【制造智能】机械制造技术教程_4机械加工质量分析
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机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量,零件机械加工质量包含零件机械加工后表面几何方面的质量和材料性能方面的质量两大部分。
几何方面的质量是指零件的几何形状方面的误差,它包括宏观几何形状误差和微观几何形状误差。微观几何形状误差是指微观几何形状的不平度,或称表面粗糙度。在机械加工中,由于振动等原因还会产生一种介于宏观几何形状误差和微观表面粗糙度之间的周期性几何形状误差,常用波度表示。
材料性能方面的质量是指机械加工后零件一定深度表面层的物理力学性能等方面的质量发生了变化(与材料基体相比),一般称之为加工变质层。
4.1机械加工精度
4.1.1加工精度的基本概念
机械加工精度是指零件加工后的讣始负尾问(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越底;反之,误差越小加工精度越高。
加工精度包括三个方面:
1、尺寸精度:指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。
2、形状精度:指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。
3、位置精度:指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置相符合程度。
4.1.2获得加工精度的方法
1.获得尺寸精度的方法
工件在加工时,其尺寸精度的获得方式有下列四种:
(1)试切法即依靠试切工件、测量、调整刀具,再试切直至所要求的精度。
(2)调整法先按试切法调整好刀具相对于机床或夹具的位置,然后再成批加工工件。
(3)定尺寸法用一定的形状和尺寸的刀具(或组合刀具)来保证工件的加工形状和尺寸精度。如钻孔,铰孔,拉孔,攻丝和镗孔。定尺寸法加工精度比较稳定,对工人的技术水平要求不高,生产率高,在各种生产类型中广泛应用
(4)自动控制法这种方法是由测量装置、进给装置和控制系统等组成自动控制加工系统,使加工过程的尺寸测量、刀具补偿调整和切削加工以及机床停车等一系列工作自动完成,自动达到所要求的尺寸精度。
如在数控机床上加工时,将数控加工程序输入到CNC装置裕由CNC装置发出的指令信号,通过伺服驱动机构使机床工作,检测装置进行自动测量和比较,输出反馈信号使工作台补充位移,最终达到零件规定的形状和尺寸精度。
获得形状精度的方法
工件在加工时,其形状精度的获得方法有下列三种:
(1)轨迹这种方法是依靠刀具与工件的相对运动轨迹来获得工件形状的。如利用工件的回转和车刀按靠模作的曲线运动来车削成形表面等。
(2)成形法为了提高生产率,简化机床结构,常采用成形刀具来代替通用刀具。此时,机床的某些成形运动就被成形刀具的刃形所代替匀缬贸尚纬档冻登面等。
(3)展成法各种齿形的加工常采用此法。如滚齿时,滚刀与工件保持一定的速比关系,而工件的齿形则是由一系列刀齿的包络线所形成的。
2.得位置精度的方法
获得位置精度的方法有两种:一是根据工件加工过的表面孕姓艺的方法;二是用夹具安装工件,工件的位置精度由夹具来保证。
4.1.3影响加工精度的原始误差
在机械加工中,机床、夹具、工件和刀具构成了一个完整的系统,称为工艺系统。由于工艺系统本身的结构和状态、操作中的物理力学现象而产生刀具和工件之间的相对位置关系发生偏移所产生的误差称为原始误差,从而影响零件加工精度。一部分原始误差与工艺系统本身的初始状态有关;
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