第5章 机械加工质量与控制 学习指导

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机械加工质量及其控制PPT课件

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3)导轨间的平行度误差对加工精度的影响
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第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
(一)机床的几何误差
(3)传动链误差
传动链误差:是指传动链始末两端传动
元件相对运动的误差。对于某些表面的加工,如 车螺纹、滚齿和插齿等,为了保证工件的精度, 要求工件和刀具间的运动必须有准确的速比关系。 当传动链中的各传动元件(如齿轮、蜗轮、蜗杆 等)存在制造误差、装配误差和磨损,会破坏正 确运动关系,影响刀具与工件间相对运动的正确 性使工件产生误差。一般用传动链末端元件的转 角误差来衡量。机床传动链误差是影响表面加工 精度的主要原因之一。提高传动元件的制造精度 和装配精度,减少传动件数,均可减小传动链误 差。
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响 (一)机床的几何误差
(2)导轨误差
1) 导轨在水平面内的直线度误差对加工精度的影响
导轨在水平面内有直线度误差Δy时,在导轨全长上刀具相 对于工件的正确位置将产生Δy的偏移量,使工件半径产生 ΔR=Δy的误差。导轨在水平面内的直线度误差将直接反映在被 加工工件表面的法线方向(误差敏感方向)上,对加工精度的影 响最大。
误差的敏感方向: 加工误差对加工精度影响最大的方向, 为误差的敏感方向。当原始误差方向恰为加工表面法线方向时, 引起的加工误差为最大;而当原始误差的方向恰为加工表面的
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第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响 (一)机床的几何误差 (2)导轨误差
2)导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度的影响
加工误差的大小表示了加工精度的高低。生产实际中 用控制加工误差的方法来保证加工精度。

机械加工质量及控制

机械加工质量及控制

机械加工质量及控制机械加工质量及控制机械加工是通过机械设备对工件进行切削、加工、成形等工艺来满足工件形状、尺寸精度和表面质量要求的方法。

机械加工质量的好坏直接关系到产品的使用性能和寿命,因此在机械加工过程中,对质量的控制显得尤为重要。

本文将介绍机械加工质量的相关知识,并探讨如何进行质量控制。

1. 机械加工质量的要求机械加工质量的要求包括工件的形状、尺寸精度和表面质量。

工件的形状要求与产品的使用功能有关,需要满足产品的设计要求。

工件的尺寸精度是指工件的尺寸与设计图纸上的尺寸之间的偏差,包括线度、圆度、平面度、垂直度等指标。

工件的表面质量是指工件表面的光洁度、平整度、无划痕、无气孔等指标。

2. 机械加工质量的影响因素机械加工质量受到诸多因素的影响,主要包括以下几个方面:- 材料:不同材料的加工性能不同,对加工质量有影响。

- 切削工具:切削工具的材料、形状和刃磨状态会影响加工质量。

- 加工工艺:包括切削速度、进给量、切屑清除等,对加工质量有重要影响。

- 加工设备:加工设备的精度、刚性和稳定性对加工质量有直接影响。

- 操作技术:操作人员的技术水平和经验对加工质量有很大的影响。

3. 机械加工质量的控制方法为了保证机械加工质量,需要采取一系列的控制方法。

3.1 设计合理性控制这是机械加工质量控制的首要环节。

设计时需要考虑工件的功能和使用要求,并根据不同材料的加工性能确定合适的工艺参数。

3.2 切削工具的选择和维护切削工具的选择应根据加工工件的材料和形状来确定,同时需要定期进行刃磨和维护,确保切削工具的良好状态。

3.3 加工工艺的控制合理的加工工艺参数包括切削速度、进给量、冷却液的使用等。

在加工过程中需要严格控制这些参数,以保证工件的尺寸精度和表面质量。

3.4 加工设备的维护和调整加工设备的精度、刚性和稳定性对加工质量有直接影响。

定期对设备进行维护和调整,保持其良好状态。

3.5 操作人员的培训和管理操作人员的技术水平和经验对加工质量至关重要。

机械制造质量分析与控制讲义(ppt 76页)

机械制造质量分析与控制讲义(ppt 76页)

5. (1)由于工艺系统刚度变化引起的误差
图5-18 车削外圆时工艺 系统受力变形对加工精度 的影响
5. (2)由于切削力变化引起的误差
在加工过程中,由于工件的加工余量发生变 化、工件材质不均等因素引起的切削力变化,使 工艺系统变形发生变化,从而产生加工误差。
图5-19 毛坯形状误差的复映
5. (3)由于夹紧变形引起的误差
(2)成形刀具 (如成形车刀、成形铣刀、模数 铣刀等)的形状误差
(3)展成刀具 (如齿轮滚动、插齿刀、花键滚 刀等)切削刃的形状及有关尺寸,以及其安装、调 整不正确
(4)一般刀具 (如普通车刀、单刃镗刀、面铣 刀、刨刀等)的制造误差
3.夹具
夹具的作用是使工件相 对于刀具和机床具有正确的 位置,因此夹具的制造误差 对工件的加工精度 (特别是 位置精度) 有很大影响。
(3)合理安排工艺过程 粗加工和精加工宜 分阶段进行,使工件在粗加工后有一定的时间来
七、提高加工精度的途径
1.减小原始误差 2.转移原始误差 3.均分原始误差 4.均化原始误差 5.
第二节 工艺过程的统计分析
一、误差统计性质的分类
在顺序加工一批工件中,其大小和方向皆不 变的误差,称为常值系统性误差。
图5-16 两零件结合面间的接触情况
4.机床部件刚度 2)摩擦力的影响
图5-17 摩擦力对机床部件刚度的影响
4.机床部件刚度
3)低刚度零件的影响 在机床部件中,个别薄弱零件对刚度 的影响很大。
4)间隙的影响 机床部件在受力作用时,首先消除零 件间在受力作用方向上的间隙,这会使机 床部件产生相应的位移。
实际加工不可能把零件做得与理想零件完全 一致,总会有大小不同的偏差,零件加工后的实 际几何参数对理想几何参数的偏离程度,称为加 工误差。

机械加工质量及其控制培训教材(PPT 122页)

机械加工质量及其控制培训教材(PPT 122页)

镗床:主轴受力方向不断改变,故主要取决于主轴轴承孔的形 状精度。
主轴径向跳动 将会造成什么
加工误差?
28
② 轴向窜动
滑动轴承主轴的轴向窜动量取决于止推(承载)轴承副 中端面与主轴轴线垂直度较高者
影响滚动轴承主轴轴向窜动的主要 因素有:
滚道与轴线的垂直度 滚动体形状误差(轴向间隙变化) 尺寸一致性(承载不均而降低刚度)
基本成形运动 (回转、直线)
成形运动法 相互位置关系 (几何关系) 均准确
保证形 状精度 的条件
速度关系 (运动关系)
非成形运动法 足够的检测精度
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机械制造新技术:
数控(Numerical Control—NC)技术 加工中心(MC) 工业机器人(Industrial Robot)技术 自适应控制机床(Adaptive Control Machine Tools) 计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing-CAM) 计算机数控机床(Computerized Numerical Control-CNC)
若粗糙度值过小,可能增加制造成本,且可能破坏润滑油膜,造成干摩擦。
加工表面硬化到一定程度能使耐磨性有所提高,但硬化过 度反会使结晶组织出现过度变形,甚至产生裂纹或剥落,使磨损 加剧,使耐磨性降低 。
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(2)影响疲劳强度
交变载荷作用时,表面粗糙度、划痕及微裂纹等均会引起 应力集中,从而降低疲劳强度。
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机械制造新技术:
可变制造系统 柔性制造单元 数字化制造 无人化机械制造厂
现阶段:
生物加工的纯铜微齿轮
互联网技术的迅猛发展(e-制造、网络控制、 分子开关)
工业生产追求更大的投入产出经济效益

第五六章 机械加工质量及其控制

第五六章 机械加工质量及其控制

避免措施
提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承,提高主轴 提高主轴及箱体的制造精度,选用高精度的轴承, 部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡, 部件的装配精度,对高速主轴部件进行平衡,对滚动轴承进 行预紧等,均可提高机床主轴的回转精度. 行预紧等,均可提高机床主轴的回转精度.
2)导轨误差
(a) 在水平面 内的直线度误 差 误差敏感方向 (b) 在垂直平面 内的直线度
加工误差的分类
变值系统误差:在连续加工一批工件中,其中加工 变值系统误差:在连续加工一批工件中, 误差的大小方向按一定规律变化的系统误差 例如:刀具磨损 例如: 特点: 特点: 与加时间有关 预先可以估计 较难完全消除 会造成尺寸改变,但按一定规律依次变化 会造成尺寸改变, 影响尺寸分布曲线形状 再 例:工艺系统受热变形 升温过程中-- --变值 热平衡后-- --常值 升温过程中--变值 热平衡后--常值
3 工艺系统受力变形引起的误差
工件受力变形
机床受力变形
(1)工艺系统刚度 1)工艺系统刚度
在加工误差敏感方向上工艺系统所受 在加工误差敏感方向上工艺系统所受的径向切削分力与其 上工艺系统所受的径向切削分力与其 在该方向上的变形量之比
k系=Fp / y
y系 = y机床 + y刀具 + y夹具 + y工件
(2)刀具的几何误差
包括刀具切削部, 包括刀具切削部,装夹部的制造误差及刀具安装误差 ① 定尺寸刀具 刀具尺寸精度直接影响工件尺寸精度 ② 成形刀具 ③ 展成刀具 ④ 一般刀具 刀具形状精度直接影响工件形状精度 刀刃形状精度会影响工件加工精度 制造精度对工件加工精度无直接影响
(3)夹具的几何误差
加工前:原理误差,调整误差, 加工前:原理误差,调整误差,工艺系统的几何误差和定 位误差等. 位误差等. 加工中:工艺系统受热,受力变形引起的加工误差. 加工中:工艺系统受热,受力变形引起的加工误差. 加工后:工件内应力重新分布引起的变形及测量误差. 加工后:工件内应力重新分布引起的变形及测量误差.

机械加工质量及其控制

机械加工质量及其控制
第五章 工艺规程设计
第五章 机械加工质量及其控制
机械加工精度

零件的制造质量
产品的制造质量
表面质量
表面(微观) 形貌
产品的装配质量
加工变质层
第五章 工艺规程设计
第一节 机械加工精度概述
一. 加工精度与加工误差 二. 加工经济精度
第一节 机械加工精度概述
一、加工精度与加工误差
加工精度: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;实际值愈接近 理想值,加工精度就愈高。零件的加工精度包含尺寸精度、 形状精度和位置精度等三方面的内容。
零件加工精度
①. 尺寸精度 ②. 形状精度 ③. 位置精度

机械加工质量分析与控制

机械加工质量分析与控制

第5章机械加工质量分析与控制机械加工精度产品质量是企业的生命线按现代质量观它包括设计质量、制造质量和服务质量零件制造质量是保证产品质量的基础一、加工精度的基本概念加工质量指标分加工精度和加工表面质量加工精度指零件加工后实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符的程度。

符合程度愈高,加工精度愈高。

实际值与理想值之差称为加工误差。

常用加工误差的大小来评价加工精度的高低加工误差越小,加工精度越高➢零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度通常尺寸精度要求高形位精度要求也越高➢获得加工精度的方法(1)获得尺寸精度的方法1)试切法用于单件小批生产2)调整法用于成批大量生产3)定尺寸刀具法生产率高,刀具制造复杂4)自动控制法切削测量补偿调整(2)获得形状精度的方法1)轨迹法利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状2)成形刀具法由刀刃的形状形成工件表面形状3)展成法由切削刃包络面形成工件表面形状(3)获得相互位置精度的方法主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证本章学习目的:了解各种因素对加工精度的影响规律,找出提高加工精度的途径,以保证零件的加工质量。

二、影响加工精度的因素1.原始误差零件加工的误差是由于工件与刀具在切削过程中相互位置发生变动而造成。

工件和刀具安装在夹具和机床上,工件、刀具、夹具、机床构成了一个完整的工艺系统。

工艺系统的种种误差,是造成零件加工误差的根源,故称之为原始误差。

原始误差加工前误差加工中误差加工后误差调整误差机床误差刀具制造误差夹具误差加工原理误差工件装夹误差工艺系统受力变形刀具磨损残余应力引起变形测量误差工艺系统热变形2.工艺系统的几何误差(1)加工原理误差近似的成形运动或刃形所产生的误差,多为形状误差(2)机床的误差1)主轴回转误差①主轴回转误差概念主轴回转时实际回转轴线与理想回转轴线的偏移量三种基本形式:a. 纯径向跳动b.纯角度摆动c.轴向窜动②影响主轴回转精度的主要因素轴承本身误差、轴承间隙、轴承间同轴度误差,各段轴颈、轴孔的同轴度误差主轴系统的刚度和热变形等。

机械加工质量及其控制培训教材

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机械加工质量及其控制培训教材一、引言机械加工质量控制是现代制造业中非常重要的一环。

在机械加工过程中,通过控制各个环节的操作和质量标准,可以确保产品的准确性、精确度和可靠性。

本教材将介绍机械加工质量的基本概念和方法,以及如何进行有效的质量控制。

二、机械加工质量的定义与分类2.1 机械加工质量的定义机械加工质量是指产品在加工过程中达到设计要求的程度,包括尺寸精度、形位公差、表面质量等。

2.2 机械加工质量的分类机械加工质量可以按照不同的角度进行分类,主要包括以下几个方面:•尺寸精度:产品在尺寸大小上的偏差程度,如直径、长度等。

•形位公差:产品在形状和位置上的偏差程度,如平面度、圆度、垂直度等。

•表面质量:产品表面的光洁度、粗糙度等。

•材料性能:产品的材料力学性能、耐磨性等。

三、机械加工质量控制的方法3.1 设计过程中的质量控制在产品设计阶段,应考虑产品的加工可行性,确定合理的尺寸公差和形位公差等要求,以便在加工过程中做出相应控制,使产品达到设计要求。

3.2 加工过程中的质量控制机械加工过程中的质量控制包括以下几个方面:3.2.1 加工设备的选择与调试选择合适的加工设备,并对设备进行适当的调试,保证设备的准确性、稳定性和可靠性。

3.2.2 工艺参数的控制控制加工过程中的工艺参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等,以保证加工质量的稳定性和一致性。

3.2.3 刀具与夹具的选择与维护选择合适的刀具和夹具,并对其进行定期维护和检修,确保其良好的切削性能和夹紧力。

3.2.4 加工工艺的优化通过对加工工艺的优化,例如合理的切削路径、刀具路径和切削顺序等,可以提高加工效率和加工质量。

3.3 检测与测量在机械加工过程中,需要进行不同的检测与测量,评估产品的加工质量。

常用的检测与测量方法包括影像测量、三坐标测量、硬度测试等。

四、机械加工质量控制案例分析本章将以实际案例为基础,对机械加工质量控制进行深入分析,从中总结经验教训,提出相应的解决方案。

机械加工质量分析及控制培训课件

机械加工质量分析及控制培训课件

质量控制计划(QCP):制定质量控制计划,明确质量控制点、控制方法、控制标准等
质量检验(QC):对产品或服务进行检验,确保其符合质量要求
质量改进(QI):持续改进产品质量和服务质量,提高客户满意度和竞争力
质量管理实践
制定质量标准:明确质量要求和检验方法
质量控制:对生产过程进行监控,确保产品质量符合要求
质量检测方法
目视检测:通过肉眼观察零件表面,判断是否存在缺陷
非接触式检测:使用激光扫描、超声波等方法,检测零件内部缺陷
破坏性检测:通过破坏零件,如切割、拉伸等,检测零件的力学性能和疲劳性能
测量仪器检测:使用卡尺、千分尺等测量仪器,测量零件尺寸和形位公差
质量影响因素
材料质量:材料的物理、化学和机械性能
01
加工工艺:加工方法、工艺参数和设备精度
02
操作人员:操作技能、经验和责任心
03
环境因素:温度、湿度、振动和噪音等
04
2
机械加工质量控制
控制方法
制定质量标准:明确加工质量要求,制定相应的质量标准
过程控制:对加工过程进行实时监控,确保加工质量符合标准
质量检测:对加工后的产品进行质量检测,确保质量合格
质量改进:持续改进生产工艺,提高产品质量
质量培训:对员工进行质量管理培训,提高质量意识
01
02
03
04
谢谢
结果:质量得到改善,生产效率提高
问题分析
加工精度不足:加工过程中出现误差,导致产品精度达不到要求
表面粗糙度不佳:加工过程中产生的表面粗糙度不符合要求
尺寸误差:加工过程中产生的尺寸误差不符合要求
形位误差:加工过程中产生的形位误差不符合要求
材料缺陷:材料本身存在缺陷,影响加工质量

机械加工质讲义量及其控制

机械加工质讲义量及其控制

4.2 机械加工精度的影响因素
概念:机械加工工艺系统
加工过程中,由机床、夹具、刀具、量具和工 件构成的封闭系统称为机械加工工艺系统
4.2 机械加工精度的影响因素
工艺系统原始误差
原始误差
零件未加工前 机床误差
工艺系统本身 所具有的误差
夹具误差
刀具误差
与加工过程无关
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
位置精度
(1)一次装夹获得法 零件表面的位置精度在一次装夹中由刀具相对
于工件的成形运动位置关系保证; (2)多次装夹获得法
通过刀具相对工件的成形运动与工件定位基准 面之间的位置关系来保证零件表面的位置精度 (3)非成形运动法
人工修整,反复检测、加工
不符合 程度 加工误差
符合程度高,加工精度高; 加工精度高,加工误差小。
形状误差应限制在形状公差之内; 位置误差应限制在位置公差范围之内。
如不作特殊说明,零件的形状误差和位置误差不应大于零件 尺寸公差的二分之一。如对零件的形状误差或位置误差有特 别要求,应在尺寸公差之外另加标注。
如图所示夹具底板零件,其顶面于底面之间的距离尺寸为 自由公差,但其顶面对底面的平行度误差要求很高,需特 别加以标注。
A
4.1 机械加工质量概述 B
机械加工精度的获得方法
尺寸精度
(1)试切法 (2)调整法 (3)定尺寸刀具法
零件加工表面尺寸由刀具确定,孔(钻、扩、铰);键 槽(键槽铣刀);成形刀具(成型表面)
(4)自动控制法
数控加工(尺寸测量装置+进给机构+控制装置加工过程 中的尺寸测量+刀具补偿调整)
试切法Biblioteka 相互位置误差波度:介于宏观几何形状误差与

机械加工质量及其控制培训课件

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机械加工质量的控制是提高产品质量的关键环节。
质量标准
机械加工质量的定义:指机械加工产品满足设计要求、技术标准和客户需求的程度
质量标准分类:国家标准、行业标准、企业标准、客户标准等
质量标准制定依据:产品设计要求、技术标准、客户需求、生产工艺等
质量标准评价方法:检验、测量、试验、分析等方法,对机械加工产品进行质量评价和检验
03
培训效果评估:考核、反馈、改进等
04
检测方法
01
目视检测:通过肉眼观察零件表面,判断是否存在缺陷
03
仪器检测:使用光学显微镜、电子显微镜等仪器观察零件表面,判断是否存在缺陷
02
量具检测:使用卡尺、千分尺等量具测量零件尺寸,判断是否合格
04
试验检测:通过模拟实际使用环境,测试零件的性能和可靠性,判断是否合格
行业标准:机械加工行业相关标准
企业标准:企业内部制定的质量检测标准
问题分析
B
D
AБайду номын сангаас
C
加工精度问题:加工精度不足,导致产品不合格
加工成本问题:加工成本过高,影响企业效益
加工效率问题:加工效率低下,影响生产进度
加工环境问题:加工环境恶劣,影响员工健康和安全
改进措施
01
优化工艺流程:合理规划加工步骤,提高效率
02
提高设备精度:定期维护和保养设备,确保加工精度
03
加强人员培训:提高员工技能水平,减少人为误差
04
引入质量管理体系:建立完善的质量管理体系,确保质量控制有效进行
持续改进
持续改进的概念:持续改进是一种持续、系统地改进产品质量、工艺和生产效率的方法。
01
持续改进的方法:包括PDCA循环、六西格玛管理、精益生产等。

第五章机械加工质量分析与控制

第五章机械加工质量分析与控制
——夹具刚度,N/ ㎜; •——刀具刚度,N/ ㎜; •——工件刚度,N/ ㎜。

工艺系统的刚度
• 由上式可知,知道了工艺系统各组成部分的刚 度后,就可以计算出整个系统的刚度,并且整个工艺 系统的刚度要比其中刚度最小的那个环节的刚度还要 差

❖切削力位置的变化对零件加工精度的影响
• 置不变
影响主轴回转精度的主要因素
影响主轴回转精度的主要因素有:轴承本 身的误差、轴承的间隙、主轴各段轴径同 轴度误差、轴承之间的同轴度误差及主轴 系统的刚度和热变形等
滑动轴承 滚动轴承

滑动轴承
车床(图5-3a)—— 轴径不圆引起车床主轴向跳 动(注意其频率特性)
镗床(图5-3b)—— 轴承孔不圆引起镗床主轴径 向跳动

定位误差
❖ 定义:工件采用调整法加工时因定位不准确而 引起的尺寸或位置的最大变动量
❖ 定位误差的来源: ➢ 基准不重合误差 ➢ 定位副制造不准确误差 ❖ 定位误差是基准不重合误差和定位副制造不准
确误差综合作用的结果,由于这两项误差的方 向有可能不在同一个方向,故定位误差等于基 准不重合误差与定位副制造不准确误差的矢量 和
•图5-3a
•图5-3b

滚动轴承
与轴承本身的精度有关,很大程度上又与配合件的精度有关。如 主轴轴颈与支撑座孔各自的圆度误差、波度和同轴度,止推面或 轴肩与回转轴线的垂直度、滚道的圆度、波度,滚动体的圆度误 差和尺寸误差等,如图5-4所示

图5-4 滚动轴承的几何误差

机床导轨误差
导轨是机床上确定各主要部件相对位置关系及运 动的基准
❖ 低刚度零件本身变形:机床部件中,个别刚度很低的零件对整体部件刚 度影响很大,见图5-12

机械加工质量及其控制培训教材课件

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采用先进的加工设备
采用误差补偿技术
采用高精度数控机床等先进的加工设备可 以显著提高加工精度和生产效率。
通过误差补偿技术可以纠正机床或刀具的 误差,从而提高加工精度。
提高机械加工精度的措施
减小原始误差
通过对加工设备进行定期维护和调整,减 少机床和刀具的误差,提高工件的装夹精
度等措施来减小原始误差。
加强质量意识
工艺控制技术的智能化 :通过引入人工智能、 机器学习等技术,实现 对加工过程的智能控制 和优化,提高加工效率 和质量。
误差补偿技术的自动化 :通过采集大量加工数 据并进行分析,可以实 现自动化的误差补偿和 调整,减少人工干预。
多学科交叉融合:机械 加工质量及其控制技术 将与多学科交叉融合, 包括计算机科学、物理 学、数学等,推动该领 域的技术创新和发展。
间接测量法
通过测量与零件尺寸和几何形状相关的参数,如角度、圆弧等,来推算出零件的实际尺寸和形状。
精密检测技术
比较测量法
将标准件与被测件进行比较,确定被测件的尺寸和形状是否符合要求。
主动测量法
在加工过程中对工件进行实时测量,根据测量结果调整加工参数,确保加工精度。
无损检测技术
射线检测法
利用射线穿透物质的能力,通过射线照射被检测件,根据射线的衰减程度判断被 检测件内部是否存在缺陷。
THANKS
[ 感谢观看 ]
VS
智能化技术
利用人工智能、机器学习等技术对加工过 程进行智能监控、预测和调整,可以提高 加工过程的稳定性和效率。
总结机械加工质量及其控制的关键技术与措施
措施
定期维护和检查加工设备和仪器,确保其处于良好的工作状态。
对操作人员进行专业技能培训,提高其对机械加工质量及其控制技术的理解和掌握 程度。

第5章 机械加工质量与控制 学习指导

第5章 机械加工质量与控制 学习指导

第5章机械加工质量与控制一、本章知识要点及要求5.1 机械加工质量概述基本知识1.了解机械加工质量、加工精度与加工误差、机械加工表面质量的概念。

理解加工经济精度的内涵。

2.了解机械加工表面质量的指标及其对耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量等使用性能的影响。

5.2 机械加工精度基本知识1.了解机械加工工艺系统原始误差的概念。

了解工艺系统原始误差的划分及其对加工精度的影响。

2.了解工艺系统的几何误差对加工精度的影响。

掌握机床的主轴回转误差、导轨的导向误差、传动链误差、成形运动间位置关系精度,刀具、夹具的几何误差对加工精度的影响,并了解其控制方法。

3.了解工艺系统受力变形对加工精度的影响。

掌握工艺系统刚度的概念,掌握加工过程工艺系统刚度的变化、切削力的变化对加工精度的影响。

了解夹紧力、重力、传动力、惯性力引起的加工误差。

了解提高工艺系统刚度的途径。

4.掌握误差敏感方向的概念及其在机械加工精度分析中的应用。

5.了解工艺系统受热变形对加工精度的影响。

理解工艺系统热变形的原因,掌握工艺系统热变形对加工精度的影响和减小途径。

6.了解工件内应力重新分布引起的误差。

熟悉内应力、残余应力的概念,掌握内应力、残余应力的产生原因及其对加工的影响和减小途径。

例5.1 滚动轴承中滚动体的尺寸误差,对主轴回转精度有什么影响?答:若滚动轴承中滚动体大小不一致,将引起主轴径向跳动。

当最大的滚动体通过承载区一次,会使主轴回转轴线跳动一次,其频率与保持架转速有关。

通常保持架转速约为内环转速的二分之一,故这种径向跳动每当主轴转两周发生一次,常称为"双转跳动"。

例 5.2 在车床上加工工件端面时,若刀具直线运动方向与工件回转运动轴线不垂直,对零件加工精度有什么影响?答:加工后工件端面将产生内凹或外凸,如例题5.2解答图所示。

例题5.2解答图成形运动间位置误差对端面车削的影响例5.3 工厂常用例题5.3图所示方法测量主轴回转精度。

机械加工质量分析与控制培训教材课件

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性。
数据分析与改进
运用数据分析工具对质量信息进行 深入分析,识别问题根源,制定改 进措施。
信息共享与协同
建立信息共享平台,促进企业内部 各部门之间的信息交流和协同工作 。
THANK YOU
直方图法
将数据分组并绘制直方图,以直观地 展示数据的分布情况,帮助识别异常 值和过程变异。
因果图法
用于分析质量问题的原因,通过绘制 因果图将各种可能的原因联系起来, 以便采取相应的措施。
质量检验方法
01
02
03
04
抽样检验
通过抽取部分产品进行检验, 评估整批产品的质量水平。
全数检验
对所有产品进行逐一检验,确 保每个产品都符合要求。
加工后的零件表面应光 滑、平整,无明显缺陷

物理性能
加工后的零件应具备所 需的物理性能,如硬度
、韧性等。
影响机械加工质量的因素
设备精度
加工设备的精度对加工质量有 直接影响,设备精度越高,加
工质量越好。
工艺参数
合理的工艺参数选择能够提高 加工质量,如切削速度、进给 量等。
刀具选择
刀具的质量和选择直接影响加 工表面的质量和效率。
提升企业竞争力
良好的机械加工质量能够 提高企业的竞争力,赢得 客户的信任和市场份额。
降低生产成本
减少废品和次品率,降低 生产成本,提高生产效率 。
机械加工质量的评价标准
尺寸精度
加工后的零件尺寸应符 合设计要求,误差在允
பைடு நூலகம்许范围内。
形状精度
加工后的零件形状应符 合设计要求,如圆柱度
、平面度等。
表面质量
加工设备管理
总结词
高效管理加工设备是保障机械加工质量的基础。

《机械加工质量控制与检测》复习要点

《机械加工质量控制与检测》复习要点

《机械加工质量控制与检测》复习要点机械加工质量控制与检测是机械工程中非常重要的一个环节,本文将从以下几个方面总结机械加工质量控制与检测的复习要点:1.加工工序与质量控制:-加工工序包括车削、铣削、钻削等,每个工序都有其特点和要求;-应按照加工工艺要求、技术文件及图纸进行加工;-在加工过程中,要进行合理的工艺安排,选择合适的切削参数;-合理选择合金材料,并根据材料特性调整加工参数。

2.加工设备的选择与调试:-根据零件形状、尺寸和加工要求选择合适的机床;-对于数控机床,需要进行参数设置、程序调试和刀具安装;-选择合适的夹具和测量工具,确保加工精度和质量。

3.加工质量的控制方法:-采用合理的工艺控制方法,如工艺参数控制、切削液的选择和使用控制;-合理使用工艺装备,如自动化装备、测量仪器等;4.加工质量的检测方法:-利用测量仪器进行尺寸、形状等检测;-采用非接触式测量方法,如光学检测、三坐标测量等;-利用硬度计、金相显微镜等设备进行材料性能检测。

5.加工质量的要求和标准:-加工精度的要求可以通过国家标准、技术文件和图纸进行查阅;-根据产品的用途和要求,制定相应的加工质量标准;-了解各类零部件的加工质量要求和相关行业标准。

6.加工缺陷和质量问题:-了解常见的加工缺陷,如毛刺、划痕、疏松、裂纹等;-分析加工问题的原因,采取相应的改进措施;-根据加工质量问题,进行相应的纠正和整改。

7.加工质量的统计与分析:-利用统计方法对质量数据进行分析,如均值、中值、极差分析等;-分析质量数据的分布情况,如正态分布、方差分析等;-利用SPC等质量工具对加工质量进行统计和控制。

综上所述,《机械加工质量控制与检测》的复习要点包括加工工序与质量控制、加工设备的选择与调试、加工质量的控制方法、加工质量的检测方法、加工质量的要求和标准、加工缺陷和质量问题、加工质量的统计与分析等。

复习时需要结合实际案例和实际操作,对每个要点进行深入学习和理解。

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第5章机械加工质量与控制一、本章知识要点及要求5.1 机械加工质量概述基本知识1.了解机械加工质量、加工精度与加工误差、机械加工表面质量的概念。

理解加工经济精度的内涵。

2.了解机械加工表面质量的指标及其对耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量等使用性能的影响。

5.2 机械加工精度基本知识1.了解机械加工工艺系统原始误差的概念。

了解工艺系统原始误差的划分及其对加工精度的影响。

2.了解工艺系统的几何误差对加工精度的影响。

掌握机床的主轴回转误差、导轨的导向误差、传动链误差、成形运动间位置关系精度,刀具、夹具的几何误差对加工精度的影响,并了解其控制方法。

3.了解工艺系统受力变形对加工精度的影响。

掌握工艺系统刚度的概念,掌握加工过程工艺系统刚度的变化、切削力的变化对加工精度的影响。

了解夹紧力、重力、传动力、惯性力引起的加工误差。

了解提高工艺系统刚度的途径。

4.掌握误差敏感方向的概念及其在机械加工精度分析中的应用。

5.了解工艺系统受热变形对加工精度的影响。

理解工艺系统热变形的原因,掌握工艺系统热变形对加工精度的影响和减小途径。

6.了解工件内应力重新分布引起的误差。

熟悉内应力、残余应力的概念,掌握内应力、残余应力的产生原因及其对加工的影响和减小途径。

例5.1 滚动轴承中滚动体的尺寸误差,对主轴回转精度有什么影响?答:若滚动轴承中滚动体大小不一致,将引起主轴径向跳动。

当最大的滚动体通过承载区一次,会使主轴回转轴线跳动一次,其频率与保持架转速有关。

通常保持架转速约为内环转速的二分之一,故这种径向跳动每当主轴转两周发生一次,常称为"双转跳动"。

例 5.2 在车床上加工工件端面时,若刀具直线运动方向与工件回转运动轴线不垂直,对零件加工精度有什么影响?答:加工后工件端面将产生内凹或外凸,如例题5.2解答图所示。

例题5.2解答图成形运动间位置误差对端面车削的影响例5.3 工厂常用例题5.3图所示方法测量主轴回转精度。

这种方法存在什么问题。

例题5.3图答:(1)不能把不同性质的误差区分开来,如测量心轴本身的误差,主轴锥孔误差,锥孔与主轴回转轴线的同轴度误差等。

(2)不能反映主轴在工作转速下的回转精度。

例5.4 在平面磨床上磨削薄片零件,常发生翘曲,试分析原因,并提出解决办法。

答:磨削薄片零件,假定坯件翘曲(如例题5.4图所示),当它被电磁工作台吸紧时,产生弹性变形,磨削后取下工件,由于弹性恢复,使已磨平的表面又产生翘曲。

改进的办法是在工件和磁力吸盘之间垫入一层薄橡胶皮(0.5mm 以下)或纸片,当工作台吸紧工件时,橡皮垫受到不均匀的压缩,使工件变形减少,翘曲的部分就将被磨去,如此正反面轮番多次磨削后,就可得到较平的平面。

例题5.4图 薄壁工件磨削例5.5 已知某车床的部件刚度分别为:k 主轴=30000N/mm ;k 刀架=30000 N/mm ,k 尾座=56600N/mm 。

今在该车床上采用前、后顶尖定位车长度为l 的光轴,其径向切削分力Fp=400N ,试计算该工件加工后的圆柱度误差。

答:z=0时 1111)400)0.01473000030000P x F m m m m k k =+=⨯+=系(0)刀架主轴(( z=l 时 1111)400)0.02043000056600P x x F m m m m k k ==+=⨯+=max 系(l)刀架尾座((z=l/2时 11144P x F k k k =++系(l/2)刀架尾座主轴() 11130000430000456600⨯++⨯⨯ =400()mm=0.0154mm11()()()1/1k z l l l k k k k a===+++尾座尾座尾座主轴主轴时1111300003000056600P x F k k k =+⨯+++系min 刀架尾座主轴()=400()mm=0.0144mm工件所产生的圆柱度误差是max min 0.02040.01440.006x x x mm ∆=-=-=例5.6 丝杠磨床上磨削丝杠,若丝杠长度为2m ,每磨削一次丝杠温度升高3℃(相对于机床的母丝杠)。

试计算其热伸长量。

∆=⋅⋅∆,得:答:由式L Lαθ5∆=⋅⋅∆=⨯⨯⨯=mm。

L Lαθ-2000 1.171030.07而6级精度丝杠全长螺距累计误差不得超过0.02 mm,可见热变形对加工精度影响的严重程度。

例5.7 为何试切一个工件,调整误差为Δp=3σ;而试切n个工件的调整误差为。

答:在正常情况下,零件加工尺寸误差接近正态分布,其分散范围可认为是μ±3σ。

试切1个零件,在最不利的情况下,总体平均值(μ)可能与被试切零件尺寸相差3σ。

若试切n个零件,取平均值,则平均值的分散范围为,在最不利的情况下,总体平均值(μ)可能与被试切零件尺寸平均值相差。

例5.8 分析使用V型块夹具铣削轴端槽时(见例题5.8图),影响位置尺寸和位置关系的误差因素。

例题5.8图铣轴端槽答:(1)定位误差:对于工序尺寸,工序基准为轴的上端面,而定位基准为轴的下端面,存在基准不重合误差,即定位误差,其值等于尺寸86的公差,即0.1mm。

对于对称度要求,忽略V形块本身的误差,定位误差为0。

(2)夹紧误差:夹具、工件刚度足够,夹紧误差忽略不计。

(3)对刀误差:包括对刀块相对于V形块和支承套上端面的位置误差,以及用对刀块对刀操作导致的对刀误差。

(4)夹具位置误差:V形块对称平面与定向键的平行度误差,V形块对夹具体底面的垂直度误差,以及夹具安装在机床上(靠定向键定位)的安装误差等。

5.3 加工误差的统计分析基本知识1.了解加工误差的统计性质。

掌握系统性误差与随机性误差、样本与抽样的概念,了解直方图的建立方法,了解常见的统计分布特征,熟悉正态分布的性质。

-图)的分2.了解加工误差的统计分析方法。

掌握加工误差的分布图分析方法和点图(特别是X R析方法。

掌握工序能力系数的概念,能够将统计分析方法应用与产品的生产与控制过程。

3.理解工艺过程稳定性的概念。

例5.9加工一批工件的外圆,图样要求尺寸为Ф30±0.05 mm ,加工后测得尺寸按正态分布,有8%不合格品,且其中一半为可修复不合格品。

试分析该工序的工序能力指数C。

P答:根据其中一半为可修复不合格品可知,其尺寸分布中心与公差带中心重合。

根据8%不合格品可知,()()0.50.08/20.46A B F z F z ==-= 查表可得, 1.75A B z z ==,即 1.752 3.5T σσ=⨯= 因此 3.50.58366P T C σσσ=== 例5.10 在自动车床上加工销轴,直径要求为d =Φ12±0.013mm 。

现按时间顺序,先后抽检20个样组,每组取样5样件。

在千分比较仪上测量,比较仪按Ф11.987mm 调整零点,测量数据列于例题5.10表中,单位为μm 。

试作出-R 图,并判断该工序工艺过程是否稳定。

答:(1)计算各样组的平均值和极差,列于例题5.10表中。

(2)计算-R 图控制线,分别为: x 图 中心线 16.73CL x m μ== 上控制线 221.89U C L x A R m μ=+= 下控制线 211.57L C L x A R mμ=-= R 图 中心线 8.9C L R m μ== 上控制线 119.67U C L D R mμ== 下控制线 0LCL =例题5.10表 测量数据(3) 根据以上结果作出-R 图,如例题5.10解答图所示。

(4)判断工艺过程稳定性 由例题5.10解答图可以看出,有4个点越出控制线,表明工艺过程不稳定,应查找出原因,并加以解决。

例题5.10解答图-R5.4 机械加工表面质量基本知识1.了解影响机械加工表面粗糙度的工艺因素。

掌握影响切削加工和磨削加工表面粗糙度的因素及改善表面粗糙度的方法。

2.了解影响加工表面层物理、力学性能的因素。

掌握影响加工硬化的因素及消除加工硬化的方法;掌握影响表面残余应力的因素及消除表面残余应力的方法;了解磨削表面烧伤、磨削表面裂纹的产生原因及控制措施。

3.了解加工过程中的振动。

理解并掌握机械加工中强迫振动的成因、特点及预防措施;理解并掌握机械加工中自激振动的机理、特点及预防措施。

二、习题与思考题提示5.1某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm,在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm,欲在此车床上车削直径为Φ60mm、长度为150mm的工件,试估算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。

(提示:垂直方向227220.002251.681060yd mmd-∆⨯∆≈==⨯,可忽略不计,圆柱度误差为0.00225mm。

)5.2 在镗床上镗孔时(刀具作旋转主运动,工件作进给运动),试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。

(提示:圆度误差为: 。

)5.3 在立式铣床上采用端铣刀对称铣削平面时,若铣刀回转轴线对工作台直线进给运动不垂直,试分析对加工表面精度的影响。

提示:在立式铣床上采用端铣刀对称铣削平面时(如题5.3图),若铣刀回转轴线对工作台直线进给运动不垂直,即α≠0,加工后将造成加工表面下凹的形状误差Δ。

由图中关系可得出:式中 B ——被铣削工件宽度;d c ——刀尖回转直径。

题5.3图5.4 在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面,加工后经测量,三批工件分别产生了如题5.4图所示的形状误差,试分析产生上述形状误差的主要原因。

(提示:a ) 工件刚度,导轨水平方向直线度,毛坯形状误差。

b )导轨水平方向与主轴轴线空间相交,前后顶尖刚度不足,导轨扭曲,毛坯形状误差。

c )导轨水平方向直线度或与主轴轴线不平行,尾座刚度,毛坯形状误差,刀具热伸长。

)题5.4图5.5 在外圆磨床上磨削如题5.5图所示轴类工件的外圆,若机床几何精度良好,试分析磨外圆后A-A 截面的形状误差,要求画出A-A 截面的形状,并提出减小上述误差的措施。

(提示:磨削键槽附近时切削力发生变化引起圆度误差。

)题5.5图5.6 已知某车床的部件刚度分别为:k 主轴=15000N/mm ;k 刀架=8000 N/mm ,k 尾座=12000N/mm 。

今在该车床上采用前、后顶尖定位车一直径为00.2100mm φ-的光轴,其径向力Fp=4500N ,假设刀具和工件的刚度都很大,试求:1)车刀位于尾架处工艺系统的变形量;2)车刀处在工件中点处工艺系统的变形量;3)车刀处在主轴箱端处工艺系统的变形量。

完成计算后,画出加工后工件的纵向截面形状。

(提示:1)936μm ;2)720μm ;3)863μm ;鞍形。

)5.7按题5.7图的装夹方式在外圆磨床上磨削薄壁套筒A ,卸下工件后发现工件成鞍形,如题5.7图b 所示,试分析产生该形状误差的原因。

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