汽车制造工讲义艺学课件：汽车零件的机械加工质量
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汽车制造工艺学(三)—机械加工质量(1)
2 2
三 、机械加工质量（1）
• • 第二级 经化简，床身导轨在垂直面内有直线度误差，会引起刀尖产生切向位 移△Z，造成工件在半径方向产生的误差为： • 第三级 △R≈△Z2/d 设：△Z=0.01mm ，R=50mm ， • 第四级 由于垂直面内直线度误差产生的加工误差 • 第五级 △ R ≈△Z2/d =0.000001mm
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
三 、机械加工质量（1）
17
单击此处编辑母版标题样式 （3）机床主轴旋转轴线与导轨的平行度误差对加工精度的影响
• • • • • 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
垂 直 水平
三 、机械加工质量（1）
刀具轮廓和近似的加工方法而产生的原始误差。
三 、机械加工质量（1）
影 • 响 机 • 械 加 • 工 精 • 度 的 • 主 要 因 素
单击此处编辑母版文本样式 工艺系统制造、安装误差及磨损：包括机床、夹具、刀具等因 制造、安装以及使用磨损所造成的误差。 第二级 工艺系统受力变形：由于工艺系统的刚度不足、误差复映规律 第三级 以及惯性力、夹紧力和重力所引起的误差。 第四级 工艺系统的热变形：在机械加工过程中，工艺系统各类热源引 第五级 起变形所产生的误差。
y H B
机床的几何精度和运动精度对加工误差的影响还有很多方面，如主轴精 度、工作台的精度、主轴箱移动精度等等，均对加工精度产生影响，不同的 机床布局和功能影响程度不同，要作具体分析。
20
2、刀具误差 单击此处编辑母版标题样式 刀具种类
刀• 具 误• 差 的• 影 响•
一般刀具
三 、机械加工质量（1）
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三 、机械加工质量（1）
• • 第二级 经化简，床身导轨在垂直面内有直线度误差，会引起刀尖产生切向位 移△Z，造成工件在半径方向产生的误差为： • 第三级 △R≈△Z2/d 设：△Z=0.01mm ，R=50mm ， • 第四级 由于垂直面内直线度误差产生的加工误差 • 第五级 △ R ≈△Z2/d =0.000001mm
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三 、机械加工质量（1）
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单击此处编辑母版标题样式 （3）机床主轴旋转轴线与导轨的平行度误差对加工精度的影响
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垂 直 水平
三 、机械加工质量（1）
刀具轮廓和近似的加工方法而产生的原始误差。
三 、机械加工质量（1）
影 • 响 机 • 械 加 • 工 精 • 度 的 • 主 要 因 素
单击此处编辑母版文本样式 工艺系统制造、安装误差及磨损：包括机床、夹具、刀具等因 制造、安装以及使用磨损所造成的误差。 第二级 工艺系统受力变形：由于工艺系统的刚度不足、误差复映规律 第三级 以及惯性力、夹紧力和重力所引起的误差。 第四级 工艺系统的热变形：在机械加工过程中，工艺系统各类热源引 第五级 起变形所产生的误差。
y H B
机床的几何精度和运动精度对加工误差的影响还有很多方面，如主轴精 度、工作台的精度、主轴箱移动精度等等，均对加工精度产生影响，不同的 机床布局和功能影响程度不同，要作具体分析。
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2、刀具误差 单击此处编辑母版标题样式 刀具种类
刀• 具 误• 差 的• 影 响•
一般刀具
三 、机械加工质量（1）
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《汽车制造工艺学》课件
模具制造阶段：根据设计图纸，制造模具
铸造阶段：将金属熔化，倒入模具中，形成零件
加工阶段：对铸造出来的零件进行加工，使其达到设计要 求
装配阶段：将加工好的零件进行装配，形成汽车零件
检测阶段：对装配好的零件进行检测，确保其符合设计要 求
汽车总装的制造工艺流程
车身总成： 将车身各 部分组装 成完整的 车身
非传统加工工艺
激光切割：利用激光束切割金属材料，精度高，速度快 电火花加工：利用电火花放电原理，对金属材料进行加工，适用于复杂形状的加工 超声波加工：利用超声波振动，对金属材料进行加工，适用于微细加工 水射流加工：利用高压水射流，对金属材料进行加工，适用于复杂形状的加工
现代汽车制造工艺 技术
数字化制造技术
绿色制造：通 过绿色制造技 术，实现生产 过程的节能减 排和可持续发
展
THANK YOU
汇报人：
3D打印技术：快速成型，降低成本
虚拟现实技术：模拟生产过程，优 化设计
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
机器人技术：自动化生产，提高效 率
大数据分析：分析生产数据，优化 生产流程
柔性制造技术
智能制造技术
智能机器人：在汽车制造过程 中实现自动化、智能化操作
3D打印技术：用于制造汽车零 部件，提高生产效率和质量
汽添加车副制标造题 工艺学 PPT课件
汇报人：
目录
PART One
添加目录标题
PART Three
汽车制造工艺流程
PART Two
汽车制造工艺学概 述
PART Four
汽车制造工艺基础
PART Five
汽车制造中的特殊 工艺
PART Six
铸造阶段：将金属熔化，倒入模具中，形成零件
加工阶段：对铸造出来的零件进行加工，使其达到设计要 求
装配阶段：将加工好的零件进行装配，形成汽车零件
检测阶段：对装配好的零件进行检测，确保其符合设计要 求
汽车总装的制造工艺流程
车身总成： 将车身各 部分组装 成完整的 车身
非传统加工工艺
激光切割：利用激光束切割金属材料，精度高，速度快 电火花加工：利用电火花放电原理，对金属材料进行加工，适用于复杂形状的加工 超声波加工：利用超声波振动，对金属材料进行加工，适用于微细加工 水射流加工：利用高压水射流，对金属材料进行加工，适用于复杂形状的加工
现代汽车制造工艺 技术
数字化制造技术
绿色制造：通 过绿色制造技 术，实现生产 过程的节能减 排和可持续发
展
THANK YOU
汇报人：
3D打印技术：快速成型，降低成本
虚拟现实技术：模拟生产过程，优 化设计
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机器人技术：自动化生产，提高效 率
大数据分析：分析生产数据，优化 生产流程
柔性制造技术
智能制造技术
智能机器人：在汽车制造过程 中实现自动化、智能化操作
3D打印技术：用于制造汽车零 部件，提高生产效率和质量
汽添加车副制标造题 工艺学 PPT课件
汇报人：
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PART Three
汽车制造工艺流程
PART Two
汽车制造工艺学概 述
PART Four
汽车制造工艺基础
PART Five
汽车制造中的特殊 工艺
PART Six
第四章 汽车零件的机械加工质量
五、工件内应力(残余应力)
1)工件不均匀的加热和冷却。 2)工件材料金相组织的转变。 3)表面变形硬化时的塑性变形等。
3)表面变形硬化时的塑性变形等。
图4-26 不同壁厚的铸件 1—薄壁 2—厚壁
3)表面变形硬化时的塑性变形等。
图4-27 冷校直及产生的内应力状态
六、其他原因
(一)原理误差 (二)测量误差 (三)调整误差
第二节 影响机械加工精度的主要因素 一、机床误差 二、刀具误差 三、工艺系统的受力变形(压移) 四、工艺系统的热变形 五、工件内应力(残余应力) 六、其他原因 七、加工误差的统计分析
一、机床误差
(一)机床导轨的直线度 (二)机床主轴旋转轴线与导轨的平行度
一、机床误差
图4-3 车床导轨在水平面内的 直线度误差对加工精度的影响
(一)加工误差的性质
从以上分析可知，影响加工精度的因素是很多的。 被加工表面出现的加工误差是由上述产生加工误 差的因素综合作用的结果。如果从加工一批工件 时误差出现的规律来看，加工误差可分为系统性 误差和随机性误差两类。
(二)加工误差的分析方法
•用理论公式、实验公式或适当的数学、力学模 型将各单个因素引起的加工误差都确定出来，然 后按一定的规则把它们合成，即得到加工总误差。 •用计算法确定总的加工误差是比较困难的，它 需要许多原始资料和复杂的计算。目前可借助一 些专业的计算机软件(如有限元分析软件)来完成。 在大批大量生产中，可用计算法来确定主要零件 关键工序中主要因素所产生的加工误差。
第四节 表面质量对机器零件使用性能的影响 一、表面质量对零件耐磨性的影响 二、表面质量对零件疲劳强度的影响 一、解释下列名词术语 二、思考题
一、表面质量对零件耐磨性的影响
第4章汽车零件机械加工质量
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第4章汽车零件机械加工质量
4.2 影响机械加工精度的主要因素
4.2.2 刀具误差 一、刀具制造误差对加工精度的影响 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同
而不同。如定尺寸刀具（如钻头、铰刀、孔拉）； 成形刀具（成形车、铣刀、砂轮；齿轮模数铣刀）； 展成刀具（齿轮滚刀、插齿刀；花键滚刀等）。
第4章汽车零件机械加工 质量
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2020/11/26
第4章汽车零件机械加工质量
机械加工质量及其内容
影响汽车产品质量的主要因素包括：零 件的材料、零件的加工制造、产品的装配与 调试等。
其中，汽车零件加工质量是影响汽车产 品工作性能、使用寿命和可靠性等的重要质 量指标，是保证产品质量的基础。
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•a）刀具的尺寸磨损
b）刀具的磨损过程
第4章汽车零件机械加工质量
4.2 影响机械加工精度的主要因素
•4.2.3 工艺系统的受力变形及其对加工精度的影响
工艺系统：是指由机床、夹具、工件、刀具所 组成的一个弹性系统。
在切削加工过程中，由于切削力、传动力、惯 性力、夹紧力以及重力的作用，工艺系统会产生弹 性变形，从而破坏了刀具与工件之间的准确位置， 使之产生加工误差。
二、加工误差 加工误差是指加工过程中由于各种因素的影 响，加工后的零件实际几何参数与理想的几何参数 之间的差异。 加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差 越大加工精度越低，反之精度越高，但相对加工成 本也高，生产效率相对较低。
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第4章汽车零件机械加工质量
•4.1.2 机械加工精度具体内容 一、尺寸精度
•外 部
•环境热
热
源 •辐射热
《汽车制造工艺学》第三章课件
回转轴线的垂直度误差。
二、是滑动轴承轴颈和轴承孔的圆度、波度和同轴度、端面与回转轴线
的垂直度；或滚动轴承滚道的圆度、波度、滚动体的圆度误差和尺寸误差，
影
滚道与轴承内孔的同轴度误差(如图7.4);轴承间隙及止推滚动轴承的滚道与
响
回转轴线的垂直度误差等。
加
工
精
度
的
主轴回转误差对加工精度的影响
因
素
不同型式的主轴回转误差对加工精度的影响是不同的；
造
误
差
及
（2) 刀具的磨损分三个阶段
磨
第一阶段：时间短(1km）；
损
第二阶段：磨损量与切削路程
成正比（30km）；
第三阶段：切削刃变钝（切削
力变大、工艺系统变形增加)
（3) 减少刀具磨损对加工误差影响的措施
尺寸补偿或调整；
根据工件材料选用亲和力小、耐磨的材料，如陶瓷合金、立方氮化硼、
误 差
的
措 施
（3) 防止机床磨损的方法：润滑油；设防护罩；滚动或静压导轨轴承；使
用耐磨材料；
三、刀具的制造误差及磨损
（1) 刀具误差对加工精度的影响
刀具误差对加工精度的影响随刀具种类不同而异：
定尺寸刀具；
成形刀具；
刀 具 的 制
展成法刀具； 普通刀具； 刀具磨损引起的误差占总加工误差的比例很大。
的程序通过计算机数字控制装置自动控制。
（二）机械加工获得工件形状精度的方法
（1）轨迹法 由切削运动中刀尖轨迹形成被加工表面的形状。
（2）成形法 由成形刀具刀刃的几何形状切削出工件的形状。
（3）展成法 刀具和工件作展成切削运动时，由刀刃在被加工表面
机
汽车制造工艺学教学课件
涂装过程质量控制
监控涂装过程中的温度、湿度、涂装厚度等参数，确保产品外观和质量。
总装的质量控制
零部件质量控制
对所有零部件进行严格的质量检验和控制，确保 其质量和可靠性。
装配过程质量控制
监控装配过程中的各个环节，确保产品的一致性 和稳定性。
产品检验和控制
对成品进行全面的质量检验和控制，确保其符合 设计要求和安全标准。
焊接工艺评定
根据产品需求选择合适的焊接工艺，并进行评定以确保其适用性 。
焊接夹具的质量控制
确保焊接夹具的精度和稳定性，以确保焊接产品的定位和固定。
焊接过程质量控制
对焊接电流、电压、焊接速度等参数进行严格控制，确保焊接质量 。
涂装件的质量控制
涂料的质量控制
选择高质量的涂料，并对其成分、附着力、耐磨性等进行严格检验。
个性化与定制化
随着消费者需求的多样化，汽车制造工艺学正在 朝着个性化、定制化的方向发展，如柔性制造、 快速原型制造等。
02
汽车制造工艺基础
冲压工艺
总结词
汽车制造中的冲压工艺是指利用冲压模具对金属板材进行成型加工，得到汽车 零部件的工艺方法。
详细描述
汽车制造中的冲压工艺涉及到的知识点包括冲压基本原理、冲压模具设计、冲 压工艺方案制定等。在汽车制造中，冲压工艺是制造车身覆盖件、加强件等零 部件的重要手段。
推动汽车产业发展
汽车制造工艺学的不断发 展和创新，推动了汽车产 业的持续进步。
汽车制造工艺学的发展趋势
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数字化与智能化
随着信息技术的发展，汽车制造工艺学正在向数 字化、智能化方向发展，如数字化工厂、智能制 造等。
环保与可持续发展
随着环保意识的提高，汽车制造工艺学正朝着环 保和可持续发展的方向努力，如绿色制造、低碳 制造等。
监控涂装过程中的温度、湿度、涂装厚度等参数，确保产品外观和质量。
总装的质量控制
零部件质量控制
对所有零部件进行严格的质量检验和控制，确保 其质量和可靠性。
装配过程质量控制
监控装配过程中的各个环节，确保产品的一致性 和稳定性。
产品检验和控制
对成品进行全面的质量检验和控制，确保其符合 设计要求和安全标准。
焊接工艺评定
根据产品需求选择合适的焊接工艺，并进行评定以确保其适用性 。
焊接夹具的质量控制
确保焊接夹具的精度和稳定性，以确保焊接产品的定位和固定。
焊接过程质量控制
对焊接电流、电压、焊接速度等参数进行严格控制，确保焊接质量 。
涂装件的质量控制
涂料的质量控制
选择高质量的涂料，并对其成分、附着力、耐磨性等进行严格检验。
个性化与定制化
随着消费者需求的多样化，汽车制造工艺学正在 朝着个性化、定制化的方向发展，如柔性制造、 快速原型制造等。
02
汽车制造工艺基础
冲压工艺
总结词
汽车制造中的冲压工艺是指利用冲压模具对金属板材进行成型加工，得到汽车 零部件的工艺方法。
详细描述
汽车制造中的冲压工艺涉及到的知识点包括冲压基本原理、冲压模具设计、冲 压工艺方案制定等。在汽车制造中，冲压工艺是制造车身覆盖件、加强件等零 部件的重要手段。
推动汽车产业发展
汽车制造工艺学的不断发 展和创新，推动了汽车产 业的持续进步。
汽车制造工艺学的发展趋势
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数字化与智能化
随着信息技术的发展，汽车制造工艺学正在向数 字化、智能化方向发展，如数字化工厂、智能制 造等。
环保与可持续发展
随着环保意识的提高，汽车制造工艺学正朝着环 保和可持续发展的方向努力，如绿色制造、低碳 制造等。
汽车制造工艺学第三章 机械加工质量
第三章 机械加工质量§3-1 概述一、加工精度零件加工以后的尺寸、几何形状及表面间位置等的实际值与理论值相接近的程度。
精度等级的选择标准：在满足零件的使用要求的前提下，选取最经济的公差。
加工质量加工精度 表面质量加工精度尺寸精度： 零件的直径、长度和表面间距离的实际值与理论值相接近的程度（尺寸误差）20级：IT01，IT0，IT1，IT2，……，IT18高几何形状精度： 指零件的表面或线的形状的实际值和理论值接近的程度（形状误差）平面度，圆度，圆柱度，直线度……13级其它12级位置精度： 指零件的表面或线的位置的实际值和理论值相接近的程度（位置误差）平行度，垂直度，径向跳动…… 12级：1~7级用于配合表面8~12级用于非配合表面二、表面质量§3-2 产生加工误差的主要因素七项：（一）、加工原理误差（二）、机床、刀具、夹具的制造误差及磨损（四）、工艺系统的受力变形 （五）、工艺系统的热变形 （六）、工件内应力的影响 （七）、度量误差和调整误差加工后 表面质量表现 表面的几何形状a .宏观几何形状偏差或宏观不平度111000l h > :l 波距（峰与峰或谷与谷间的距离） :h 波高（峰，谷间的高度） b. 表面粗糙度（微观几何形状偏差）3350l h < c. 表面波度：介于上述两者之间具有正弦曲线性质 22501000lh <≤刀具在工件表面的痕迹由于工艺系统（机床、刀具、夹具和工件所组成的系统）的振动引起的表面层的物理、机械性能a . 表面层的冷硬程度和深度b . 表面层残余应力的种类和大小及分布情况c . 表面金相组织（三）、工件的安装误差定位误差 夹紧误差一、加工原理误差（理论误差、方法误差）由于采用了近似的加工方法及近似的传动比和近似的刀具而产生的误差。
如滚切渐开线齿轮：∵滚刀的齿数有限∴滚切的渐开线不是理想的光滑渐开线，只是多条趋近于该曲线的直线另外，滚刀也是近似形状的刀具 二、机床误差1. 机床导轨的直线度a. 车床导轨在水平面内直线度误差对工件直径影响很大，必须控制。
汽车零件的机械加工质量.
表面层的物理力学 表层加工硬化
整性
性能和化学性能 表层金相组织变化
表层残余应力
表面层杂质、裂缝、再结晶、晶
粒间腐蚀
加工质量包含的内容
第二节 影响机械加工精度的主要因素
原始误差
工艺系统：机械加工中，机床、机床夹具、刀具和工件形成的一 个完整加工系统。 原始误差：由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统 直接产生的误差。 工艺系统的原始误差有： 1、加工前的误差（原理误差、调整误差、工艺系统的几何误差、 定位误差） 2、加工过程中的误差（受力变形加工误差、受热变形加工误差） 3、加工后的误差（工件内应力引起的变形以及测量误差）
A′
Ytj ΔY
Yz Ywz
A FA
Z
C
B
C′
FB
Fp
L
变形随受力点变化规律
第二节 影响机械加工精度的主要因素
加工出的工件轴截面呈两端粗、中间细的鞍形：
第二节 影响机械加工精度的主要因素
影响机床部件刚度的因素 ①配合零件的接触刚度
接触表面间的名义压强的增量与接触变形的增量之比称为接触 刚度。零件表面越粗糙，形状误差越大，材料硬度低，接触刚 度越小。
特征：各点温度将不再随时间而变化，只是其坐标位置 的函数。（稳态温度场）
第二节 影响机械加工精度的主要因素
位移 /μm
温升 / ℃
3.机床热变形引起的加工误差 机床热变形特点
❖ 体积大，热容量大，温升不高，达到热平衡时间长 ❖ 结构复杂，温度场和变形不均匀，对加工精度影响显著
车床热变形
200
80
ΔY
第二节 影响机械加工精度的主要因素
② 机床薄弱零件的刚度
③ 连接件的刚度 ④ 零件的间隙