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第四章机械加工精度概论

一般来说,圆弧状、凹坑状表面纹理的耐磨性好; 尖峰状的表面纹理由于摩擦副接触面压强大,耐磨性较差。 在运动副中,两相对运动零件表面的刀纹方向均与 运动方向相同时,耐磨性较好;两者的刀纹方向均与运动
方向垂直时,耐磨性最差。
3.冷作硬化对耐磨性的影响 一般都能使耐磨性有所提高。 但并不是冷作硬化的程度越高,
3)表面层金属的残余应力
二、加工表面质量对机器零件使用性能的影响
(一)表面质量对耐磨性的影响
1.表面粗糙度对耐磨性的影响 一般说来,表面粗糙度值越小,其耐磨性越好。但 是表面粗糙度值太小,因接触面容易发生分子粘接,且润 滑液不易储存,磨损反而增加。因此,就磨损而言,存在 一个最优表面粗糙度值。
2.表面纹理对耐磨性的影响
零件表面层物理机械性能方面的质量主要 是指表面层材料的冷作硬化、金相组织的变化、 残余应力。 本章将机械制造质量分成加工精度和表面 质量两个方面来研究。前者包括尺寸精度、宏 观几何形状精度和位置精度;后者包括表面粗 糙度、波度和表面层材料物理机械性能。
4.1.1机械加工误差与机械加工精度 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 几何参数与理想几何参数的符合程度。 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。 只要求满足规定的公差要求即可。
(3)零件三个方面的几何参数,就是加工精度和加 工误差的三个方面的向容。即,加工精度包括 尺寸精度、形状精度 和位置精度。 在精密加工中,形状精度往往占主导地位。
三者之间的关系: (1)当尺寸精度要求高时,相应的位置精度和形状精度也要 求高。形状公差应限制在位置公差内,位置公差应限制在尺
寸公差内。
在实际生产中,常常结合起来应用。一是 先用统计分析法寻找误差的出现规律,初 步判断产生加工误差的可能原因,然后运

因素分析法 统计分析法
用单因素分析法进行分析、试验,以便迅 速、有效地找出影响加工精度的主要原因。
4.1.2表面层金属的力学物理性能和化学性能
1)表面层金属的冷作硬化
2)表面层金属的金相组织
1 )表面层金属的冷作硬化的影响: 高零件的耐疲劳强度。
能够阻止疲劳裂纹的生长,可提
2)表面层金属的残余应力的影响: 拉伸残余应力将使耐疲劳强度下降; 压缩残余应力则可使耐疲劳强度提高。
(三)表面质量对耐蚀性的影响 1.表面粗糙度的影响 :表面粗糙度值越大,加工表面与气 体、液体接触的面积越大,腐蚀物质越容易沉积于凹玩中, 耐蚀性能就越差。 2 .表面层力学物理性质的影响:零件表面层有残余压应力 时,能够阻止表面裂纹的进一步扩大,有利于提高零件表 面抵抗腐蚀的能力。 (四)表面质量对零件配合质量的影响 1、 对于间隙配合表面 :原有间隙将因急剧的初期磨损而 改变,表面粗糙度越大,变化量就越大,从而从而影响配合 的稳定性。 2 、对于过盈配合表面:表面粗糙度越大,两表面相配合 时表面凸峰易被挤掉,这会使过盈量减少,影响配合的可靠 性。
第四章 机械加工质量
4.1 机械加工质量概述
生产任何一种机械产品,都要求在保证质量的前提下, 做到高效率、低消耗。产品的质量是第一位的,没有质量, 高效率、低成本就失去了意义。产品质量是指用户对产品的 满意程度。
它有三层含意:一是产品的设计质量;二是产品的 制造质量;三是服务。 以往强调较多的往往是制造质量,现代的质量观, 主要站在用户的立场上衡量。 当今,服务也占据越来越重要的地位。
耐磨性越高
(二)表面质量对耐疲劳性的影响
1.表面粗糙度对耐疲劳性的影响 表面粗糙度值越小,表面缺陷越少,工件耐疲劳性越好;反之, 加工表面越粗糙,表面的纹痕越深,纹底半径越小,其抵抗疲劳破坏 的能力越差。 表面粗糙度对耐疲劳性的影响还与材料对应力集中的敏感程度 和材料的强度极限有关 。钢对应力集中最为敏感,铸铁和有色金属 对应力集中的敏感性较弱。 2.表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响
图1
微观几何形状误差、波度与宏观几何形状误差
表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差,其波 距 (L3) 与波高 (H3) 之比一般小于50。 波距 (L2) 与波高 (H2) 之比在 50~1000 范围内的几 何形状误差,称为波度。
波距 (L1) 与波高 (H1) 之比大于1000的几何形状误 差,称为宏观几何形状误差。
(2)当形状精度要求高时,相应的位置精度和尺寸精度不
一定要求高。
加工精度与加工成本和生产效率的关系 一般地,加工精度要求↑ ,加工成本↑ ,生产效率↓ 。 研究加工精度的目的 研究加工精度的目的、就是弄清各种原始误差对加工精 度影响的规律,掌握控制加工误差的方法,以获得预期的加
工精度,必要时能指出进一步提高加工精度的途径。 研究加工精度的方法
4.1.3机械加工工艺系统的原始误差
• 机械加工精度取决于由机床、刀具、夹具和工件 构成的机械加工工艺系统。 • 机械加工工艺系统的误差称为原始误差。原始误 差通过刀具刀尖-工件之间的运动轨迹直接影响机 原理误差 械加工精度。
与工艺系统原始状 态有关的原始误差 (几何误差) 定位误差 调整误差 刀具误差 夹具误差
有关加工精度与加工误差的理解,应注意以下 几个方面内容: (1) “理想几何参数”的正确含义即,对于尺寸是 图纸规定尺寸的平均值;对于形状和位置,则是绝 对正确的形状和位置,如绝对的圆和绝对的平行等 等。 (2) 加工精度是由零件图纸或工艺文件以公差 T给 定的,而加工误差则是零件加工后的实际测得的偏 离值 △ 。一般说,当 △ <T 时,就保证了加工精度。 • 一批零件的加工误差是指一批零件加工后 , 其几何 参数的分散范围。
产品的制造质量主要与零件制造质 量、产品的装配质量有关,零件的制造 质量是保证产品质量的基础。 零件的机械制造质量包括零件几何 精度和零件表面层的物理机械性能(材 料力学性能)两个方面。
零件的几何误差包括尺寸误差、几何形状 误差和位置误差。几何形状误差又可分为宏观 几何形状误差、波度和微观几何形状误差,参 见图1。
工件相对于刀具静止状态下 的误差
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