下產生的那么稱為工藝系統動誤差。l原始誤差的分類歸納如下原始誤差與工藝系統原始形狀有關的原始誤差(靜誤差)與工藝過程有關的原始誤差(動誤差)原理誤差定位誤差調整誤差刀具誤差夾具誤差機床誤差工藝系統受力變形包括夾緊變形工藝系統受熱變形刀具磨損丈量誤差工件剩余應力引起的變形