机械加工质讲义量及其控制
土木专业建筑学机械加工表面质量随堂讲义
2）砂轮的粒度和砂轮的修整对表面粗糙度的影响
砂轮的粒度
磨粒的大小 磨粒间的距离
砂轮的粒度号越大， 磨粒和磨粒间离越小
砂轮的粒度号↑ ，参与磨削的磨粒↑ ，粗糙度↓ ；
修整砂轮时，纵向进给量对表面粗糙度的影响甚大； 纵向进给量↓ ，砂轮表面的等高性越好 ，粗糙度 ↓ ；
（2）金属表面层的塑性变形 在磨削过程中，由于磨粒大多具有很大的负前角，很不锋
利，所以大多数磨粒在磨削时只是对表面产生挤压作用而使表 面出现塑性变形，磨削时的高温更加剧了塑性变形，增大了表 面粗糙度值。
砂轮转速↑ ，切削速度↑ ，工件材料来不及变形，塑性 变形↓，粗糙度↓ ；
工件转速↑ ，工件材料塑性变形↑ ，粗糙度↑ ； 切削深度↑ ，工件材料塑性变形↑ ，粗糙度↑ ； 另外： 合理选用砂轮和切削液 ，有利于减少塑性变形 ，精度粗糙度 ；
适当的加工硬化能阻碍已有裂纹的继续扩大和新裂纹的产生，有助于 提高疲劳强度。但加工硬化程度过大，反而易产生裂纹，故加工硬化程度 应控制在一定范围内。
3．表面质量对零件耐腐蚀性的影响
表面粗糙 表面粗糙度值越大，越容易积聚腐蚀性物质；
度的影响
波谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。
零件的耐腐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度
伤痕 是指在加工表面个别位置出现的缺陷，如沙眼、气 孔、裂痕等。
2、表面层物理力学、化学性能
(1)表面金属层的冷作硬化 指工件在加工过程中，表面层金属产生强烈的塑性变形，使
工件加工表面层的强度和硬度都有所提高的现象。
表示方法
冷硬层深度 h 硬化程度 N
硬化程度：
H N 100%
H 0
其中： H——加工后表面层的显微硬度 H0——材料原有的显微硬度
第四章 机械加工质量及其控制
工艺系统刚度主要取决于薄弱环节的刚度。
2）机床刚度
y机床 y主轴 y刀架 y尾座
k主轴＝ k尾架＝ k刀架＝ Fp 2 y主轴 Fp 2 y尾架 Fp y刀架
机床的刚度取决于部件的刚度。
（2）工艺系统刚度对加工精度的影响
常见的几种工艺系统中其低刚度环节所在位置:
镗孔：工件进给孔为椭圆形。
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 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。
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
ΔR ≈Δ22/D 设Δ2=
工艺系统的刚度在不同的加工位置上是各不相同的，当主轴箱 刚度与尾座刚度相等时，工艺系统刚度在工件全长上的差别最 小，工件在轴截面内几何形状误差最小。
在车床上加工短而粗的光轴（工件刚度相对于机床刚度大 得多），已知径向切削分力
Fp
=1000N，主轴刚度
k主轴
=100000N/mm，尾座刚度
k尾座
=50000N/mm，
正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选 用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷 却润滑液等，均可有效地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采 用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。
10000.054 mm， 加工一合金钢管，其外径为
工件长度
l =2100mm，圆柱度公差在全长范围内
c）采用合理的装夹方式和加工方式
2）减小切削力及其变化 合理地选择刀具材料、 增大前角和主偏角、对 工件材料进行合理的热 处理以改善材料的加工 性能等，都可使切削力 减小。
机械制造技术基础（第2版）课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章 机械加工质量及其控制4-1 什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。
车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。
4-2 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。
答：在镗床上镗孔时，由于切削力F 的作用方向随主轴的回转而回转，在F 作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。
4-3 为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。
4-4 某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000m m ，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000m m ，欲在此车床上车削直径为φ60m m 、长度为150mm 的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。
解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。
水平面内：0.0151500.002251000R y ∆=∆=⨯=mm ；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000z RR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯ ⎪⎝⎭mm ，非常小可忽略不计。
机械加工质量及其控制概述ppt68页课件
二、机械加工表面质量
（一）表面质量的概念
粗糙度太大、太小都不耐磨
适度冷硬能提高耐磨性
对疲劳强度的影响
对耐腐蚀性能的影响
对工作精度的影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高疲劳强度
粗糙度越大、工作精度降低
残余应力越大，工作精度降低
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性
本章提要
机械产品质量取决于零件的加工质量和产品的装配质量，机器零件的加工质量是整台机器质量的基础。 机器零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量两个重要指标表示，它的高低将直接影响整台机器的使用性能和寿命。 机械产品加工的首要任务，就是保证零件的机械加工质量要求。 本章重点讨论影响机械加工精度和表面质量的因素及其控制方法。
（1）主轴回转误差
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
（1）主轴回转误差
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
主轴回转误差的基本形式
车床上车削
镗床上镗削
内、外圆
端面
螺纹
孔
端面
纯径向跳动
机械加工中，采用近似的成形运动或近似的刀刃形状进行加工，虽然会由此产生一定的原理误差，但却可以简化机床结构和减少刀具数，只要加工误差能够控制在允许的制造公差范围内，就可采用近似加工方法。
原始误差
工艺系统动误差
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
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
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.
机械制造技术基础(讲义)
机械制造技术基础(讲义) 2007年5月一、刀具方面１、刀具总述：金属切削过程的实质是刀具与工件相互作用的过程，其目的是将工件上余外金属切除，并在高效低成本的前提下，使工件满足图纸要求的形状、尺寸精度和表面质量。
切削运动：主运动〔只有一个〕，进给运动〔一个或者多个〕。
工件上的三表面：待加工表面、已加工表面和过渡表面。
切削用量三要素：切削速度〔v〕,进给量〔f〕,背吃刀量〔a〕。
p⑴刀具的几何参数：〔以一般外圆车刀为例〕结构：三面〔前刀面、主后刀面、副后刀面〕、二刃〔主刀刃、副刀刃〕、一尖〔刀尖〕。
〕：它决定了切削刃的锐利程度和刃口强固程度。
在粗前角〔γ加工时，一样选取小的，精加工时选取大的前角；〕：增大后角，可减少刀具磨损，提高表面加工质量，后角〔α在粗加工时，一样选取小的，精加工时选取大的后角；此外还有主偏角，副偏角，刃倾角等，这是刀具中比较重要的几种角度参数。
⑵刀具的材料：必备性能：①高的硬度及耐磨性；②足够的强度及韧性；③高的热稳固性；④良好的物理特性；⑤良好的工艺性；⑥经济性好。
硬度含义：HB：布氏硬度，应用于铸铁；HRA：洛氏硬度，应用于刀具；HRC：洛氏硬度，应用于钢。
常用刀具材料种类：高速钢、硬质合金。
①高速钢〔高速不高速〕：强度、韧性、导热性和工艺性好，专门是能够制造复杂的刀具，但硬度、耐磨性和耐热性较差，故用于低速刀具、成型刀具的制造。
②硬质合金：由高硬、难熔的金属碳化物和金属粘结剂等通过粉末冶金制成的。
与高速钢相比有以下特点：硬度高‘耐磨性好，耐热性高，但抗弯强度低，断裂韧性低，因而硬质合金刀具承担切削振动和冲击负荷的能力差。
硬质合金分类：〔P〕YT类：加工长切屑〔塑性〕黑色金属；〔K〕YG类：加工短切屑〔脆性〕黑色金属、有色金属和非金属材料；〔M〕YW类：加工长切屑和短切屑黑色金属和有色金属。
其中常用〔P〕YT类，例如：YT15、YT14等，其中的15、14表示TiC的含量为15%和14%。
机械制造讲义工艺学_第一章
更适用 于单件小批 量生产，因 为效率不是 主要问题， 主要应减少 设备使用及 人员分配。
工序号 1
2
3
表1 生产的工艺过程
工序内容
车一端面，钻中心孔；调头，车另一 端面，钻中心孔；
车大外圆及倒角；车小外圆、切槽及 倒角
铣键槽、手工去毛刺
设备 车床I
车床II
铣床
1.2 生产过程、工艺过程与工艺系统
• 工件以外圆柱面定位 • 工件以外圆柱面定位有两种形式：定心定位和支承定位。 • 定心定位与工件以圆孔定位情况相仿。 • 工件以外圆柱面支承定位元件常采用V形块——短V形块 限制两个自由度，长V形块（或两个短V形块组合）限制 四4个自由度。
1.4 工件加工时的定位和基准
一工件的定位
• 定位原理
1.2 生产过程、工艺过程与工艺系统
二 机械加工工艺过程 • 组成
• 工位：在工件的一次安装中，通过分度或移位装置，使工件相对 于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内容称 为工位。
工件 机床夹具回转部分 夹具固定部分
分度机构
1.2 生产过程、工艺过程与工艺系统
二 机械加工工艺过程
• 组成
找正线 加工线
毛坯孔
1.4 工件加工时的定位和基准
一工件的定位
• 工件装夹
• 夹具装夹 将工件装夹在夹具中，由夹具上的定位元件来确定工件的位置， 由夹具上的夹紧装置进行夹紧。精度和效率均高，广泛采用。
1.4 工件加工时的定位和基准
一工件的定位
• 定位原理
• 六点定位原理
采用六个按一定规则布置的约束点来限制工
• 工艺特点
划分生产类型的意义在于：有利于进行生产规划和管理。由于生 产类型的不同，其零件在加工工艺性、工艺装备、毛坯制造方法 以及对工人的技术要求等存在很大差异。
机械加工质量分析及控制
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第一节 概 述
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零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。
加工精度 表面质量
本章的任务是讨论零件的机械加工精度问题。
衡量进行加工质量的指标有两方面
一、加工精度和表面质量的概念
在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件间的正确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合，两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差来表示。
距表层深度
加工后
0
-σ
距表层深度
+σ
0
-σ
+σ
加工时
金相组织变化的影响 切削时产生的高温会引起表面层的相变。由于不同的金相组织有不同的比重，表面层金相组织变化的结果造成了体积的变化。表面层体积膨胀时，因为受到基体的限制，产生压应力；反之表面层体积缩小，则产生拉应力。各种金相组织中，马氏体比重最小，奥氏体比重最大。
0
-σ
距表层深度
+σ
加工时
0
-σ
距表层深度
+σ
加工后
（1）冷塑性变形的影响 当切削加工完成后，切削力已去除，里层金属趋向复原（弹性恢复），但受到已产生塑性变形的表面层限制，回复不到原状，因而在表面层产生残余压应力，里层则为拉应力与之相平衡。
0
-σ
距表层深度
+σ
（2）热塑性变形的影响 表面层在切削热的作用下产生热膨胀，此时基体温度较低，因此表面热膨胀受到基体的限制而产生热压缩应力。当表面层的温度超过材料的弹性变形的温度范围时，就会产生热塑性变形（在压力作用下材料相对缩短）。当切削过程结束，温度下降至与基体温度一致时，因为表面层已产生热塑性变形，但受到基体的限制产生拉应力，里层则为残余压应力。
机械加工质量的技术分析培训课件(共51张PPT)
磨削深度↑→外表粗糙度值↑;
初磨较大进给量; 终磨无进给量磨削。
2. 砂轮的影响
3. 工件材料的影响
培训专用
2. 砂轮的影响
砂轮粒度: 磨粒越细， Ra越小。
但太细易被堵塞，烧伤工件外表。
砂轮硬度: 太硬或太软都不好；
砂轮修整: 使砂轮外表磨粒整齐又锐利。
砂轮材料: 刚玉类, 碳化硅类, 石等
2)冷校直引起的剩余应力
3)切削加工中引起的剩余应力
措施: 合理设计零件结构, 减小零件尺寸差异。 时效处理, 粗精分开
不采用冷校直
培训专用
1.直接减小 查明原因，设法 误差法 直接消除或减弱
2.误差补 造出新误差，抵
偿法
消原来的误差。
反拉法切削细长轴
a) 正向进给 b) 反向进给
通过导轨凸 起补偿横梁 变形
培训专用
主轴的纯径向跳动对加工精度的影响
镗床上 对圆度影响较大
车床上 对圆度影响较小
培训专用
主轴的纯角度摆动对加工精度的影响
镗床上，刀具旋转，圆度误差大
培训专用
减小主轴回转误差的措施
1.提高轴承精度。
2.提高主轴轴颈精度
3.提高轴承孔的精度、同轴度
4.减小主轴回转误差的影响。
培训专用
2、机床导轨误差
3. 工件材料
•太硬, 磨粒磨钝 →Ra↑；
•太软, 堵塞砂轮 →Ra↑ ； •太韧，使磨粒早期崩落 →Ra↑;
培训专用
四、外表层物理力学性能的影响因素及改进措施
•刀具形状 •切削用量 •工件材料
•磨削烧伤
•冷塑性变形 •热塑性变形 •金相组织变化
培训专用
机械加工工艺对零件加工精度的影响及其控制
机械加工工艺对零件加工精度的影响及其控制零件加工对加工的几何参数、数控编程技术等都有明确要求。
虽然误差难以避免，但如果误差过大，必然会影响零部件使用性能。
因此，在采用机械加工工艺加工零件时，需要严格控制数控编程技术、几何精度、减少外力对零件精度的影响、严格控制加工温度变形等, 才能最大限度上保证零件加工的精度，促使我国工业事业持续发展。
1机械加工工艺度零件加工精度的积极影响机械加工工艺是零件加工的主要工艺，具有很强的先进性和技术性，是计算机技术、数控技术、电子控制技术发展到一定的产物，在采用机械加工工艺加工零件时，需要多项技术的共同支持，保证选择的零件毛坯和所要的零部件相互吻合，在具体加工时，必须保证加工精度符合设计要求。
多数情况下，需要先对毛坯件进行粗加工，然后调整数控编程进行精加工。
粗加工的工序是对毛坯进行打磨，加工成零件雏形，为精加工做准备。
精加工需要通過精确的预测，促使零件加工之后，能满足零件使用的要求。
机械加工工艺加工完成后，要及时对加工精度进行矫正，如果误差较大，需要进行修正，要严格按照加工工序逐项操作，并对每个加工过程的质量严格控制。
从目前发展现状来看，机械加工工艺经过多年的发展和完善，加工技术愈发先进，加工精度也越来越高，在加工过程中，要制定科学合理的措施，合理改善工艺条件，保证零件加工的精度。
2机械加工工艺对零件加工精度造成的消极影响2.1数控编程技术数控编程技术是机械零件加工是应用的关键技术，合理应用此项技术，有助于提升机械零件加工的自动化和标准化，从而提升加工精度。
在应用数控编程技术时，要合理选择编程远原点，降低尺寸公差再换算时形成的误差，以保证零件加工精度。
此外，在应用数控编程技术时，需要通过计算机系统对零件加工数据进行全面分析和处理, 按照分析处理的结果，进行数控编程，因此，数据分析处理的精度, 也会影响零件加工精度。
同时还要加强对插补方式的选择，因为，在机械加工工艺中无论选择何种插补方式，都会形成一定的误差，并且误差逐步累积，一旦超过允许误差值，就会发生较大位移，增加零件加工误差。
SWE--制造质量讲义
Scheduled Shipping / Receiving
Business Plan Deployment
Internal Pull / Delivery
Level Vehicle Order Schedule s
Supply Chain Management
Lean Design of Facilities, Equipment, Tooling and Layout
使用视觉、 听觉信号！
检测
确认站
3、工序认证
下线
C.A.R.E.
! 检察员不充当警察角色， 而是作为确定 工序的生产支持者
安全
4、集中注意 重大问题
质量 用户抱怨
经常检查， 不让重大缺陷 走出车间！
检测
5、缺陷逐层汇报
例子
根据缺陷出现频率与严重程度 逐层向领导汇报以寻求支持！
4 个主要缺陷 / 1 小时
投入
1. 预防
反馈
输出
2. 检测
OK NOK
下道工序
3. 包容
接受 制造 传递
符合标准
不要
缺陷！
预 防
4)定时检查 系统与工艺
1)标准化工作
预
3)防错预防 与操作者支持
防
2)集中精力生产
检测
检测方法: 看
1)
自检
触摸
听 记数
把质检作为标准化工作 的一部分
停线或
2、检测防错
使用警报或 根据危险程度 兼用两种方法
谁对质量负责？
我们最好的资源: → 员工 我们的目标： → 人人都是质检员 → 人人都是问题解决者
产品质量标准
Vision/ Mission
第四章 机械加工精度及其控制练习题
一、名词解释1．机械加工精度：2．误差复映：3．系统误差：4．工艺系统刚度：5．主轴回转误差：二、选择题1.分析计算两定位误差的前提是采用夹具装夹加工一批工件，用（）法保证加工要求。
A、调整B、试切C、轨迹2.工艺系统的热变形影响加工精度和生产效率，为保证加工要求必须使机床（）。
A．冷却后再测量及精加工B．热伸长后再调刀C．热平衡后再加工D．冷却后再安装工件3.工艺系统静误差主要指（）。
A、工艺系统受力误差B、工艺系统受热误差C、机床误差D、刀具磨损4.工艺系统热变形不仅影响加工精度而且影响生产效率，为保证加工要求须使机床（）。
A．冷却后再测量及精加工B．热伸长后再调刀C．热平衡后再加工D．冷却后再安装工件5.误差的敏感方向是指产生加工误差的工艺系统原始误差处于加工表面的（）。
A、法线方向B、切线方向C、轴线方向6.车床主轴的几何偏心（纯径向跳动）使加工阶梯轴时产生的误差是（）。
A、圆柱度误差B、端面平面度误差C、加工面与装夹面的同铀度误差7.在大量生产的精加工时，应采用（）方法以获得图纸要求的尺寸精度。
A、试切法加工B、试切调整法加工C、样件调整法加工D、按样件初调刀后试切一组工件作精确微调8.研究工艺系统受力变形时，若以车床两顶尖间加工光轴为例，如果只考虑机床变形，则由于切削过程受力点位置的变化而引起工件产生（）形状误差。
A、圆锥形B、腰鼓形C、马鞍形（双曲线）D、圆柱形9.分布曲线的中心位置表示（）对一批工件加工尺寸的影响。
A、常值系统误差B、变值系统误差C、随机误差D、随机误差和变值系统误差10.研究工艺系统受力变形时，若以车床两顶尖间加工光轴为例，如果只考虑工件变形，则由于切削过程受力点位置的变化而引起工件产生（）形状误差。
A、圆锥形B、腰鼓形C、马鞍形（双曲线）D、圆柱形11.工艺系统动误差主要包括（）。
A、调整误差B、工艺系统受热误差C、机床传动误差D、定位误差12.分析计算两定位误差的前提是采用夹具装夹加工一批工件，用（）法保证加工要求。
《机械运动》 讲义
《机械运动》讲义一、什么是机械运动在我们生活的这个世界里，万物都在不停地运动着。
从我们日常所见的车辆行驶、鸟儿飞翔，到微观世界中分子的热运动，运动无处不在。
而在物理学中，机械运动是一种非常基础且重要的运动形式。
机械运动，简单来说，就是一个物体相对于另一个物体位置的变化。
比如，一辆汽车在公路上行驶，它相对于路边的树木、电线杆等物体的位置在不断改变，这就是机械运动。
再比如，一个人在操场上跑步，他相对于操场的看台、起跑线等的位置也在发生变化，这同样是机械运动。
需要注意的是，机械运动所研究的是物体位置的变化，而不考虑物体内部的结构变化和化学变化。
例如，一个苹果从树上掉落，在这个过程中苹果的位置发生了改变，这是机械运动。
但苹果在掉落过程中发生的腐烂等化学变化，就不属于机械运动的研究范畴。
二、机械运动的分类机械运动可以根据不同的标准进行分类。
按照运动轨迹的不同，机械运动可以分为直线运动和曲线运动。
直线运动是指物体沿着一条直线运动，比如在平直公路上行驶的汽车、在水平面上推动的木块等。
而曲线运动则是物体沿着曲线运动，比如抛出的篮球在空中的运动轨迹、地球绕着太阳的公转等。
根据运动速度是否变化，机械运动又可以分为匀速运动和变速运动。
匀速运动是指物体在运动过程中速度保持不变，比如在平直轨道上匀速行驶的列车。
变速运动则是物体在运动过程中速度发生了改变，比如自由落体运动、汽车在加速或减速行驶等。
三、描述机械运动的物理量要准确地描述机械运动，我们需要用到一些物理量。
1、路程和位移路程是指物体运动轨迹的长度。
比如，一个人绕着操场跑了一圈，他所经过的路程就是操场的周长。
位移则是指从初位置到末位置的有向线段。
例如，一个人从 A 点走到 B 点，不管他走的路径如何，位移就是 A 点到 B 点的直线距离，并且位移是有方向的，从 A 指向 B。
路程和位移是两个不同的概念。
路程只有大小，没有方向，而位移既有大小又有方向。
在某些情况下，路程和位移的大小可能相等，但大多数情况下是不相等的。
华南农业大学工艺学第五章 机械加工表面质量及其控制练习题
一、名词解释1．冷作硬化：机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，这些都会使表层金属的硬度增加，此称为冷作硬化。
2．磨削烧伤：对于已淬火的钢件，很高的磨削温度往往会使表层金属的金相组织产生变化，使得表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜颜色，这种现象称为磨削烧伤。
二、选择题1.磨削淬火钢时，磨削区温度末超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，可能产生（）。
A、淬火烧伤B、回火烧伤C、退火烧伤D、不烧伤。
2.磨削淬火钢时在重磨削(不用切削液）条件下可能产生（）形式的磨削烧伤。
A、淬火烧伤B、回火烧伤C、不烧伤D、退火烧伤3.加工过程中若表面层以冷塑性变形为主，则表面层产生（）应力。
A、拉应力B、压应力C、无应力层4.机械加工中的振动，按其产生的原因可分为三种，试指出自激振动的能量特性（）A、在外界周期性干扰力持续作用下的持续振动；B、只有初始干扰力的作用、振动中再也没有能量输入，故为衰减振动；C、维持振动的交变力是振动系统在自身运动中激发出来的，从而引起系统的持续振动。
5.削扁镗杆的抗振性比圆镗杆好是由于（）。
A、系统刚度的组合特性合适B、阻尼大、消耗振动能量大C、刚度高6.磨削淬火钢时，若工件表面出现淬火烧伤，工件表面将产生（）残余应力。
A、拉伸B、压缩C、无7.零件配合性质的稳定性与（）的关系较大。
A．零件材料B．加工表面质量C．载荷大小D．接触刚度8.如果使扁形镗杆能够产生消振作用，需要（）。
A．选择合适的削扁值和刀头相对削扁方向的位置B．选择合适的镗杆长度C．选择合适的削扁值D．选择合适的刀头相对削扁方向的位置9.冷态下塑性变形经常在表层产生（）。
A．拉应力B．不定C．压应力D．金相组织变化10.金属的加工硬化现象将导致什么结果。
A、强度降低，塑性提高B、强度提高，塑性提高C、强度提高，塑性降低D、强度降低，塑性降低11.工件材料的塑性越大，冷作硬化倾向（），冷作硬化程度（）A．越小，越轻微B．越小，越严重C．越大，越轻微D．越大，越严重12.机械加工时，工件表面产生波纹的原因有（）。
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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
微观表面粗糙度之间的几何形状
误差
微观表面粗糙度
材料性能方面 变质层（力学性能及金 相组织变化）
4.1 机械加工质量概述
➢ 零件加工表面的粗糙度和波度
波度：波长，波高H
4.1 机械加工质量概述
机械加工质量的内涵
尺寸误差
几何方面 加工质量
4.1 机械加工质量概述
学习要点：
掌握机械加工质量和加工精度的概念 熟知尺寸精度、形状精度和位置精度的获
得方法 了解表面质量对零件使用性能的影响。
4.1 机械加工质量概述
机械加工质量的内涵
机械加工后最外层表面与周围环境界面的几何形状误差
尺寸误差
加工质量
几何方面
宏观加工误差 形状误差
4.1 机械加工质量概述
➢ 多次装夹获得法
// 0.1
0.1 A
A
互为基准，经三次反复加工， 选择顶尖孔为基准，在调头的两次
保证两平面平行度
装夹中统一基准，磨轴上两轴颈，
保证两轴颈的同轴度要求。
4.2 机械加工精度的影响因素
学习要点：掌握机械加工工艺系统原始误
差的概念，掌握工艺系统原始误差（包括 静误差和动误差）对机械加工精度的影响 及控制方法，深刻理解和掌握误差敏感方 向的概念及其在机械加工精度分析中的应 用。
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
4.1 机械加工质量概述
➢ 一次装夹获得法
车床上一次安装车外圆和端面，则端面相对于 外圆表面的垂直度由车床横向溜板运动轨迹与 车床主轴回转中心线的垂直度来保证
形状精度
（1）成形运动法：刀具相对于工件有规律的切削成 形运动 例：轨迹法、展成法、相切法和成形刀具法
（2）非成形运动法：通过表面形状检验，人工修整 加工 例：样板加工 效率低，但当零件形状精度要求很高（高于机 床设备所能提供的成形运动精度）时采用
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
机械加工质量及其控制
精品jin
学习指南
机械加工质量主要包括加工精度和加工表面质量两个方面。 在影响机械加工精度的诸多误差因素中，机床的几何误差、
工艺系统的受力变形和受热变形占有突出的位置，学习者 应了解这些误差因素是如何影响加工误差的。 在影响机械加工表面质量的诸多因素中，切削用量、刀具 几何角度以及工件、刀具材料等起重要作用，学习者应了 解这些因素对加工表面质量的影响规律。 应学会分析加工误差产生的物理原因，从而找出控制加工 误差的方法。同时还应学会运用统计学方法对加工误差进 行统计分析，以从加工误差的统计特征，确定出加工误差 的变化规律及可能采取的控制方法。
构成
厚度
污染层、化合物层、物理化学吸附层、 8m 异物嵌入层（积屑瘤碎片、磨粒嵌入）
非晶体层、微细结晶层、位错密度升 高层、孪晶层、便面合金化层、纤维 化层、相变层、再结晶层
几十至 几百微 米
残余应力层
成因 外界因素
切削力引起塑 性变形
4.1 机械加工质量概述
加工精度及加工误差
零件加工后实际几何参数（尺寸、形状和各表 面间相互位置）与理想几何参数（形状、位置 无误差，尺寸位于零件图纸规定的公差带中心） 的 符合 程度 加工精度
成形运动法
轨迹法
工件表面的生线（母线和 导线）均由轨迹运动生成
成型法
工件的一条生线通过刀刃的 形状直接获得
成形运动法
相切法
工件的一条生线是刀刃运动 轨迹的包络线
范成法/展成法
其工件的一条生线也是刀 刃运动轨迹的包络线，且 包络线需通过刀具与工件 之间的范成运动来生成
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
宏观加工误差相形互状位误置差误差 微观表面粗糙度
材料性能方面变质层（力学性能相及组金织变化）
机械加工后，零件一定深度表面层的物理力学性质等方面的质 量与基体相比发生的变化，称加工变质层
4.1 机械加工质量概述
➢ 加工变质层的构成情况 （P116）
变质层 吸附层
结晶组织变化层 （压缩层）
应力变质层
试切+测量+调整 ➢效率低，对操作者水平要求高 ➢单件、小批生产或高精度零件加工
调整法
试切好工件/标准样件+对刀装置 成批、大量生产
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
形状精度
（1）成形运动法：刀具相对于工件有规律的切削成 形运动 例：轨迹法、展成法、相切法和成形刀具法
（2）非成形运动法：通过表面形状检验，人工修整 加工