机械制造质量分析与控制

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1、安徽工程科技学院机械系第四章第四章 机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制尺寸精度形状精度位置精度表面粗糙度波度纹理方向伤痕（划痕、裂纹、砂眼等）加工精度表面质量表面几何形状精度表面缺陷层表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力加工质量安徽工程科技学院机械系第四章第四章 机械制造质量分析与控制机械制造质量分析与控制教学的目的和要求：教学的目的和要求：了解影响加工质量的因素，培养学生了解影响加工质量的因素，培养学生具有分析和解决实际生产中加工质量问题的能力。重点掌握具有分析和解决实际生产中加工质量问题的能力。重点掌握加工原理误差、机床几何误差、工艺系统受力变形对加工精加工原理误差、机床几何

2、误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响，会对加工误差进行统计分析。度的影响，会对加工误差进行统计分析。重点：重点：1 1加工精度及加工表面质量的概念；加工精度及加工表面质量的概念；2 2机床几何误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响；机床几何误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响；3 3误差统计分析法。误差统计分析法。 安徽工程科技学院机械系4.1 机械加工精度机械加工精度1 1、加工精度与加工误差、加工精度与加工误差加工精度：加工精度：是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的接近程度；形状和相互位置）与理想几何参数的接近程度；加

3、工误差：加工误差：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）对理想几何参数的偏离量称为加工误差。相互位置）对理想几何参数的偏离量称为加工误差。一、概述一、概述组成关系：几何形状精度组成关系：几何形状精度相互位置精度相互位置精度尺寸精度尺寸精度在数值上，精度愈高，误差愈小；精度愈低，误差愈大。在数值上，精度愈高，误差愈小；精度愈低，误差愈大。通过控制加工误差来保证加工精度。通过控制加工误差来保证加工精度。安徽工程科技学院机械系4.1 机械加工精度机械加工精度获得加工精度的方法获得加工精度的方法（1 1）获得尺寸精度的方法）获得尺寸精度的方法试切法试切法

4、：试切试切- -测量测量- -调整调整- -再试切再试切（效率低，用于单件（效率低，用于单件或小批量生产）或小批量生产）调整法调整法：预先调整好刀具与工件在机床上的相对位置，预先调整好刀具与工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持不变，以保证被加工零件并在一批零件的加工过程中保持不变，以保证被加工零件尺寸的加工方法。尺寸的加工方法。定尺寸刀具法定尺寸刀具法：用刀具的相应尺寸来保证工件被加工尺：用刀具的相应尺寸来保证工件被加工尺寸的加工方法，如铰孔，攻螺纹等。（精度取决于刀具）寸的加工方法，如铰孔，攻螺纹等。（精度取决于刀具）自动控制法自动控制法：加工中，通过由尺寸测量装置、动力进给

5、加工中，通过由尺寸测量装置、动力进给装置和控制机构等组成的自动控制系统，自动完成工件尺装置和控制机构等组成的自动控制系统，自动完成工件尺寸的测量、刀具的补偿调整和切削加工等一系列动作。寸的测量、刀具的补偿调整和切削加工等一系列动作。安徽工程科技学院机械系（2 2）获得形状精度的方法）获得形状精度的方法4.1 机械加工精度机械加工精度成形刀具法：成形刀具法：加工精度主要取决于刀具刀刃的形状精度。加工精度主要取决于刀具刀刃的形状精度。轨迹法：轨迹法：加工精度与机床的精度关系密切。加工精度与机床的精度关系密切。如加工圆柱类零件，其圆度、圆柱度等形状精度，主要取如加工圆柱类零件，其圆度、圆柱度等形状精

6、度，主要取决于主轴的回转精度，导轨的导向精度以及主轴回转轴线决于主轴的回转精度，导轨的导向精度以及主轴回转轴线与导轨之间的相会位置精度。与导轨之间的相会位置精度。展成法展成法：常用于各类齿轮加工，其形状精度取决于刀具精：常用于各类齿轮加工，其形状精度取决于刀具精度和机床传动精度度和机床传动精度安徽工程科技学院机械系（3 3）获得位置精度的方法）获得位置精度的方法4.1 机械加工精度机械加工精度零件的位置精度，主要取决于机床的精度、夹具的精度和零件的位置精度，主要取决于机床的精度、夹具的精度和工件的装夹精度。工件的装夹精度。如如一次装夹一次装夹可保证阶梯轴的多段轴颈的同心度精度。可保证阶梯轴的多

7、段轴颈的同心度精度。多次装夹多次装夹，如通过夹具保证加工表面与定位基准之间的位，如通过夹具保证加工表面与定位基准之间的位置精度。置精度。安徽工程科技学院机械系2 2、加工经济精度、加工经济精度加工经济精度：加工经济精度：是指在正常生产条件下（采用符合质量是指在正常生产条件下（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。（一般指的是一个精加工时间）所能保证的加工精度。（一般指的是一个精度范围）度范围）4.1 机械加工精度v 经济精度范围经济精度范围 在其上限处，再提高一点加工精在其上限处，再提高一点加工

8、精度（即减少加工误差），则成本度（即减少加工误差），则成本将大幅度上升；将大幅度上升； 在其下限处，加工精度即使大幅在其下限处，加工精度即使大幅度降低（即加工误差大幅度增度降低（即加工误差大幅度增加），成本降低却很少。加），成本降低却很少。通常，零件的加工精度越高，通常，零件的加工精度越高，加工成本越高，生产率越低。加工成本越高，生产率越低。加工成本与加工误差之间的关系加工成本与加工误差之间的关系 安徽工程科技学院机械系4.1 机械加工精度3 3、原始误差（工艺系统）、原始误差（工艺系统） 在机械加工中在机械加工中,零件的尺寸、形状和表面间相互位零件的尺寸、形状和表面间相互位置的形成，归结到一

9、点就是置的形成，归结到一点就是取决于工件和刀具在切削过取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置关系。程中的相互位置关系。 切削加工过程中，有多种因素会破坏工件和刀具间的切削加工过程中，有多种因素会破坏工件和刀具间的正确相对位置，会产生加工误差。正确相对位置，会产生加工误差。 工艺系统工艺系统中凡是能改变刀具和工件的正确位置的各种中凡是能改变刀具和工件的正确位置的各种因素产生的误差，称为因素产生的误差，称为原始误差原始误差。 原始误差是产生加工误差的原始误差是产生加工误差的根源根源安徽工程科技学院机械系原始误差的来源原始误差的来源安徽工程科技学院机械系dRR+ RRYoDRZ安徽工程科技学院机械系

10、安徽工程科技学院机械系安徽工程科技学院机械系4 4、研究加工精度目的和方法、研究加工精度目的和方法（1 1）分析计算法）分析计算法 分析计算法主要是在对单项原始误差进行分析计算的基础分析计算法主要是在对单项原始误差进行分析计算的基础上进行的。估算加工误差大小，通过试验测试加以验证。上进行的。估算加工误差大小，通过试验测试加以验证。（2 2）统计分析法）统计分析法 统计分析法则是对有关的原始误差进行综合分析的基础统计分析法则是对有关的原始误差进行综合分析的基础上进行的。找出加工误差的规律，从而进行控制。上进行的。找出加工误差的规律，从而进行控制。4.1 机械加工精度目的：目的：了解机械加工工艺的

11、基本理论，分析各种工艺因素对加了解机械加工工艺的基本理论，分析各种工艺因素对加工精度的影响及其规律，从而找出减少交给加工误差、提高加工精度的影响及其规律，从而找出减少交给加工误差、提高加工精度和效率的工艺途径。工精度和效率的工艺途径。安徽工程科技学院机械系二、工艺系统的几何误差二、工艺系统的几何误差2 2、机床的几何误差、机床的几何误差原因：原因：机床的制造误差、安装误差和磨损机床的制造误差、安装误差和磨损主轴回转误差、机床导轨误差和机床传动链误差。主轴回转误差、机床导轨误差和机床传动链误差。 1 1、加工原理误差、加工原理误差3 3、刀具几何误差、刀具几何误差4 4、夹具几何误差、夹具几何误