教案23§3-7、保证和提高加工精度的途径_免费下载

3-7、保证和提高加工精度的途径,提高零件加工精度的最终目的是保证产品的精度和质量。,对生产中保证和提高加工精度的方法归纳如下：,一、减少误差法：,是在查明产生加工误差的主要因素后，设法对其直接进行消除或减弱。,举例：,加工细长轴时，因工件刚度极差，容易产生弯曲变形和振动，严重影响加工精度。采用跟刀架和900车刀，虽提高了工件的刚度，减少了径向切削分力Fy，但只解决了Fy把工件“顶弯”的问题。由于工件在轴向切削分力Fx作用下，形成细长轴受偏心压缩而失稳弯曲。工件弯曲后，高速旋转产生的离心力以及工件受切削热作用产生的热伸长受后顶尖的限制。都会进一步加剧其弯曲变形，因而加工精度仍难提高，可采取如下措施：,1、采用反向进给的切削方式，进给方向由卡盘一端指向尾架。这时尾架改用可伸缩的弹性顶尖，Fx力对工件是拉伸作用，就不会因Fx和热应力压弯工件。,2、采用大进给量和较大主偏角的车刀，增大了Fx力，使Fy和Fx对工件的弯矩相互抵消了一部分，起着抑制振动的作用而切削平稳。,3、在卡盘一端的工件上车出一个缩颈，以增加工件柔性，减轻了因坯料弯曲而在卡盘强制夹持下产生轴线歪斜的影响。,二、误差补偿法：,是人为地造出一种新的误差去抵消工艺系统中固有的原始误差。当原始误差是负值时，人为的误差取正值，反之，取负值，尽量使两者大小相等方向相反，或者，利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度的目的。,举例：,用预加载荷法精加工摇臂钻床和导轨，借以抵消装配后受主轴部件自重而产生的变形。,三、误差分组法：,在加工中，本道工序要作为定位基准的基面，由于上道工序（或毛坯）加工误差较大，用它定位可能使本工序超差，此时可按加工误差大小分组加工。,举例：,在V型架上铣削一个轴类零件的水平面，要求保持尺寸h的公差Th=0.02mm。由于毛坯采用了精化工艺，用作定位的大外圆不再加工，其外圆尺寸公差TD=0.05mm，按照夹具设计公式，定位误差为h=TD/(2Sin(a/2)=0.05/1.41=0.035mm，显然，由于毛坯误差而产生的定位误差已超过了公差要求。,可将毛坯分组如下：,这种方法的实质是把毛坯按误差分成n组，每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n，然后按各组分别调整刀具相对工件的位置。,四、就地加工法：,在加工和装配中有些精度问题牵涉到零、部件间的相互关系，相当复杂，如果一味地提高零、部件本身的精度，有时不仅困难，甚至不可能，若采用“就地加工”法，则可能很快解决。,举例：,就地加工法是指这些表面在装配前不进行精加工，等它装配到机床上以后，再在主轴上装上镗刀杆和能作径向进给的小刀架，镗和车削。,五、误差平均法：,对于配合精度要求很高的轴和孔，采用研磨方法来达到。研具本身并不具有高精度，但它却能在和工件作相对运动中对工件进行微量切削，最终达到很高的精度，称为“误差平均法”。,研磨时，研具的精度并不高，分布在研具上的磨粒粒度大小也可能不一样，但由于研磨时工件和研具间有复杂的相对运动轨迹，使工件上各点均有机会与研具的各点相互接触并受到均匀的微量切削，同时工件和研具相互修整，精度也逐步共同提高，进一步使误差均化，因此就可获得精度高于研具原始精度的加工表面。,4-1、机械加工表面质量概述,一、表面质量的概念：,有两个方面的内容：,即表面几何形状和表面层物理、力学性能。,（一）、加工表面的几何特征：,1、表面粗糙度-是指已加工表面微观几何形状误差；,2、波度-是指介于宏观几何误差（即形状误差）与微观几何形状误差之间的周期性几何形状误差。,（二）、加工表面层的物理、力学性能：,1、表面层的冷作硬化：,工件经切削加工后表面层的强度和硬度有所提高的现象。,2、表面层的残余应力：,切削加工后工件表面层所产生的残余应力。它对零件使用性能的影响大小取决于的方向、大小和分布状况。,3、表面层的金相组织变化：,切削加工（磨削）中的高温使工件表面金属的金相组织发生了改变，大大降低了零件使用性能。,二、表面质量对零件使用性能的影响：,（一）、对零件耐磨性的影响：,零件的耐磨性主要与摩擦副的材料、热处理和润滑条件有关。在这些条件已经确定后，零件的表面质量就起决定性作用。,、表面粗糙度对摩擦面的摩损影响很大：,当摩擦副相对运动时，因其表面粗糙不平，使一些凸峰先接触，因此，实际接触面积远远小于理论接触面积。在外力作用下，凸峰处的压强很大，当压强超过润滑油膜张力的临界时，油膜被破坏，凸峰处形成局部干摩擦，产生塑性变形和剪切破坏而使表面磨损。表面愈粗糙，磨损愈严重。但并非表面愈光洁，耐磨性愈好。因为表面粗糙度太细时：一不利于润滑油的贮存，致使接触面间形成半干甚至干摩擦；二使接触面间的分子吸附力增大甚至发生分子粘合。两者均使摩擦阻力增加和磨损加剧。因此，在一定工作条件下，一对运动副的摩擦表面通常有一最佳粗糙度。,、表面层冷作硬化对耐磨性的影响：,表面冷作硬化，提高了表面层的显微硬度和强度，从而使耐磨性提高。但并非冷硬程度愈高耐磨性就愈好