零件制造工藝分析學(xué)習(xí)指南

1、零件制造工藝分析一、導(dǎo)讀1、介紹影響零件加工精度、表面質(zhì)量因素的分析方法，提高零件制造質(zhì)量的技術(shù)途徑等內(nèi)容，可按思考題順序?qū)ふ掖鸢福⒅鸩搅私庖陨蟽?nèi)容。2、在了解內(nèi)容時，更應(yīng)注意分析方法、步驟的掌握，以利于實際應(yīng)用。3、在進行因素分析時，應(yīng)注意與實際加工環(huán)境的聯(lián)想，以利于實際應(yīng)用時，正確查找影響因素。4、深刻體會各提高零件制造質(zhì)量措施的內(nèi)涵，以便能舉一反三，而利于實際應(yīng)用。5、通過本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)，達到掌握分析零件制造質(zhì)量問題的方法，并能將其運用于實際生產(chǎn)的目的。二、課程重點內(nèi)容及其小結(jié)1、影響零件加工精度的因素分析（1）分析方法： 將各因素先分類，再按類逐一分析、排除、查找。按加工前、加工中、加

2、工后分成三類分類方法: 均可按靜態(tài)、動態(tài)及測量與調(diào)整分成三類 （2）分析內(nèi)容 近似運動方式原理誤差： 近似刀具造形 主軸回轉(zhuǎn)誤差 徑向跳動、軸向竄動、角向擺動 導(dǎo)軌誤差 直線度、與主軸不平行、兩導(dǎo)軌不平行 加工前誤差： 機床制造誤差：工作臺誤差 平面度、平行度 傳動機構(gòu)誤差 有嚴格運動關(guān)系時有影響 夾具制造誤差：定位、夾緊 一般控制于零件允許范圍的1/3以內(nèi) 刀具制造誤差：定尺寸刀具、成形刀具、展成法刀具有影響 工藝系統(tǒng)調(diào)整誤差：測量（調(diào)整時）、調(diào)整方法、送進機構(gòu)爬行 恒力作用時，因剛度不同而變形不同 切削力： 工藝系統(tǒng)受力變形： 切削力變化時，力大變形大 夾緊力、工件剛度不足引起變形 加工中

3、誤差： 重力、慣性力、傳動力等 刀具刀桿受熱伸長 工藝系統(tǒng)受熱變形： 工件受熱（熱脹冷縮） 減小零件加工中的受力變形措施： 提高機床剛度 調(diào)整結(jié)構(gòu)，減小連接環(huán)節(jié)，改善設(shè)備部件剛度 （1）提高工藝系統(tǒng)剛度 提高夾具剛度 改善結(jié)構(gòu) 提高刀具剛度 控制刀具伸長，增加刀具截面面積 （2）提高零件剛度：采用中心架、跟刀架等 （3）減小切削力，控制其變化 （4）消除夾緊變形：增大夾緊面積，改變夾緊方向，采用軟爪夾緊 減小零件加工中受熱變形措施： （1）加工中充分冷卻，或減小切削熱生成 （2）加工分階段（有時效時間） （3）加工中工件有伸縮自由 （4）采用工件預(yù)變形 （5）對機床進行熱補償零件結(jié)構(gòu)合理設(shè)計工

4、件內(nèi)應(yīng)力變形消除措施： 對零件時效、去應(yīng)力退火、加工分階段 采用低應(yīng)力、無應(yīng)力加工方法 加工后誤差： 提高量具精度 測量誤差消除措施： 減小溫度差，減小接觸變形 采用與工件材料一致的材料作量具2、影響零件表面質(zhì)量的因素分析（1）分析方法：按表面質(zhì)量內(nèi)容分別分析（2）分析內(nèi)容殘留面積：可通過減小進給、主Kr、副偏角Kr，增大刀尖圓弧半徑來改善其中減小副偏角最好 影響粗糙度的因素： 積屑瘤：可通過減小進給，增大刀具前角，磨光前刀面，避開中速區(qū)來改善， 其中避開中速區(qū)最有效 鱗刺：可通過提高速度，改善工件塑性、韌性，減小加工中摩擦加以改善 振動：可通過提高工藝系統(tǒng)剛度，減小徑向力，采用阻尼器等方法加

5、以控制，其中增大主偏角、減小徑向力最有效 影響加工硬化的因素：加工中的變形強化 改善措施：鋒利刀具，控制刀具磨損，加強潤滑以減小摩擦減小變形，還可采用反向精切法 加工中變形 影響殘余應(yīng)力的因素： 加工中熱影響 減小變形，采用低或無應(yīng)力的加工方法 改善措施： 控制加工中生熱，充分冷卻3、表面質(zhì)量與零件使用性能（1）表面粗糙度與使用性能 一般隨Ra減小，工件耐磨性增加，但不成線性關(guān)系，Ra過低也會使工件不耐磨 隨Ra增大，工件疲勞強度降低 隨Ra增大，工件越易受磨損 隨Ra增大，零件配合精度下降，密封性變差（2）加工硬化與使用性能 一般情況下，加工硬化能減小彈、塑性變形、摩擦系數(shù)，提高抗破壞穩(wěn)定性

6、、耐磨性；但過度硬化將會使表層組織過度“疏松”，嚴重時，疲勞裂紋使表層剝落，耐磨性下降；表層硬化使之易與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用，抗蝕性降低； 降低溫度時，一定的加工硬化有利于增加疲勞強度，過度的硬化使材料變脆，使疲勞強度降低； 隨工作溫度提高及高溫時間加長，冷硬不利于提高疲勞強度；（3）殘余應(yīng)力與使用性能 殘余壓應(yīng)力有利于提高零件耐蝕性、疲勞強度。4、 提高零件加工精度的途徑直接消除或減小誤差：查明造成誤差的主要原因后，直接采取措施予以消除或減小。誤差補償（抵消）法：人為造成的誤差以抵消或補償將要產(chǎn)生的誤差。誤差轉(zhuǎn)移法：將誤差轉(zhuǎn)移到不影響加工精度的方面去。裝配調(diào)整加工法：對裝配要求高的零件，可先

7、行裝配，再作加工。誤差均分法：將誤差分至各組各件，零件按組加工。5、提高零件使用壽命的手段表面強化工藝（1）強化工藝種類 滾壓強化； 壓力強化：噴丸強化 滲硼 熱擴散 化學(xué)強化： 氣體軟氮化 化學(xué)鍍 電火花強化 電子束掃描強化 射線強化： 射線熱強化 激光強化 重氫噴射 等離子噴鍍（2）常用硬化工藝及其特點A、滾壓強化：用淬硬的工具鋼碾子碾壓工件，使表層形成一定的殘余應(yīng)力及一定的硬化層，提高耐磨性及疲勞強度。B、噴丸強化：以高速空氣高速噴射大量細粒單元打擊工件表面，使表面產(chǎn)生硬化及殘余應(yīng)力，提高表層耐磨性及疲勞強度；但工件表層有凹坑，質(zhì)量不夠均勻。C、熱擴散：將所需合金元素由電鍍或其它涂覆方法覆蓋于工件表面，經(jīng)高溫處理，使其逐漸滲入基體，在表層形成新的固溶體或合金相，強化表層。使表層熱強性、熱穩(wěn)性、耐蝕性、硬度及耐磨性提高；但表層應(yīng)力不均勻，從而限制了疲勞強度的提高。 D、化學(xué)鍍：在零件表層電鍍或涂覆一層金屬，進行電化學(xué)反應(yīng)，使金屬滲入基體表層，提高表面性能（類似熱擴散）。 E、電火花強化：利用脈沖放電高溫，將電極材料溶滲到工件表層，強化表層。 F、熱噴涂強化：以燃燒能或熱能為熱源，用噴槍將熔融的涂層材料粉末高速射擊在工件表面，遇冷而凝固成表面涂覆層。