機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)-第6章-機(jī)械加工誤差及表面質(zhì)量-課件

本章要點(diǎn)機(jī)械加工誤差分析機(jī)械加工表面質(zhì)量第6章機(jī)械加工誤差及表面質(zhì)量1ppt課件機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第6章機(jī)械加工誤差及表面質(zhì)量Themachiningerrorandsurfacequality6.1

機(jī)械加工誤差分析Mechanicalprocessinganderroranalysis2ppt課件6.

1.1加工誤差的基本概念

加工精度：零件加工后實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和表面間的相互關(guān)系）與理想幾何參數(shù)接近程度。符合程度愈高，加工精度愈高。

加工誤差：零件加工后的實(shí)際值與理想值之差稱(chēng)為加工誤差。常用加工誤差的大小來(lái)評(píng)價(jià)加工精度的高低加工誤差越小，加工精度越高

零件的加工精度包括

尺寸精度、形狀精度、位置精度通常尺寸精度要求高形位精度要求也越高3ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響加工原理誤差是指采用了近似的成形運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。式中R——球頭刀半徑；

h——允許的殘留高度。例2：用阿基米德蝸桿滾刀滾切漸開(kāi)線(xiàn)齒輪例1：在數(shù)控銑床上采用球頭刀銑削復(fù)雜形面零件(圖2-5)SRh圖空間曲面數(shù)控加工（1）加工原理誤差1、工藝系統(tǒng)的幾何誤差4ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響機(jī)床幾何誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差水平面內(nèi)直線(xiàn)度垂直面內(nèi)直線(xiàn)度前后導(dǎo)軌平行度徑向圓跳動(dòng)軸向竄動(dòng)傾角擺動(dòng)內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差（2）機(jī)床誤差

5ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響

主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)線(xiàn)對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的漂移。主軸回轉(zhuǎn)誤差可分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和傾角擺動(dòng)三種基本型式。b）軸向圓跳動(dòng)a）徑向圓跳動(dòng)c）傾角擺動(dòng)圖主軸回轉(zhuǎn)誤差基本形式

徑向圓跳動(dòng)——主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)在徑向的變動(dòng)量。它主要影響圓柱面的精度。

軸向竄動(dòng)——回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)沿平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的軸向運(yùn)動(dòng)。它主要影響端面形狀和軸向尺寸精度。

傾角擺動(dòng)——回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)成一傾斜角度，但其交點(diǎn)位置固定不變的運(yùn)動(dòng)。在不同橫截面內(nèi)，軸心運(yùn)動(dòng)誤差軌跡相似，它影響圓柱面與端面加工精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差6ppt課件

主軸采用滑動(dòng)軸承的車(chē)床類(lèi)，主軸受力方向一定，主軸頸圓度誤差影響較大，軸承內(nèi)徑圓度誤差沒(méi)影響。鏜床主軸受力隨鏜刀旋轉(zhuǎn)方向不斷變化，受軸承孔誤差影響大圖主軸采用滑動(dòng)軸承的徑向跳動(dòng)軸承誤差的影響6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響7ppt課件滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響主軸精度因素也較復(fù)雜

除軸承本身精度外，與配合件精度有很大關(guān)系如主軸軸頸、支承座孔等精度6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響8ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響★使主軸的回轉(zhuǎn)精度不依賴(lài)于主軸圖外圓磨床上采用固定頂尖磨削外圓柱面

圖鏜模鏜孔

★提高主軸部件的制造精度?！籼岣咧鬏S回轉(zhuǎn)精度的措施★對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊，以消除間隙9ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響◎?qū)к墝?dǎo)向精度是指機(jī)床導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的符合程度，這兩者之間的偏差值則稱(chēng)為導(dǎo)向誤差?！虬ǎ簩?dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度前后導(dǎo)軌平行度（扭曲）機(jī)床導(dǎo)軌誤差10ppt課件ΔYΔyoDΔR水平面導(dǎo)軌水平面內(nèi)直線(xiàn)度圖導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線(xiàn)度誤差1）導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度Δy

（以臥式車(chē)床為例）Δy將直接反映在工件加工表面法線(xiàn)方向（誤差敏感方向）上，誤差ΔR=Δy，對(duì)加工精度影響最大。刀尖在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡造成工件軸向形狀誤差。6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響11ppt課件圖

導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線(xiàn)度誤差Δz垂直平面導(dǎo)軌垂直面直線(xiàn)度ΔZdΔRRd/22)

在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度Δz

Δz對(duì)工件的尺寸和形狀誤差影響比Δy小得多對(duì)臥式車(chē)床ΔR≈Δz2/D若設(shè)Δz=

0.1mm,D=40mm，則ΔR

=0.00025mm，影響可忽略不計(jì)。而對(duì)平面磨床、龍門(mén)刨床誤差將直接反映在工件上。6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響12ppt課件

一般車(chē)床H/B≈2/3，外圓磨床H≈B，因此該項(xiàng)原始誤差△對(duì)加工精度的影響很大，不可忽略，當(dāng)α很小時(shí)，該誤差不顯著。圖導(dǎo)軌扭曲引起的加工誤差

△R前后導(dǎo)軌的平行度δ（扭曲）

前后導(dǎo)軌不平行時(shí)，加工半徑誤差

6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響13ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差

在車(chē)螺紋、插齒、滾齒等加工時(shí)，刀具與工件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)比要求。要滿(mǎn)足這一要求，機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈的誤差必須控制在允許的范圍內(nèi)。（1）機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差定義

指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藞?zhí)行元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。（2）機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差描述

傳動(dòng)鏈末端元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差。它的大小對(duì)車(chē)、磨、銑螺紋，滾、插、磨（展成法磨齒）齒輪等加工會(huì)影響分度精度，造成加工表面的形狀誤差，如螺距精度、齒距精度等。14ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響（3）減少傳動(dòng)鏈誤差的措施1）盡量縮短傳動(dòng)鏈。

2）提高傳動(dòng)件的制造和安裝精度，尤其是末端零件的精度。

3）盡可能采用降速運(yùn)動(dòng)，且傳動(dòng)比最小的一級(jí)傳動(dòng)件應(yīng)在最后。

4）消除傳動(dòng)鏈中齒輪副的間隙。

5）采用誤差校正（補(bǔ)償）機(jī)構(gòu)。15ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響刀具誤差

一般刀具(如普通車(chē)刀、單刃鏜刀和平面銑刀等)的制造誤差，對(duì)加工精度沒(méi)有直接影響。一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成刀具定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀、拉刀等)的尺寸誤差直接影響加工工件的尺寸精度。刀具在安裝使用中不當(dāng)將產(chǎn)生跳動(dòng)，也將影響加工形狀精度。

成形刀具(如成形車(chē)刀、成形銑刀及齒輪刀具等)的制造誤差和磨損，主要影響被加工表面的形狀精度。展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀等）的切削刃形狀必須是加工表面的共軛曲線(xiàn)。因此，切削刃的形狀誤差會(huì)影響加工表面的形狀精度。（3）工藝系統(tǒng)其他幾何誤差16ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響L±0.05φ6F7φ10F7k6φ20H7g6YZ圖鉆徑向孔的夾具

夾具誤差影響加工位置精度。與夾具有關(guān)的影響位置誤差因素包括：

通常要求定位誤差和夾具制造誤差不大于工件相應(yīng)公差的1/3。夾具誤差1）定位誤差和夾緊誤差2）制造誤差；3）裝配后的相對(duì)尺寸誤差；4）磨損17ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響調(diào)整誤差

測(cè)量誤差。試切時(shí)與正式切削時(shí)切削厚度不同造成的誤差。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的位移誤差。定程機(jī)構(gòu)誤差。樣件或樣板誤差。測(cè)量有限試件造成的誤差。a）b）圖試切法與調(diào)整法試切法（圖

a）調(diào)整法（圖

b）測(cè)量誤差

18ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、慣性力、重力、傳動(dòng)力等的作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而破壞了刀具和工件之間的正確的相對(duì)位置，使工件的加工精度下降。

圖受力變形對(duì)工件精度的影響2、

工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差19ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響

工件加工表面在切削力法向分力Fp的作用下，刀具相對(duì)工件在該方向上位移y的比值。（1）工藝系統(tǒng)剛度式中k——工藝系統(tǒng)剛度；

Fp——吃刀抗力；

y——工藝系統(tǒng)位移（切削合力作用下的位移）。20ppt課件（3）減少工藝系統(tǒng)受力變形的主要措施

提高關(guān)鍵零部件剛度合理設(shè)計(jì)零部件結(jié)構(gòu)和截面形狀6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響21ppt課件提高工藝系統(tǒng)中零件間的配合質(zhì)量以提高接觸剛度。

給機(jī)床部件預(yù)加載荷提高工件定位基準(zhǔn)面的精度和減小它的表面粗糙度。提高接觸剛度采用合理裝夾和加工方式圖支座零件不同安裝方法6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響22ppt課件圖車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，采用中心架和跟刀架采用輔助支承6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響23ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響在精密加工和大件加工中，工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差占總誤差的約40～70%。工藝系統(tǒng)熱源內(nèi)部熱源外部熱源切削熱摩擦熱環(huán)境熱源輻射熱工藝系統(tǒng)熱源3、

工藝系統(tǒng)的熱變形引起的誤差

溫度場(chǎng)——工藝系統(tǒng)各部分溫度分布熱平衡——單位時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)傳入的熱量與傳出的熱量相等，系統(tǒng)各部分溫度保持在一相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值上溫度場(chǎng)與工藝系統(tǒng)熱平衡24ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響

體積大，熱容量大，溫升不高，達(dá)到熱平衡時(shí)間長(zhǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫度場(chǎng)和變形不均勻，對(duì)加工精度影響顯著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間/h0123450150100200位移/μm20406080溫升/℃ΔYΔX前軸承溫升圖車(chē)床受熱變形a）車(chē)床受熱變形形態(tài)b）溫升與變形曲線(xiàn)機(jī)床熱變形特點(diǎn)車(chē)床熱變形（2）機(jī)床熱變形對(duì)加工精度影響

25ppt課件◆圓柱類(lèi)工件熱變形

而6級(jí)絲杠累積誤差全長(zhǎng)≤0.02mm，可見(jiàn)熱變形的嚴(yán)重性式中ΔL，ΔD——長(zhǎng)度和直徑熱變形量；

L，D——工件原有長(zhǎng)度和直徑；

α——工件材料線(xiàn)膨脹系數(shù)（鋼：）；

Δt——溫升。

長(zhǎng)度：

直徑：

例：絲杠長(zhǎng)2m，加工過(guò)程溫升約3℃，熱伸長(zhǎng)量為：工件比較均勻地受熱（3）工件熱變形對(duì)加工精度的影響6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響26ppt課件式中ΔX——變形撓度；

L，S——工件原有長(zhǎng)度和厚度；

α——工件材料線(xiàn)膨脹系數(shù)；

Δt——溫升。◆板類(lèi)工件單面加工時(shí)的熱變形圖平面加工熱變形ΔXφ/4φLS此值已大于精密導(dǎo)軌平直度要求結(jié)果：加工時(shí)上表面升溫，工件向上拱起，磨削時(shí)將中凸部分磨平，冷卻后工件下凹。例：高600mm，長(zhǎng)2000mm的床身，若上表面溫升為3℃，則變形量為：工件不均勻受熱6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響27ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響

體積小，熱容量小，達(dá)到熱平衡時(shí)間較短溫升高，變形不容忽視（達(dá)0.03～0.05mm）◆特點(diǎn)τ(min)圖車(chē)刀熱變形曲線(xiàn)連續(xù)切削升溫曲線(xiàn)冷卻曲線(xiàn)間斷切削升溫曲線(xiàn)ξ（μm）ξmaxτb0τc0.63ξmax（4）刀具熱變形對(duì)加工精度的影響28ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響（5）減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑

例：立式平面磨床立柱前壁溫度高，產(chǎn)生后傾。解決：采用熱空氣加熱立柱后壁。圖均衡立柱前后壁溫度場(chǎng)

減少切削熱和磨削熱，粗、精加工分開(kāi)。隔離熱源。充分冷卻和強(qiáng)制冷卻。減少熱源發(fā)熱和隔離熱源均衡溫度場(chǎng)29ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響圖支承距影響熱變形L1L2

熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)

合理選擇裝配基準(zhǔn)高速空運(yùn)轉(zhuǎn)人為加熱采用合理結(jié)構(gòu)加速達(dá)到熱平衡30ppt課件6.

1.2加工誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)加工質(zhì)量的影響圖鑄件殘余應(yīng)力引起變形圖冷校直引起的殘余應(yīng)力壓拉加載壓壓拉拉卸載增加消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序合理安排工藝過(guò)程改善零件結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因

毛坯制造和熱處理產(chǎn)生的殘余應(yīng)力減小內(nèi)應(yīng)力措施

冷校直帶來(lái)的殘余應(yīng)力切削加工帶來(lái)的殘余應(yīng)力4、

工件內(nèi)應(yīng)力所引起的加工誤差A(yù)BC31ppt課件圖反拉法切削細(xì)長(zhǎng)軸

a)正向進(jìn)給b)反向進(jìn)給1.減少誤差法6.

1.3減少加工誤差的措施32ppt課件圖絲杠加工誤差補(bǔ)償裝置1—工件2—螺母3—母絲杠4—杠桿5—校正尺6—觸頭7—校正曲線(xiàn)

附加位移螺母附加轉(zhuǎn)動(dòng)2.誤差補(bǔ)償法6.

1.3減少加工誤差的措施33ppt課件4.誤差轉(zhuǎn)移法a）b）圖轉(zhuǎn)塔車(chē)床刀架轉(zhuǎn)位誤差的轉(zhuǎn)移1.如鏜孔時(shí)鏜桿與主軸采用浮動(dòng)連接，使用鏜模將機(jī)床誤差轉(zhuǎn)移到新裝置上加以控制；

2.轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)位誤差轉(zhuǎn)移到誤差不敏感方向6.

1.3減少加工誤差的措施34ppt課件5.就地加工法（自干自）機(jī)床零件裝到工作位置上再精加工，消除誤差影響。如牛頭刨、龍門(mén)刨工作臺(tái)面裝配在自身機(jī)床上進(jìn)行“自刨自”精加工，以保證對(duì)滑枕、橫梁的平行度；平面磨床工作臺(tái)面在裝配后作“自磨自”精加工；在機(jī)床上修正卡盤(pán)平面的平直度，卡爪的同軸度a）b）圖轉(zhuǎn)塔車(chē)床6.

1.3減少加工誤差的措施35ppt課件

誤差復(fù)映，引起本工序誤差；定位誤差擴(kuò)大，引起本工序誤差。解決這個(gè)問(wèn)題，最好是采用分組調(diào)整均分誤差的辦法。這種辦法的實(shí)質(zhì)就是把原始誤差按其大小均分為n組，每組毛坯誤差范圍就縮小為原來(lái)的1/n，然后按各組分別調(diào)整加工。6.均分原始誤差6.

1.3減少加工誤差的措施36ppt課件機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)6.2

機(jī)械加工表面質(zhì)量Machiningsurfacequality第6章機(jī)械加工誤差及表面質(zhì)量Themachiningerrorandsurfacequality37ppt課件6.

2.1機(jī)械加工表面質(zhì)量的基本概念

加工表面質(zhì)量是指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。表面質(zhì)量表面幾何形狀誤差表面層金屬材料性能方面質(zhì)量表層加工硬化表層金相組織變化表層殘余應(yīng)力表面粗糙度波度紋理方向傷痕（劃痕、裂紋、砂眼等）38ppt課件6.

2.1機(jī)械加工表面質(zhì)量的基本概念◆加工表面的幾何形狀誤差表面粗糙度——波長(zhǎng)/波高＜50波度—波長(zhǎng)/波高=50～1000；且具有周期特性紋理方向表面缺陷加工表面出現(xiàn)的缺陷，例如沙眼、氣孔、裂痕等39ppt課件6.

2.1機(jī)械加工表面質(zhì)量的基本概念

表面層金屬的冷作硬化（簡(jiǎn)稱(chēng)冷硬）：零件在機(jī)械加工中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷態(tài)塑性變形后，引起的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。

表面層金相組織的變化：由于切削熱引起工件表面溫升過(guò)高，表面層金屬發(fā)生金相組織變化的現(xiàn)象。

表面層殘余應(yīng)力：由于加工過(guò)程中切削變形和切削熱的影響，工件表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力?！舯砻鎸拥奈锢硇再|(zhì)40ppt課件6.

2.1機(jī)械加工表面質(zhì)量的基本概念2、表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響

（一）表面質(zhì)量對(duì)耐磨性的影響（二）表面質(zhì)量對(duì)耐疲勞性的影響（三）表面質(zhì)量對(duì)耐蝕性的影響（四）表面質(zhì)量對(duì)零件配合質(zhì)量的影響（五）表面質(zhì)量對(duì)其他方面影響41ppt課件6.

2.1機(jī)械加工表面質(zhì)量的基本概念2、表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響

零件表面質(zhì)量粗糙度太大、太小都不耐磨適度冷硬能提高耐磨性對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響對(duì)耐磨性影響對(duì)耐腐蝕性能的影響對(duì)工作精度的影響粗糙度越大，疲勞強(qiáng)度越差適度冷硬、殘余壓應(yīng)力能提高疲勞強(qiáng)度粗糙度越大、工作精度降低殘余應(yīng)力越大，工作精度降低粗糙度越大，耐腐蝕性越差壓應(yīng)力提高耐腐蝕性，拉應(yīng)力反之則降低耐腐蝕性42ppt課件圖車(chē)削時(shí)殘留面積的高度直線(xiàn)刃車(chē)刀圓弧刃車(chē)刀影響因素：fκrRmaxvfⅠⅡrεb）RmaxⅠⅡfa）vf1、切削加工后的表面粗糙度刀具幾何因素的影響6.

2.2影響加工表面粗糙度的因素43ppt課件

切削速度影響最大：v=20～50m/min范圍，易產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺，表面粗糙度最差。圖切削45鋼時(shí)切削速度與粗糙度關(guān)系100120v（m/min）020406080140表面粗糙度Rz（μm）481216202428收縮系數(shù)Ks1.52.02.53.0積屑瘤高度

h（μm）0200400600hKsRz切削用量的影響6.

2.2影響加工表面粗糙度的因素44ppt課件

適當(dāng)增大刀具的前角可以減小切削時(shí)的塑性變形程度；合理選擇潤(rùn)滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時(shí)的塑性變形和抑制積屑瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。脆性材料：加工粗糙度比較接近理論粗糙值。韌性材料：工件材料韌性愈大，金屬塑性變形愈大，加工表面愈粗糙。故對(duì)中碳鋼和低碳鋼材料的工件，為改善切削性能，減小表面粗糙度，常在粗加工或精加工前安排正火或調(diào)質(zhì)處理。工件材料的影響刀具幾何角度、刃磨質(zhì)量，切削液等的影響6.

2.2影響加工表面粗糙度的因素45ppt課件6.

2.2影響加工表面粗糙度的因素2、磨削加工后的表面粗糙度

(1).磨削用量對(duì)表面粗糙度的影響

砂輪轉(zhuǎn)速越高，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)被磨表面的磨粒數(shù)越多，表面粗糙度值就越小。工件轉(zhuǎn)速對(duì)表面粗糙度值的影響剛好與砂輪轉(zhuǎn)速的影響相反。工件的轉(zhuǎn)速增大，通過(guò)加工表面的磨粒數(shù)減少，因此表面粗糙度值增大。砂輪的縱向進(jìn)給量減小，工件表面將被重疊切削，而被磨次數(shù)越多，工件表面粗糙度值就越小。切削深度增大，塑性變形隨之增大，表面粗糙度增大。46ppt課件6.

2.2影響加工表面粗糙度的因素（2）.砂輪粒度和砂輪修整對(duì)表面粗糙度的影響砂輪的粒度

砂輪的粒度號(hào)數(shù)越大，磨粒的尺寸越小，參加磨削的磨粒就越多，磨削出的表面就越光滑。砂輪的磨粒

磨粒在砂輪上的分布越均勻、磨粒越細(xì)，刃口的等高性越好。則砂輪單位面積上參加磨削的磨粒越多，磨削表面上的刻痕就越細(xì)密均勻，表面粗糙度值就越小。砂輪修整

砂輪修整除了使砂輪具有正確的幾何形狀外，更重要的是使砂輪工作表面形成排列整齊而又銳利的微刃。因此，砂輪修整的質(zhì)量對(duì)磨削表面的粗糙度影響很大。47ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介振動(dòng)會(huì)在工件加工表面出現(xiàn)振紋，降低了工件的加工精度和表面質(zhì)量；振動(dòng)會(huì)引起刀具崩刃打刀現(xiàn)象并加速刀具或砂輪的磨損；振動(dòng)使機(jī)床連接部分松動(dòng)，影響運(yùn)動(dòng)副的工作性能，并導(dǎo)致機(jī)床喪失精度；強(qiáng)烈的振動(dòng)及伴隨而來(lái)的噪聲，還會(huì)污染環(huán)境，危害操作者的身心健康。為減小加工過(guò)程中的振動(dòng)，有時(shí)不得不降低切削用量，使機(jī)械加工生產(chǎn)率降低。1、振動(dòng)對(duì)機(jī)械加工的影響48ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介機(jī)械加工振動(dòng)自激振動(dòng)自由振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)當(dāng)系統(tǒng)受到初始干擾力激勵(lì)破壞了其平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復(fù)力來(lái)維持的振動(dòng)稱(chēng)為自由振動(dòng)。由于總存在阻尼，自由振動(dòng)將逐漸衰減，如圖8-14a所示。(占5%)系統(tǒng)在周期性激振力(干擾力)持續(xù)作用下產(chǎn)生的振動(dòng)，稱(chēng)為強(qiáng)迫振動(dòng)。強(qiáng)迫振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)過(guò)程是諧振動(dòng)，只要有激振力存在振動(dòng)系統(tǒng)就不會(huì)被阻尼衰減掉。如圖8-14b所示。(占35%)在沒(méi)有周期性干擾力作用的情況下，由振動(dòng)系統(tǒng)本身產(chǎn)生的交變力所激發(fā)和維持的振動(dòng)，稱(chēng)為自激振動(dòng)。切削過(guò)程中產(chǎn)生的自激振動(dòng)也稱(chēng)為顫振。(占65%)49ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介2、自由振動(dòng)工藝系統(tǒng)受到初始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復(fù)力來(lái)維持的振動(dòng)稱(chēng)為自由振動(dòng)。由于系統(tǒng)中總存在由阻尼，自由振動(dòng)將逐漸衰弱，對(duì)加工影響不大。50ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生原因

由外界周期性的干擾力（激振力）作用引起強(qiáng)迫振動(dòng)振源：機(jī)外＋機(jī)內(nèi)。機(jī)外：振源均通過(guò)地基把振動(dòng)傳給機(jī)床。機(jī)內(nèi)：

1）回轉(zhuǎn)零部件質(zhì)量的不平衡

2）機(jī)床傳動(dòng)件的制造誤差和缺陷

3）切削過(guò)程中的沖擊

頻率特征：與干擾力的頻率相同，或是干擾力頻率整倍數(shù)

幅值特征：與干擾力幅值、工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性有關(guān)。當(dāng)干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時(shí)，產(chǎn)生共振

相角特征：強(qiáng)迫振動(dòng)位移的變化在相位上滯后干擾力一個(gè)φ角，其值與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及干擾力頻率有關(guān)。強(qiáng)迫振動(dòng)的特征51ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介三、減小強(qiáng)迫振動(dòng)的措施減小激振力調(diào)整振源頻率提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼采取隔振措施采用減振裝置。52ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介4．自激振動(dòng)的產(chǎn)生及特征在實(shí)際加工過(guò)程中，由于偶然的外界干擾（如工件材料硬度不均、加工余量有變化等），會(huì)使切削力發(fā)生變化，從而使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生自由振動(dòng)。系統(tǒng)的振動(dòng)必然會(huì)引起工件、刀具間的相對(duì)位置發(fā)生周期性變化，這一變化若又引起切削力的波動(dòng)，則使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)。因此通常將自激振動(dòng)看成是由振動(dòng)系統(tǒng)（工藝系統(tǒng)）和調(diào)節(jié)系統(tǒng)（切削過(guò)程）兩個(gè)環(huán)節(jié)組成的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，如圖所示。激勵(lì)工藝系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的交變力是由切削過(guò)程本身產(chǎn)生的，而切削過(guò)程同時(shí)又受工藝系統(tǒng)的振動(dòng)的控制，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)一旦停止，動(dòng)態(tài)切削力也就隨之消失。53ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介自激振動(dòng)特點(diǎn)不衰減的振動(dòng)它由振動(dòng)過(guò)程本身引起切削力周期性變化，從不具備交變特性的能源中周期獲得能量，使振動(dòng)得以維持。自激振動(dòng)由振動(dòng)系統(tǒng)本身參數(shù)決定，與強(qiáng)迫振動(dòng)顯著不同。自由振動(dòng)受阻尼作用將迅速衰減，而自激振動(dòng)不會(huì)因阻尼存在而衰減。自激振動(dòng)的頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率，即顫振頻率取決于振動(dòng)系統(tǒng)的固有特性。這與自由振動(dòng)相似，而與強(qiáng)迫振動(dòng)根本不同E

A1A0A2AE-E+f自=f固取決于一周期獲得的能量取決于切削過(guò)程本身54ppt課件6.

2.3機(jī)械加工振動(dòng)簡(jiǎn)介抑制自激振動(dòng)途徑V=30～70m/min→自振↑f↓→自振↑；保證Ra時(shí)→f↑提高機(jī)床抗振性提高刀具抗振性（采用消振刀具）提高工件安裝剛性根據(jù)振型耦合原理，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)還受到各