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机械制造工艺研修报告 机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。在机械加工中，机床、夹具、刀具和工件组成一个完整的组合体，称为工艺系统。主轴回转误差可以解为径向圆跳动、端面圆跳动和角度摆动三种基本形式。以车削为例，径向圆跳动主要影响圆柱面的精度；端面圆跳动主要影响形状和轴向尺寸精度；角度摆动主要影响圆柱面与端面加工精度。车削工件端面，受端面圆跳动的影响，加工出的端面近似螺旋面。镗刀镗孔时，由于受角度摆动的影响，被加工的孔成为椭圆形。提高主轴回转精度的措施：1、提高主轴部件的制造精度；2、对轴承进行预紧；3、主轴回转误差不反映到工件上导向精度主要包括：导轨在水平面内的直线度，导轨在垂直面内的直线度 ，导轨面间的平行度（扭曲）导轨误差主要是导轨制造误差、导轨安装误差、导轨磨损等几个方面作用而产生的。为减少机床传动链误差对加工精度的影响，可以采取一下措施：1、 尽量缩短传动链。减少传动元件数量，可减少误差的来源。2、 采用降速比传动。特别是传动链末端传动副的传动比越小，则传动链中其余个传动元件误差传动精度的影响就越小。3、 高传动元件，尤其是末端传动元件的制造精度和装配精度。4、 采用校正装置。其实质是人为加入一个大小与传动链原有的传动误差大小相等方向相反的误差，以抵消原有的传动链误差。刀具误差包括刀具制造误差、安装误差和磨损。机械加工中常用的刀具分为一般刀具、定尺寸刀具和成形刀具。不同的刀具对加工精度的影响不同。定尺寸刀具（钻头、铰刀、镗刀块、拉刀等）加工时，刀具的制造误差和磨损直接影响被加工工件的尺寸精度。工艺系统受力变形对加工精度的影响1、 由于切削力作用点位置变化而产生的变形，车削短而粗的轴-形成两端粗中间细的鞍形。车削细长轴-形成两端细中间粗的鼓形。由此可见，工艺系统的刚度在沿工件轴向的各个位置是不同的，所以加工后工件各个横截面上的直径尺寸也不相同，造成加工后工件的形状误差，如锥度、鼓形、鞍形。2、 误差复映规律。当毛坯加工余量和材料硬度不均匀时，会引起切削力的变化，进而会引起工艺系统受力变形的变化而产生加工误差。-误差复映系数，定量反映了毛坯误差经加工后所减少的程度。它与工艺系统刚度kxt成反比，与径向切削力系数成正比。减少误差复映对工件精度的影响，可增加工艺系统的刚度或减少径向切削力系数（例如增大主偏角、减少进给量等）。减少工艺系统受力变形的措施:1、提高接触刚度；2、提高工件刚度；3、提高机床部件刚度；4、合理装夹工件。工艺系统的热源有内部热源和外部热源。内部热源主要有切削热和摩擦热。外部热源主要是环境温度变化和热辐射的影响，它对大型和精密工件的加工影响较大。在切削加工中，工件的热变形主要是切削热引起的，有些大型精密零件同时还受环境温度的影响。减少工件热变形的措施主要是减少切削热，粗、精加工分开，合理选择切削用量和刀具切削几何参数，以及充分的冷却润滑。机械加工表面质量是指零件加工后的表面层状态，主要包括表面的几何特征和表面层的物理力学性能。表面的几何特征：1、表面粗糙度2、表面波度3、纹理方向表面层物理力学性能：1、表面层因塑形变形引起的冷作硬化2、表面层因切削热引起的金相组织的变化3、表面层中产生的残余应力表面质量对零件使用性能的影响：1、表面质量对耐磨性的影响2、表面质量对零件疲劳强度的影响3、表面质量对配合性质的影响4、表面质量对耐腐蚀性的影响减少表面粗糙度数值的措施由几何因素引起的表面粗糙度，可通过减少切削层残留面积来解决。进给量f、刀尖圆弧半径、主偏角和复偏角均影响残留面积的大小，适当降低进给量，减小刀尖圆弧半径，主偏角，副偏角，使表面粗糙度值下降。1、 工件材料。一般来讲，塑性大的材料很难获得表面粗糙度值低的表面，而脆性材料相对比较容易；细晶粒的金属材料，易获得较小的表面粗糙度值的表面；经调质和正火处理的钢料，可以降低其塑性，细化晶粒，有利于表面粗糙度值的降低。2、 刀具材料几何参数。在切削条件相同时，用硬质合金刀具加工的工件表面粗糙度值比用高速钢刀具低，而立方氮化硼、金刚石刀具又优于硬质合金刀具。前角增大可抑制积屑瘤和鳞刺的生长，有利于减少表面粗糙度值。3、 切削液。合理选择冷却润滑液，提高冷却润滑效果，能抑制积屑瘤和鳞刺的生成，减少切削时的塑性变形，有利于减小表面粗糙度值。磨削加工时影响表面粗糙度的因素及措施：从几何原因来看，磨削时单位时间通过单位磨削面积的磨粒越多，表面粗糙度值越低，主要有砂轮和磨削用量等方面的影响。物理因素主要是塑性变形等的影响。1、 砂轮。砂轮粒度越细，单位面积上的磨粒数越多，表面粗糙度值越低。砂轮硬度应适宜。2、 磨削用量。砂轮速度v增大，有利于减小磨削表面粗糙度值。3、 冷却润滑液。正确选择冷却润滑液能降低切削区的温度减少烧伤，冲去脱落的磨粒和切屑，避免划伤工件，可以减少表面粗糙度值。影响表面层物理力学性能的因素及控制加工表面的冷作硬化。机械加工过程中，被加工表面在切削力的作用下产生了塑性变形，使晶体间产生剪切滑移，晶格被拉长、扭曲甚至破碎，引起表面层强度和硬度提的现象，称为冷作硬化。表面层的硬化程度取决于产生塑性变形的程度和变形区温度。塑性变形越大，产生的硬化程度也越大，变形区温度高硬化程度越小。影响表面冷作硬化的主要因素如下：a、刀具。前角，塑性变形；刀具圆弧半径，刀具后刀面的磨损量，硬化。b、切削用量。切削速度增大，硬化层深度和硬度都有所减小。因为，一方面切削速度增大使温度升高，有助于冷硬的回复；另一方面切削速度增大，刀具与工件接触时间短，塑性变形程度减小。进给量增大，切削力增大，塑性变形程度加剧，硬化现象增大。背吃刀量增大，切削力增大，塑性变形增大，硬化程度增加。c、工件材料。工件材料塑性越好、硬度越低塑性变形越大，切削后的冷硬现象俞严重。磨削表面的金相组织变化程度与工件的材料、磨削温度和受热时间等有关。 影响磨削烧伤的因素及改善措施：磨削用量。磨削深度增大，磨削力和磨削热都急剧增大，故表面层及表层下不同深度的温度都随之提高，磨削烧伤加剧，所以为减轻烧伤，ap不易过大。伤层很薄，便于用无进给磨削法砂轮。一般选择砂轮应使其在磨削过程中具有自锐能力，同时磨削时砂轮不应产生粘屑堵塞现象。工件材料。 工件材料对磨削区温度的影响主要取决于它的硬度、强度、韧性和导热系数。冷却条件。 采用切削液带走磨削区的热量，可以避免烧伤。减少或消除自于自激振动与切削过程本身及工艺系统的结构性能有关，因此减少或消除自激振动的基本途径是抑制激振力和增加工艺系统的稳定性。车床主轴加工工过程分析。合理选择定位基准面，粗加工外圆时，为了提高工件刚度，可采用轴的外圆表面作为定位基准面，或是以外圆和中心孔同作定位基准面，这就是“一夹一定”的情况。当主轴为通孔时，原来的定位基准-中心孔已被破坏，所以必须重新建立定位基准。对于通孔直径较小的轴，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60锥面，代替中心孔；而通孔较大时，则不宜用倒角锥面代之，一般都用锥堵或锥堵心轴的顶尖孔作为定位基准。深孔加工。必须注意一下两点：第一，应安排在调质以后进行，因为调质处理变形较大，深孔产生弯曲变形没法纠正，不仅影响棒料的通过，而且会引起主轴高速转动的不平衡；第二，深孔应安排在外圆粗车或半精车之后，以便有一个较精确的轴颈作定位基面，以保证孔与外圆同心，使主轴壁厚均匀。套筒主要表面加工分布在几次安装中进行，先终加工孔，然后以孔为精基准最终加工外圆。这种方法由于所用夹具（心轴）结构简单，且制造和安装误差较小，因此可保证较高的位置精度，在套筒加工中一般多采用这种方法。先终加工外圆，然后以外圆为精基准最终加工内孔。采用这种方法时工件装夹迅速可靠，但因一般卡盘安装误差较大，加工后工件的位置精度较低。若欲获得较高的同轴度，则必须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液性塑料夹头，经过修磨的三爪卡盘和“软爪”等。减小和防止套筒变形的工艺措施：1、 粗、精加工分开。为减少切削力和切削热对加工精度的影响，应将粗、精加工分开进行，使粗加工产生的变形在精加工中得以纠正。2、 采用可行的工艺措施为减少夹紧力产生的套筒变形，工艺上可采取以下措施：改变夹紧力的方向，即将径向夹紧改为轴向夹紧。 变径向夹紧力为轴向夹紧需要按外圆或内孔找正后，在端面或外圆台阶上施加轴向夹紧力。使用过渡套或弹簧套夹紧工件。 当需要径向夹紧时，为减少夹紧变形和使变形均匀应尽可能使径向夹紧力沿圆周分布均匀，加工中用过渡套或弹簧套来满足要求。制造工艺凸边或工艺螺纹。 工艺凸边也可提高工件被夹紧部位的刚度，工艺螺纹可使夹紧力均匀，它们都可以减少夹紧变形。3、 合理安排热处理。 为减少热处理的影响，热处理工序应置于粗、精加工之间进行，以便使热处理引起的变形在精加工中予以纠正。套筒零件热处理一般产生较大的变形，所以精加工的工序加工余量应适当放大。箱体类零件一般都选择重要孔（主轴孔）为粗基准，这是因为主轴孔自身的精度要求最高；铸造的主轴孔、其他支承孔及箱体内壁的泥芯是装成一整体放入的，孔的相互位置精度较高。箱体类零件的精基准的选择：单件和中小批量生产中以装配基面为精基准，大批量生产时以一面两孔（顶面和两定位销孔）作精基准。 拟定箱体的工艺过程应遵循的原则：1、 先面后孔的加工顺序。 床头箱的加工是按照“平面孔平面”的顺序进行的。2、 粗、精加工分开。 3、 合理安排热处理。 箱体的孔系加工。箱体上有一系列相互位置精度要求的孔，称为孔系。孔系可分为平行孔系、同轴孔系和交叉孔系。机体零件加工工艺分析。 热处理工序的安排：1、 时效处理：自然失效人工失效振动失效。这种方法消除内应力的：振器牢固地装卡在机体类零件上，使其产生共振。目前，国内外正在不断地采用振动时效消除内应力。2、 导轨表面淬火。火焰淬火高频淬火中频淬火超音频淬火工频电接触淬火圆柱齿轮加工工艺分析。对于精度要求很高的齿轮，其工艺路线可大致归纳如下：毛坯制造及热处理齿轮加工齿形加工齿端加工齿轮热处理精基准修正齿形精加工终结检验常用的盘形齿轮加工齿形时一般采用的两种定位方式：1、内孔和端面定位。即依靠齿坯内孔与夹具心轴之间的配合决定中心位置，以一个端面作为轴向定位基准，并通过相对的另一端面压紧齿轮坯。这种装卡方法使定位、测量和装配的基准重合，定位精度高，不需要找正，生产率高，但需要专心轴夹具，故适于成批及大批量生产。2、外圆和端面定位。即将齿坯套在夹具心轴上，内孔和心轴配合间隙较大，需要用千分表找正外圆决定中心位置，再进行压紧。齿轮的齿端加工的方式有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺。精基准的修正齿轮淬火后基准孔常发生变形，孔径可缩小0.010.05mm，为确保齿形精加工质量，对基准孔必须予以修正。修正的方法常采用推孔或磨孔。所谓装配就是按规定的技术要求和精度，将构成机器的零件结合成组件、部件或产品的工艺过程。装配单元可划分五个等级：零件、合件、组件、部件和机器。装配精度是指装配后实际达到的精度。装配精度是装配工艺的质量指标。机械产品的质量标准，通常是用技术指标表示的，其中包括几何方面和物理方面的参数。物理方面的参数有转速、重量、平衡、密封、摩擦等；几