机械制造技术基础考前复习要点总结

精品文档 1欢迎下载 1 1 前角前角 o o 作用 它反映了前刀面的倾斜程度 作用 它反映了前刀面的倾斜程度 o o 切削刃越锋利切削刃越锋利 切削越轻快切削越轻快 o o 会削弱刀头的强度会削弱刀头的强度 崩刃 崩刃 选择 工件材料的选择 工件材料的 b b HRC o HRC o 反之取大值 反之取大值 刀具材料 高速钢刀具材料 高速钢 o o 硬质合金硬质合金 o o 粗加工 粗加工 o o 精加工 精加工 o o 范围 通常范围 通常 o 5 o 5 25 25 精品文档 2欢迎下载 精品文档 3欢迎下载 切削用量三要素切削用量三要素对切削力的影响由大到小的顺序为对切削力的影响由大到小的顺序为 apap f f v v 精品文档 4欢迎下载 结论 结论 切削用量三要素切削用量三要素对对切削温度切削温度的影响由大到小的顺序为的影响由大到小的顺序为 v f apv f ap 因此 为了有效的控制切削温度以提高刀具寿命 在机床允许的条件下 选比较大的因此 为了有效的控制切削温度以提高刀具寿命 在机床允许的条件下 选比较大的 apap 和和 f f 比选大的比选大的 v v 更有利 更有利 几何参数影响 几何参数影响 0 Q 0 Q 0 0 大于 大于 18 20 18 20 楔楔 角角 散热体积散热体积 变化不大 变化不大 r aw ac r aw ac 工件材料的影响工件材料的影响 b b HB Q HB Q 导热系数导热系数 Q Q 切屑切屑 Q Q 工件工件 切削温度的影响 切削温度的影响 切削温度高是刀具磨损的主要原因切削温度高是刀具磨损的主要原因 切削温度对工件材料强度和切削力的影响不是很明显切削温度对工件材料强度和切削力的影响不是很明显 对刀具材料的影响对刀具材料的影响 精品文档 5欢迎下载 适当地提高切削温度 对提高硬质合金的韧性是有利的 适当地提高切削温度 对提高硬质合金的韧性是有利的 3 3 边界磨损边界磨损 刀具磨损过程刀具磨损过程 1 1 初期磨损阶段 初期磨损阶段 2 2 正常磨损阶段 正常磨损阶段 3 3 急剧磨损阶段 急剧磨损阶段 三要素对寿命 T 的影响 脆性破坏类型 脆性破坏类型 1 1 崩刃崩刃 2 2 碎断碎断 3 3 剥落剥落 裂纹破损裂纹破损 合理选择切削用量 应该首先选择一个尽量大的背吃刀量合理选择切削用量 应该首先选择一个尽量大的背吃刀量apap 其次选择一个大的进给量 其次选择一个大的进给量 精品文档 6欢迎下载 f f 最后根据已确定的 最后根据已确定的apap和和 f f 并在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切 并在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切 削速度削速度 v v 切削用量三要素对基本工艺时间的影响是相同的切削用量三要素对基本工艺时间的影响是相同的 材料切削加工性的概念及衡量指标材料切削加工性的概念及衡量指标 切削加工性是指材料被切削加工的难易程度 不同切削加工性是指材料被切削加工的难易程度 不同 的工件材料 加工的难易程度也不相同 的工件材料 加工的难易程度也不相同 改善材料切削加工性的主要途径改善材料切削加工性的主要途径 精品文档 7欢迎下载 保证加工精度的条件 保证加工精度的条件 斜楔的自锁条件是 斜楔的升角小于斜楔与工件 斜楔与夹具体之间的摩擦角之和 斜楔的自锁条件是 斜楔的升角小于斜楔与工件 斜楔与夹具体之间的摩擦角之和 1 1 夹紧装置的组成夹紧装置的组成 动力装置 中间传力机构 夹紧元件 动力装置 中间传力机构 夹紧元件 2 2 夹紧装置的基本要求夹紧装置的基本要求 1 1 夹紧既不应破坏工件的定位 或产生过大的夹紧变形 又要有足够的夹紧力 防止工件夹紧既不应破坏工件的定位 或产生过大的夹紧变形 又要有足够的夹紧力 防止工件 在加工中产生振动 在加工中产生振动 2 2 足够的夹紧行程 夹紧动作迅速 操纵方便 安全省力 足够的夹紧行程 夹紧动作迅速 操纵方便 安全省力 3 3 手动夹紧机构要有可靠的自锁性 机动夹紧装置要统筹考虑夹紧的自锁性和原动力的稳手动夹紧机构要有可靠的自锁性 机动夹紧装置要统筹考虑夹紧的自锁性和原动力的稳 定性 定性 4 4 结构应尽量简单紧凑 制造 维修方便 结构应尽量简单紧凑 制造 维修方便 1 1 确定夹紧力作用方向的原则确定夹紧力作用方向的原则 1 1 夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好 保证工件定位准确可靠 夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好 保证工件定位准确可靠 2 2 夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力 重力等的方向一致 以减小夹紧力 夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力 重力等的方向一致 以减小夹紧力 3 3 夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致 以减小工件变形 夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致 以减小工件变形 2 2 确定夹紧力作用点的原则确定夹紧力作用点的原则 1 1 夹紧力的作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内 夹紧力的作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内 2 2 夹具力的作用点应位于工件刚性较好的部位 夹具力的作用点应位于工件刚性较好的部位 3 3 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面 以减小切削力对夹紧点的力矩 防止或减小工件夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面 以减小切削力对夹紧点的力矩 防止或减小工件 的加工振动或弯曲变形 的加工振动或弯曲变形 一 加工精度与加工误差 一 加工精度与加工误差 1 1 加工精度 加工精度 是指零件加工后的实际几何参数 尺寸 形状和位置 与理想几何参数的是指零件加工后的实际几何参数 尺寸 形状和位置 与理想几何参数的 符合程度 符合程度越高 加工精度越高 符合程度 符合程度越高 加工精度越高 尺寸尺寸 形状形状 位置位置 加工误差 实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致 总会有大小不同的偏差 零加工误差 实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致 总会有大小不同的偏差 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 生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度 示了加工精度的高低 生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度 有关加工精度和加工误差的理解 应注意以下几个方面 有关加工精度和加工误差的理解 应注意以下几个方面 1 1 加工精度和加工误差是从两个不同的角度来评定加工零件的几何参数的 加工精度的低 加工精度和加工误差是从两个不同的角度来评定加工零件的几何参数的 加工精度的低 和高就是通过加工误差的大和小来表示的 所谓保证和提高加工精度问题实际上就是限制和高就是通过加工误差的大和小来表示的 所谓保证和提高加工精度问题实际上就是限制 和降低加工误差的问题 和降低加工误差的问题 2 2 理想几何参数理想几何参数 的正确含义 即对于尺寸 是图样规定的平均值 如的正确含义 即对于尺寸 是图样规定的平均值 如 的理想尺寸就是的理想尺寸就是 40 1540 15 对于形状和位置 则是绝对正确的形状和位 对于形状和位置 则是绝对正确的形状和位 mm 2 0 1 0 40 精品文档 8欢迎下载 置 如绝对的圆度和绝对的平行度等等 置 如绝对的圆度和绝对的平行度等等 3 3 加工精度是由零件图样或工艺文件以公差 加工精度是由零件图样或工艺文件以公差 T T 给定的 而加工误差则是零件加工后实际测给定的 而加工误差则是零件加工后实际测 得的偏离值得的偏离值 一般说 当 一般说 当 T T 时 就保证了加工精度 一批零件的加工误差是指一批时 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 零件加工后 其几何参数的分散范围 4 4 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内容 即 加工精度 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内容 即 加工精度 误差 包括尺寸精度 误差 误差 包括尺寸精度 误差 形状精度 误差 和位置精度 误差 形状精度 误差 和位置精度 误差 加工精度内容的 加工精度内容的 三个方面是既有区别又有联系的 在精密加工中 形状精度往往占主导地位 因为没有一三个方面是既有区别又有联系的 在精密加工中 形状精度往往占主导地位 因为没有一 定的形状精度 也就谈不上尺寸精度和位置精度 定的形状精度 也就谈不上尺寸精度和位置精度 2 2 加工经济精度加工经济精度 是指在正常加工条件下 采用符合质量标准的设备 工艺装备和标准是指在正常加工条件下 采用符合质量标准的设备 工艺装备和标准 技术等级的工人 不延长加工时间 所能保证的加工精度 技术等级的工人 不延长加工时间 所能保证的加工精度 注意某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一确定值 而应理解为一个范围 图注意某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一确定值 而应理解为一个范围 图 4 24 2 中之中之 ABAB 范围 在这个范围内都可说是经济的范围 在这个范围内都可说是经济的 3 3 原始误差原始误差 1 1 工艺系统工艺系统 由机床 夹具 刀具和工件组成的机械加工工艺系统 简称工艺系统 由机床 夹具 刀具和工件组成的机械加工工艺系统 简称工艺系统 工艺系统会有各种各样的误差产生 这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不工艺系统会有各种各样的误差产生 这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不 同的方式 或扩大或缩小 反映为工件的加工误差 工艺系统的误差是同的方式 或扩大或缩小 反映为工件的加工误差 工艺系统的误差是 因因 是 是 根源根源 工件的加工误差是工件的加工误差是 果果 是 是 表现表现 因此工艺系统的误差就是原始误差 因此工艺系统的误差就是原始误差 原始误差引起加工误差的实质原始误差引起加工误差的实质 就是原始误差的存在就是原始误差的存在 使工艺系统各组成部分之间的位置关使工艺系统各组成部分之间的位置关 系或速度关系系或速度关系 偏离了正确的相对位置或速度偏离了正确的相对位置或速度 致使加工后的工件产生了加工误差致使加工后的工件产生了加工误差 工艺系统的原始误差 工艺系统的原始误差 工艺系统的几何误差工艺系统的几何误差 工艺系统的定位误差工艺系统的定位误差 工艺系统受力变形引起的加工误差工艺系统受力变形引起的加工误差 工艺系统受热变形引起的加工误差工艺系统受热变形引起的加工误差 工件内应力重新分布引起的变形工件内应力重新分布引起的变形 原理误差原理误差 调整误差调整误差 测量误差等测量误差等 工艺系统的几何误差 工艺系统的几何误差 机床的几何误差机床的几何误差 刀具的几何误差刀具的几何误差 夹具的几何误差夹具的几何误差 一一 机床的几何误差机床的几何误差 不同的加工方法 主轴回转误差所引起的加工误差也不同 不同的加工方法 主轴回转误差所引起的加工误差也不同 AB 段 段 C B 右端 右端 C CL C 0 A 左端 左端 C 0 L 精品文档 9欢迎下载 在车床上加工外圆或内孔时 主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差 但在车床上加工外圆或内孔时 主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差 但 对加工工件端面则无直接影响 对加工工件端面则无直接影响 主轴轴向回转误差对加工外圆或内孔的影响不大 但对所加工端面的主轴轴向回转误差对加工外圆或内孔的影响不大 但对所加工端面的 度及平面度则有度及平面度则有 较大的影响 较大的影响 在车螺纹时 主轴轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差 在车螺纹时 主轴轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差 减小主轴回转误差的措施减小主轴回转误差的措施 适当提高主轴及箱体的制造精度 适当提高主轴及箱体的制造精度 选用高精度的轴承 选用高精度的轴承 提高主轴部件的装配精度 提高主轴部件的装配精度 对高速主轴部件进行平衡 对高速主轴部件进行平衡 对滚动轴承进行预紧等 均可对滚动轴承进行预紧等 均可 提高机床主轴的回转精度 提高机床主轴的回转精度 2 2 导轨误差 导轨误差 导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准也是机床运动的基准 导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准也是机床运动的基准 在水平面内的直线度在水平面内的直线度 车床导轨的精度要求主要有三个方面车床导轨的精度要求主要有三个方面 在垂直面内的直线度在垂直面内的直线度 前后导轨的平行度 扭曲 前后导轨的平行度 扭曲 1 1 导轨在水平面内的直线度 既有尺寸误差又有形状误差 导轨在水平面内的直线度 既有尺寸误差又有形状误差 将直接反应在被加工工件的法线方向上 对加工精度影响将直接反应在被加工工件的法线方向上 对加工精度影响最大最大 1 1 导轨在垂直面内的直线度误差导轨在垂直面内的直线度误差 2 2 见图 见图 5 5 3 3 可引起被加工工件的形状误差和尺寸误 可引起被加工工件的形状误差和尺寸误 差 对加工精度的影响比差 对加工精度的影响比 1 1 小得多 小得多 车床导轨的平行度误差对加工精度的影响很大 车床导轨的平行度误差对加工精度的影响很大 除了导轨本身的制造误差外 导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素 除了导轨本身的制造误差外 导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素 措施 导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一 可采用耐磨合金 铸铁 镶钢导轨 贴措施 导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一 可采用耐磨合金 铸铁 镶钢导轨 贴 塑导轨 滚动导轨 导轨表面淬火等措施提高导轨的耐磨性 塑导轨 滚动导轨 导轨表面淬火等措施提高导轨的耐磨性 二二 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同 1 1 采用定尺寸刀具 如钻头 铰刀 采用定尺寸刀具 如钻头 铰刀 铣刀 镗刀块 圆孔拉刀等 加工时 刀具的尺寸误铣刀 镗刀块 圆孔拉刀等 加工时 刀具的尺寸误 差将直接影响工件差将直接影响工件尺寸精度尺寸精度 2 2 采用成形刀具 如成形车刀 成形铣刀 齿轮模数铣刀 成形砂轮等采用成形刀具 如成形车刀 成形铣刀 齿轮模数铣刀 成形砂轮等 加工时 刀具的形加工时 刀具的形 状误差将直接影响工件的状误差将直接影响工件的形状精度 形状精度 3 3 采用展成刀具 如齿轮滚刀 花键滚刀 插齿刀等 加工时 刀具切削刃的采用展成刀具 如齿轮滚刀 花键滚刀 插齿刀等 加工时 刀具切削刃的几何形状几何形状及及 有关有关尺寸误差尺寸误差也会影响工件的加工精度 也会影响工件的加工精度 4 4 对于一般刀具 如车刀 镗刀 铣刀等 对于一般刀具 如车刀 镗刀 铣刀等 其制造误差对工件加工精度 其制造误差对工件加工精度无直接影响无直接影响 刀具磨损对加工误差影响很明显刀具磨损对加工误差影响很明显 任何刀具在削过程中 都不可避免地要产生磨损 并由此引起工件尺寸和形状的改变 任何刀具在削过程中 都不可避免地要产生磨损 并由此引起工件尺寸和形状的改变 三三 夹具的几何误差 夹具的几何误差 夹具设计时 凡影响工件精度的有关技术要求必须给出严格的公差 精加工用夹具一般取夹具设计时 凡影响工件精度的有关技术要求必须给出严格的公差 精加工用夹具一般取 工件上相应尺寸公差的工件上相应尺寸公差的 1 2 1 31 2 1 3 粗加工用夹具一般取工件上相应尺寸公差的 粗加工用夹具一般取工件上相应尺寸公差的 1 5 1 101 5 1 10 工艺系统受力变形引起的误差工艺系统受力变形引起的误差 基本概念 基本概念 工艺系统刚度工艺系统刚度 垂直作用于工件加工表面 加工误差敏感方向 的径向分力与工艺垂直作用于工件加工表面 加工误差敏感方向 的径向分力与工艺 系统在该方向上的变形系统在该方向上的变形 y y 之间的比值称为工艺系统刚度 之间的比值称为工艺系统刚度 y 0 y 0 y 0 工件刚度工件刚度 车细长轴 车细长轴 刀具刚度刀具刚度 磨内孔 磨内孔 系 k FfFpFc yyy FfFpFc y Fp k 系 FcFpFf yyyy FcFpFf yyyy 工 k 工工 yk 刀刀 yk 精品文档 10欢迎下载 机床部件刚度机床部件刚度 机床部件刚度具有以下特点 机床部件刚度具有以下特点 变形与载荷变形与载荷不成线性关系 不成线性关系 加载曲线与卸载曲线不重合加载曲线与卸载曲线不重合 卸载曲线卸载曲线滞后于滞后于加载曲线加载曲线 两曲线线间所包容的面积就是 两曲线线间所包容的面积就是 在加载和卸载循环中所损耗的能量 它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功 在加载和卸载循环中所损耗的能量 它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功 第一次卸载后 变形恢复不到第一次加载的起点 这说明有残余变形存在 经多次加载第一次卸载后 变形恢复不到第一次加载的起点 这说明有残余变形存在 经多次加载 卸载后 加载曲线起点才和卸载曲线终点重合 残余变形才逐渐减小到零 卸载后 加载曲线起点才和卸载曲线终点重合 残余变形才逐渐减小到零 机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小 机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小 影响机床部件刚度的因素影响机床部件刚度的因素 1 1 结合面接触变形的影响 结合面接触变形的影响 表面越粗糙表面越粗糙 接触刚度接触刚度 表面宏观几何形状误差表面宏观几何形状误差 实际接触面积实际接触面积 接触刚度接触刚度 材料硬度材料硬度 塑性变形塑性变形 接触刚度接触刚度 表面纹理方向相同时接触变形表面纹理方向相同时接触变形 接触刚度接触刚度 2 2 摩擦力的影响摩擦力的影响 摩擦力总是阻止其变形的变化的 这就是机床部件的变形滞后现象 摩擦力总是阻止其变形的变化的 这就是机床部件的变形滞后现象 3 3 低刚度零件的影响 低刚度零件的影响 4 4 间隙的影响 间隙的影响 工艺系统刚度及其对加工精度的影响工艺系统刚度及其对加工精度的影响 上式表明 工艺系统刚度的倒数等于其各组成部分刚度的倒数之和上式表明 工艺系统刚度的倒数等于其各组成部分刚度的倒数之和 对于常见的几种工艺系统 其低刚度环节所在的位置不同 在一般情况下 对于常见的几种工艺系统 其低刚度环节所在的位置不同 在一般情况下 工艺系统刚度对加工精度的影响主要有以下几种情况 工艺系统刚度对加工精度的影响主要有以下几种情况 工艺系统刚度变化引起的误差工艺系统刚度变化引起的误差 2 2 由于切削力变化引起的误差由于切削力变化引起的误差 称为误差复映系数 它是误差复映程度的度量 尺寸误差 包括尺寸分散 和称为误差复映系数 它是误差复映程度的度量 尺寸误差 包括尺寸分散 和 形状误差都存在复映现象 形状误差都存在复映现象 由上式可知 由上式可知 毛坯复映到工件上的部分就越小 一般 毛坯复映到工件上的部分就越小 一般 表明该工序对误差具有修正能力 工件经多道工序或多次走刀加工之后 工件的误差就会表明该工序对误差具有修正能力 工件经多道工序或多次走刀加工之后 工件的误差就会 减小到工件公差所许可的范围内减小到工件公差所许可的范围内 由以上分析 可以把误差复映的概念 推广到下列几点 由以上分析 可以把误差复映的概念 推广到下列几点 工刀夹机系 kkkkk 11111 毛 工 系系 k C aak aaC pp pp 21 21 CHBSfC ny y 系 k 精品文档 11欢迎下载 1 1 每一件毛坯的形状误差 不论是圆度 圆柱度 同轴度 偏心 径向跳动 每一件毛坯的形状误差 不论是圆度 圆柱度 同轴度 偏心 径向跳动 平直度误 平直度误 差等都以一定的复映系数复映成工件的加工误差 这是由于加工余量不均匀引起的 差等都以一定的复映系数复映成工件的加工误差 这是由于加工余量不均匀引起的 2 2 在车削的一般情况下 由于工艺系统刚度比较高 复映系数远小于 在车削的一般情况下 由于工艺系统刚度比较高 复映系数远小于 1 1 在 在 2 32 3 次走刀以次走刀以 后 毛坯误差下降很快 尤其是第二次第三次进给时的进给量后 毛坯误差下降很快 尤其是第二次第三次进给时的进给量 f2f2 和和 f3f3 常常是递减的 半常常是递减的 半 精车 精车 复映系数精车 精车 复映系数 2 2 和和 3 3 也就递减 加工误差的下降更快 所以在一般车削时 也就递减 加工误差的下降更快 所以在一般车削时 只有在粗加工时用误差复映规律估算加工误差才有实际意义 只有在粗加工时用误差复映规律估算加工误差才有实际意义 但是在工艺系统刚度低的场但是在工艺系统刚度低的场 合下 如镗孔时镗杆较细 车削时工件较细长以及磨孔时磨杆较细等 合下 如镗孔时镗杆较细 车削时工件较细长以及磨孔时磨杆较细等 则误差复映的现象 则误差复映的现象 比较明显 有时需要从实际反映的复映系数着手分析提高加工精度的途径比较明显 有时需要从实际反映的复映系数着手分析提高加工精度的途径 3 3 在大批量生产中 都是采用定尺寸调整法加工的 即刀具调整到一定的切深后 就一件在大批量生产中 都是采用定尺寸调整法加工的 即刀具调整到一定的切深后 就一件 件连续加工下去 不再逐次试切 逐次调整切深 这样 件连续加工下去 不再逐次试切 逐次调整切深 这样 对于一批尺寸大小有参差的毛坯对于一批尺寸大小有参差的毛坯 而言 每件毛坯的加工余量都不一样 由于误差复映的结果 也就造成了一批工件的而言 每件毛坯的加工余量都不一样 由于误差复映的结果 也就造成了一批工件的 尺寸尺寸 分散分散 为了保持尺寸分散不超出允许的公差范围 就有必要查明误差复映的大小 这也是 为了保持尺寸分散不超出允许的公差范围 就有必要查明误差复映的大小 这也是 在分析和解决加工精度问题时常常遇到的一项工作 在分析和解决加工精度问题时常常遇到的一项工作 减小工艺系统受力变形的途径减小工艺系统受力变形的途径 1 1 提高工艺系统刚度提高工艺系统刚度 1 1 提高工件和刀具的刚度 提高工件和刀具的刚度 1 1 在钻孔和镗孔加工中 刀具刚度相对较弱 常用钻套或镗套提高刀具刚度 在钻孔和镗孔加工中 刀具刚度相对较弱 常用钻套或镗套提高刀具刚度 2 2 车削细长轴时工件刚度相对较弱 可设置中心架或跟刀架提高工件刚度 车削细长轴时工件刚度相对较弱 可设置中心架或跟刀架提高工件刚度 3 3 铣削杆叉类工件时在工件刚度薄弱处宜设置辅助支承等 铣削杆叉类工件时在工件刚度薄弱处宜设置辅助支承等 2 2 提高机床刚度 提高机床刚度 1 1 提高配合面的接触刚度 可以大幅度地提高机床刚度 提高配合面的接触刚度 可以大幅度地提高机床刚度 2 2 合理设计机床零部件 增大机床零部件的刚度 并防止因个别零件刚度较差而使整个机 合理设计机床零部件 增大机床零部件的刚度 并防止因个别零件刚度较差而使整个机 床刚度下降 床刚度下降 3 3 合理地调整机床 保持有关部位 如主轴轴承 适当的预紧和合理的间隙 合理地调整机床 保持有关部位 如主轴轴承 适当的预紧和合理的间隙 3 3 采用合理的装夹方式和加工方式 采用合理的装夹方式和加工方式 2 2 减小切削力及其变化减小切削力及其变化 合理的选择刀具材料 增大前角和主偏角 对工件材料进行合理的热处理以改善材料的加合理的选择刀具材料 增大前角和主偏角 对工件材料进行合理的热处理以改善材料的加 工性能等 都可使切削力减小 工性能等 都可使切削力减小 工艺系统受热变形引起的误差工艺系统受热变形引起的误差 工件在机械加工中所产生的热变形 主要是由切削热引起的 工件在机械加工中所产生的热变形 主要是由切削热引起的 车 镗 磨轴类件形状简单 体积小 前后顶尖 后顶尖采用活顶尖 若死顶尖 工件受车 镗 磨轴类件形状简单 体积小 前后顶尖 后顶尖采用活顶尖 若死顶尖 工件受 热变形 热变形 减小工艺系统热变形的途径减小工艺系统热变形的途径 1 1 减小发热和隔热减小发热和隔热 2 2 改善散热条件改善散热条件 3 3 均衡温度场均衡温度场 4 4 改进机床结构改进机床结构 5 5 加快温度场的平衡加快温度场的平衡 6 6 控制环境温度控制环境温度 内应力重新分布引起的误差内应力重新分布引起的误差 内应力内应力 没有外力作用而存在于零件内部的应力 没有外力作用而存在于零件内部的应力 又叫残余应力 又叫残余应力 工件一旦产生内应力之后 就会使工件金属处于一种高能位的不稳定状态 它本能地要向工件一旦产生内应力之后 就会使工件金属处于一种高能位的不稳定状态 它本能地要向 精品文档 12欢迎下载 低能位的稳定状态转化 并伴随着变形发生 从而使工件丧失原有的加工精度 低能位的稳定状态转化 并伴随着变形发生 从而使工件丧失原有的加工精度 内应力的产生内应力的产生 1 1 热加工中内应力的产生热加工中内应力的产生 在铸 锻 焊 热处理等工序中由于工件壁厚不均 冷却不在铸 锻 焊 热处理等工序中由于工件壁厚不均 冷却不 均 金相组织的转变等原因 使工件产生内应力 均 金相组织的转变等原因 使工件产生内应力 2 2 冷校直产生的内应力冷校直产生的内应力 3 3 切削 磨削 带来的内应力切削 磨削 带来的内应力 减小内应力变形误差的途径减小内应力变形误差的途径 1 1 改进零件结构改进零件结构 在设计零件时 尽量做到壁厚均匀 结构对称以减少内应力的产生 在设计零件时 尽量做到壁厚均匀 结构对称以减少内应力的产生 2 2 增设消除内应力的热处理工序增设消除内应力的热处理工序 铸 锻 焊件在进入机加工之前 应进行退火 回火铸 锻 焊件在进入机加工之前 应进行退火 回火 等热处理 加速内应力变形的进程 对箱体床身 主轴等重要零件 在机械加工工艺中尚等热处理 加速内应力变形的进程 对箱体床身 主轴等重要零件 在机械加工工艺中尚 需要适当安排时效处理工序 需要适当安排时效处理工序 3 3 合理安排工艺过程合理安排工艺过程 粗加工和精加工宜分阶段进行 使工件在粗加之后有一定的时间粗加工和精加工宜分阶段进行 使工件在粗加之后有一定的时间 来松驰内应力 来松驰内应力 保证和提高加工精度的途径保证和提高加工精度的途径 一 直接消除或减小原始误差 一 直接消除或减小原始误差 消除或减小原始误差是提高加工精度的主要途径 消除或减小原始误差是提高加工精度的主要途径 二 转移原始误差和变形 二 转移原始误差和变形 三 均分原始误差 误差分组 大孔配大心轴 小孔配小心轴 三 均分原始误差 误差分组 大孔配大心轴 小孔配小心轴 四 均化原始误差 误差平均 四 均化原始误差 误差平均 五 误差补偿 五 误差补偿 六 实时检测 动态补偿 偶件自动配制和温度积极控制的方法 六 实时检测 动态补偿 偶件自动配制和温度积极控制的方法 各种加工误差 按他们在一批零件中出现的规律来看 可分为两大类 系统性误差与随机各种加工误差 按他们在一批零件中出现的规律来看 可分为两大类 系统性误差与随机 性误差性误差 常值系统性误差常值系统性误差 在顺序加工一批工件中 其大小和方向皆不变的误差 在顺序加工一批工件中 其大小和方向皆不变的误差 称为常值系统性误差 如铰刀直径大小的误差 测量仪器的一次对称为常值系统性误差 如铰刀直径大小的误差 测量仪器的一次对 零误差等 零误差等 1 1 系统性误差系统性误差 变值系统性误差变值系统性误差 在顺序加工一批工件中 其大小和方向循某一规律变化在顺序加工一批工件中 其大小和方向循某一规律变化 的误差 称为变值系统性误差 如 由于刀具磨损引起的加工误差 机床或刀具或工件的的误差 称为变值系统性误差 如 由于刀具磨损引起的加工误差 机床或刀具或工件的 受热变形引起的加工误差等 显然 常值系统性误差与加工顺序无关 而变值系统性误差受热变形引起的加工误差等 显然 常值系统性误差与加工顺序无关 而变值系统性误差 与加工顺序有关 与加工顺序有关 机械加工表面质量对机器使用性能的影响 机械加工表面质量对机器使用性能的影响 1 1 表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度对耐磨性的影响 精品文档 13欢迎下载 一般一般 Ra Ra 耐磨性耐磨性 但但 Ra Ra 润滑油不易储存 接触面之间容易发生分子粘接润滑油不易储存 接触面之间容易发生分子粘接 耐磨性耐磨性 接触面的表面粗糙度有一个最佳值 接触面的表面粗糙度有一个最佳值 2 2 表面冷作硬化对耐磨性的影响表面冷作硬化对耐磨性的影响 一般冷作硬化一般冷作硬化 耐磨性耐磨性 冷作硬化冷作硬化 金属组织过度疏松金属组织过度疏松 耐磨性耐磨性 3 3 金相组织变化 金相组织变化 表层硬度变化表层硬度变化 耐磨性变化耐磨性变化 1 1 表面粗糙度对疲劳强度的影响表面粗糙度对疲劳强度的影响 Ra Ra 表面纹痕表面纹痕 纹底半径纹底半径 抗疲劳强度抗疲劳强度 2 2 残余应力 冷作硬化对疲劳强度的影响残余应力 冷作硬化对疲劳强度的影响 残余拉应力残余拉应力 疲劳裂纹疲劳裂纹 加速疲劳破坏加速疲劳破坏 残余压应力残余压应力 阻止疲劳裂纹的扩展阻止疲劳裂纹的扩展 延缓疲劳破坏的发生延缓疲劳破坏的发生 3 3 表面冷作硬化表面冷作硬化 产生残余压应力产生残余压应力 疲劳强度疲劳强度 耐腐蚀性 耐腐蚀性 Ra Ra 凹谷中聚集腐蚀性物质凹谷中聚集腐蚀性物质 耐蚀性耐蚀性 表层的残余拉应力表层的残余拉应力 耐蚀性耐蚀性 残余压应力残余压应力 耐蚀性耐蚀性 对配合的影响 对配合的影响 对于间隙配合对于间隙配合 Ra Ra 磨损磨损 间隙间隙 对于过盈配合装配过程中一部分表面凸峰被挤平对于过盈配合装配过程中一部分表面凸峰被挤平 实际过盈量实际过盈量 降低了配合件间的连接降低了配合件间的连接 强度强度 影响表面粗糙度的因素 影响表面粗糙度的因素 一 切削加工影响表面粗糙度的因素 一 切削加工影响表面粗糙度的因素 1 1 刀具几何形状的复映刀具几何形状的复映 背大吃刀量 小背吃刀量 适当适当 以减小切削时的塑性变形程度 合理选择冷却润滑液和提高刀具刃磨质量以以减小切削时的塑性变形程度 合理选择冷却润滑液和提高刀具刃磨质量以 减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤 鳞刺的生成 也是减小减小切削时的塑性变形和抑制刀瘤 鳞刺的生成 也是减小 RaRa 的有效措施 的有效措施 2 2 工件材料的性质工件材料的性质 1 1 加工塑性材料时 由刀具对金属的挤压产生了塑性变形 加之刀具迫使切屑与工件分离 加工塑性材料时 由刀具对金属的挤压产生了塑性变形 加之刀具迫使切屑与工件分离 的撕裂作用 使的撕裂作用 使 工件材料工件材料 塑性变形塑性变形 中中 C C 钢和低钢和低 C C 钢 在加工或精加工前 常安排作调质或正火处理 就是为了改善切削性能钢 在加工或精加工前 常安排作调质或正火处理 就是为了改善切削性能 降低粗糙度降低粗糙度 2 2 加工脆性材料时 其切屑呈碎粒状 由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点 加工脆性材料时 其切屑呈碎粒状 由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点 o a R k a R a R 精品文档 14欢迎下载 精品文档 15欢迎下载 影响加工表面物理力学性能的因素影响加工表面物理力学性能的因素 一一 表面层冷作硬化表面层冷作硬化 二 表面层材料金相组织变化二 表面层材料金相组织变化 三 表面层残余应力 三 表面层残余应力 控制加工表面质量的途径控制加工表面质量的途径 机械加工工艺规程设计的内容及步骤机械加工工艺规程设计的内容及步骤 1 1 分析零件图和产品装配图 分析零件图和产品装配图 2 2 对零件图和装配图进行工艺审查 对零件图和装配图进行工艺审查 3 3 由年生产纲领研究确定零件生产类型 由年生产纲领研究确定零件生产类型 4 4 确定毛坯确定毛坯 5 5 拟定工艺路线 拟定工艺路线 精品文档 16欢迎下载 重点 重点 精品文档 17欢迎下载 将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的的是将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的的是 1 1 保证零件加工质量 保证零件加工质量 2 2 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理 3 3 有利于合理利用机床设备 有利于合理利用机床设备 4 4 为了在机械加工工序中插入必要的热处理工序 为了在机械加工工序中插入必要的热处理工序 同时使热处理发挥充分的效果同时使热处理发挥充分的效果 这就自然这就自然 的把机械加工工艺过程划分为几个阶段的把机械加工工艺过程划分为几个阶段 并且每个阶段各有其特点及应该达到的目的并且每个阶段各有其特点及应该达到的目的 此外 将工件加工划分为几个阶段 还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏 此外 将工件加工划分为几个阶段 还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏 精品文档 18欢迎下载 时间定额组成 时间定额组成 1 1 基本时间 基本时间 tmtm 直接改变生产对象的尺寸 形状 性能和相对位置关系的时间称为基直接改变生产对象的尺寸 形状 性能和相对位置关系的时间称为基 本时间 本时间 辅助时间 辅助时间 tata 为配合基本工艺工作完成各种辅助动作所消耗的时间 为配合基本工艺工作完成各种辅助动作所消耗的时间 布置工作地时间 布置工作地时间 tsts 为使加工正常进行 照管工作地 例如更换刀具 润滑机床 为使加工正常进行 照管工作地 例如更换刀具 润滑机床 清理切屑 收拾工具等 所消耗的时间称为布置工作地时间 又称工作地点服务时间 一清理切屑 收拾工具等 所消耗的时间称为布置工作地时间 又称工作地点服务时间 一 般按作业时间的般按作业时间的 2 7 2 7 估算估算 4 4 休息和生理需要时间 休息和生理需要时间 trtr 工人在工作班内为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间 工人在工作班内为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间 一般按作业时间的一