8-1 加工质量的基本概念

1、第第8 8章章 机械加工质量及其控制机械加工质量及其控制林利红林利红 副教授副教授 重庆大学重庆大学 8.1 8.1 机械加工质量的机械加工质量的基本概念基本概念林利红林利红 副教授副教授 重庆大学重庆大学 8.1 8.1 机械加工质量的基本概念机械加工质量的基本概念 机械产品的质量取决于：机械产品的质量取决于： 零件质量零件质量 装配质量装配质量8.1 8.1 机械加工质量的基本概念机械加工质量的基本概念 机械加工的首要任务就是保证零件的机械加工的首要任务就是保证零件的加工质量。加工质量。 机械加工中，零件有两大加工质量指机械加工中，零件有两大加工质量指标：标： 一是加工精度；一是加工精度；

2、 二是加工表面质量。二是加工表面质量。8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度1.1.机械加工精度的基本概念机械加工精度的基本概念 什么是加工精度？什么是加工精度？ 实际几何参数实际几何参数理想几何参数理想几何参数8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度1.1.机械加工精度的基本概念机械加工精度的基本概念 理想几何参数：理想几何参数：尺寸尺寸是指零件尺寸的公差带中心；是指零件尺寸的公差带中心；形状形状是指绝对的平面、圆、圆柱面、圆锥面和是指绝对的平面、圆、圆柱面、圆锥面和 螺旋面等；螺旋面等；位置位置是指绝对的平行、垂直、同轴和一定的角是指绝对的平行、垂直、同轴和一定的角 度等

3、。度等。 8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度1.1.机械加工精度的基本概念机械加工精度的基本概念 零件的加工精度：零件的加工精度：尺寸精度尺寸精度 形状精度形状精度 位置精度位置精度 通常零件的形状公差应限制在位置公差之内，通常零件的形状公差应限制在位置公差之内，而位置公差又应限制在尺寸公差之内。而位置公差又应限制在尺寸公差之内。8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度1.1.机械加工精度的基本概念机械加工精度的基本概念 加工误差的概念加工误差的概念 尺寸误差尺寸误差 形状误差形状误差 位置误差位置误差零件加工精度的高低通常是用加工误差的大小来衡量的。零件加工精度的高低通

4、常是用加工误差的大小来衡量的。8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度2 2零件的经济加工精度零件的经济加工精度图图 加工成本与加工误差的关系加工成本与加工误差的关系加工误差加工误差0 0加工成本加工成本3 31 14 42 2 某种加工方法在正常的生产条件某种加工方法在正常的生产条件下（采用符合质量标准的设备、工下（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）所能保证的加工精延长加工时间）所能保证的加工精度度, ,称为加工的经济精度。称为加工的经济精度。8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度3 3获得机械加工精度的方法

5、获得机械加工精度的方法1) 1) 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法(1)(1)试切法试切法 试切试切测量测量调整调整再试切再试切8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度3 3获得机械加工精度的方法获得机械加工精度的方法1) 1) 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法(1)(1)试切法试切法 特点特点: : 生产效率低，达到的精度与操作工人技生产效率低，达到的精度与操作工人技术水平、量具精度、机床调整精度等有关。术水平、量具精度、机床调整精度等有关。应用：应用：试切法适用于单件小批量生产，特别是试切法适用于单件小批量生产，特别是新产品试制。新产品试制。8.1.1 8.1.1 机械加工

6、精度机械加工精度3 3获得机械加工精度的方法获得机械加工精度的方法1) 1) 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法(2)(2)定尺寸刀具法定尺寸刀具法特点：特点： 生产率较高，在刀具磨损尚未造成已加生产率较高，在刀具磨损尚未造成已加工表面超差前，能有效地保证孔的尺寸精度。工表面超差前，能有效地保证孔的尺寸精度。应用：应用：可用于各种生产类型，在生产中应用较可用于各种生产类型，在生产中应用较广。广。8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度(3)(3)调整法调整法 特点：特点：加工精度稳定性好，并有较高的生产率。加工精度稳定性好，并有较高的生产率。应用：应用：这种方法广泛应用于成批及大量生

7、产中。这种方法广泛应用于成批及大量生产中。8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度(4)(4)自动控制法自动控制法 特点：特点：加工质量稳定，生产效率高，加工柔性加工质量稳定，生产效率高，加工柔性好。好。应用：应用：能适应多种生产，是目前机械制造的发能适应多种生产，是目前机械制造的发展方向。展方向。8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度3 3获得机械加工精度的方法获得机械加工精度的方法2) 2) 获得相互位置精度的方法获得相互位置精度的方法(1) (1) 一次装夹法一次装夹法8.1.1 8.1.1 机械加工精度机械加工精度3 3获得机械加工精度的方法获得机械加工精度的方法2)

8、 2) 获得相互位置精度的方法获得相互位置精度的方法(1) (1) 一次装夹法一次装夹法(2) (2) 多次装夹法多次装夹法 8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量1.1.机械加工表面质量的概念机械加工表面质量的概念 机械加工表面质量的主要内容有：机械加工表面质量的主要内容有：表面的几何形状特征表面的几何形状特征( (表面粗糙度表面粗糙度+ +表面波度表面波度) )；表面层物理力学性能表面层物理力学性能( (表面层加工硬化表面层加工硬化+ +表面层表面层金相组织变化金相组织变化+ +表面层残余应力表面层残余应力) )。8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量1

9、)1)表面粗糙度表面粗糙度+ +表面波度表面波度 (1) (1) 表面粗糙度表面粗糙度图图8-2 8-2 表面粗糙度与波度表面粗糙度与波度8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量 (1) (1) 表面粗糙度表面粗糙度lloniindxRayy1118.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量 (1) (1) 表面粗糙度表面粗糙度)(ziiipiyyR515151v8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量 (2) (2) 表面波度表面波度图图8-2 8-2 表面粗糙度与波度表面粗糙度与波度8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量2 2）

10、表面层物理力学性能）表面层物理力学性能(1)(1)表面层的硬度提高，产生了加工硬化表面层的硬度提高，产生了加工硬化（冷作硬化）；（冷作硬化）；(2)(2)在表层和深层之间产生了残余压应力或在表层和深层之间产生了残余压应力或拉应力；拉应力；(3)(3)表层的金相组织也发生了变化。表层的金相组织也发生了变化。8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量3.3.机械加工表面质量对零件使用性能的影机械加工表面质量对零件使用性能的影响响1)1)对零件耐磨性的影响对零件耐磨性的影响(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 是不是表面粗糙度越小，耐磨性就越是不是表面粗糙度越小

11、，耐磨性就越好呢？好呢？8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量3.3.机械加工表面质量对零件使用性能的影机械加工表面质量对零件使用性能的影响响1)1)对零件耐磨性的影响对零件耐磨性的影响(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 (2)(2)加工硬化对耐磨性的影响加工硬化对耐磨性的影响 8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量3.3.机械加工表面质量对零件使用性能的影机械加工表面质量对零件使用性能的影响响1)1)对零件耐磨性的影响对零件耐磨性的影响2)2)对零件配合质量的影响对零件配合质量的影响 表面粗糙度表面粗糙度8.1.2 8.1.2 机

12、械加工表面质量机械加工表面质量3.3.机械加工表面质量对零件使用性能的影机械加工表面质量对零件使用性能的影响响1)1)对零件耐磨性的影响对零件耐磨性的影响2)2)对零件配合质量的影响对零件配合质量的影响3)3)对零件疲劳强度的影响对零件疲劳强度的影响8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量3)3)对零件疲劳强度的影响对零件疲劳强度的影响(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8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量3)3)对零件疲劳强度的影响对零件疲劳强度的影响(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(2)(2)加工硬化对疲劳强度的影响加工硬化对疲劳强度的影响 8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量3)3)对零件疲劳强度的影响对零件疲劳强度的影响(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(2)(2)加工硬化对疲劳强度的影响加工硬化对疲劳强度的影响 (3)(3)表层的残余压力对疲劳强度的影响表层的残余压力对疲劳强度的影响 8.1.2 8.1.2 机械加工表面质量机械加工表面质量3.3.机械加工表面质量对零件使用性能的影机械加工表面质量对零件使用性能