中職學(xué)?！稒C(jī)械加工技術(shù)》課件(第6章工件)－課件

《機(jī)械加工技術(shù)》

－－第六章工件

課件制作：重慶市涪陵區(qū)職教中心數(shù)控組胡志恒

歡迎同學(xué)們光臨2016年秋期第六章

工件本章主要內(nèi)容：工件加工精度，包括加工尺寸精度和加工表面質(zhì)量。（位置精度通常由夾具保證）。

1.機(jī)械加工精度的概念；2.獲得加工精度的方法；3.影響加工精度的因素；

4.經(jīng)濟(jì)精度與經(jīng)濟(jì)表面粗糙度。

重點(diǎn)：

1.影響加工精度的因素；

2.獲得加工精度的方法。難點(diǎn)：影響加工精度的因素。

第一節(jié)

機(jī)械加工精度一、機(jī)械加工精度的概念加工精度零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度。包括：尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度。加工誤差零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)相比較，不可能做到?jīng)]有誤差。

加工誤差與精度的關(guān)系：加工精度愈高，誤差愈小，加工成本愈高；反之加工精度愈低，誤差就愈大，加工成本愈低。

第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法

1.獲得尺寸精度的方法多種方法，適應(yīng)不同的生產(chǎn)批量。

（1）試切法方法：試切—測(cè)量—調(diào)整刀具—再試切特點(diǎn)：試切法的生產(chǎn)率低，要求工人的技術(shù)水平較高，精度較高但質(zhì)量不易保證，因此多用于單件、小批量生產(chǎn)。試切法第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法

1.獲得尺寸精度的方法多種方法，適應(yīng)不同的生產(chǎn)批量。

（1）試切法

（2）調(diào)整法方法：先按規(guī)定尺寸調(diào)整好機(jī)床、夾具、刀具和工件的相對(duì)位置及進(jìn)給行程，從而保證在加工時(shí)自動(dòng)獲得尺寸。特點(diǎn)：這種方法使得生產(chǎn)率大大提高，精度穩(wěn)定，主要取決于機(jī)床、夾具的精度和調(diào)整誤差。第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法

1.獲得尺寸精度的方法多種方法，適應(yīng)不同的生產(chǎn)批量。

（1）試切法（2）調(diào)整法（3）定尺寸刀具法（成型刀）方法：大多利用定尺寸的孔加工刀具等來(lái)加工孔。特點(diǎn)：精度取決于刀具尺寸、形狀，簡(jiǎn)單，操作方便；但尺寸不能過(guò)大，易振動(dòng)。用定尺寸的鉸刀鉸孔在拉床上用拉刀拉削花鍵孔第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法

1.獲得尺寸精度的方法多種方法，適應(yīng)不同的生產(chǎn)批量。

（1）試切法（2）調(diào)整法（3）定尺寸刀具法（4）主動(dòng)測(cè)量法（在線檢測(cè)）方法：加工過(guò)程中，邊加工邊測(cè)量加工尺寸，達(dá)到要求時(shí)就立即停止加工。這種方法在大批量生產(chǎn)中精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高。注意：前一工序加工精度有一定的要求。特點(diǎn)：精度控制穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高。大多數(shù)高檔數(shù)控機(jī)床有這樣的功能。JK001型自動(dòng)測(cè)量?jī)x精密半自動(dòng)外圓磨床

在線自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法2.獲得幾何形狀精度的方法（1）軌跡法方法：依靠刀具和工件的相對(duì)軌跡來(lái)獲得工件形狀。

特點(diǎn)：這是大多數(shù)機(jī)床的加工方法。數(shù)控車床加工曲面刨床刨削平面第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法2.獲得幾何形狀精度的方法

（1）軌跡法（2）成形法方法：依靠刀具的形狀來(lái)加工成型表面的方法。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，工件形狀精度完全取決于刀具形狀。用齒輪銑刀在銑床上銑齒輪用成形刀車端面溝槽第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法2.獲得幾何形狀精度的方法

（1）軌跡法（2）成形法（3）展成法方法：利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動(dòng)。刀具與工件之間有嚙合關(guān)系。特點(diǎn)：加工精度高，生產(chǎn)效率高，主用于齒輪、蝸輪制造。需使用滾齒機(jī)或插齒機(jī)等設(shè)備。滾齒機(jī)在滾齒機(jī)上用齒輪滾刀加工齒輪第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法

1.獲得尺寸精度的方法2.獲得幾何形狀精度的方法3.獲得相互位置精度的方法（1）一次安裝法方法：把工件上有位置精度要求的表面在一次安裝中完成加工。特點(diǎn)：位置精度只由機(jī)床自身精度保證，與工件安裝無(wú)關(guān)；位置精度易保證，但一次安裝中加工內(nèi)容多，不利于批量生產(chǎn)。在一次安裝中加工工件軸套零件第一節(jié)

機(jī)械加工精度二、機(jī)械加工精度的方法3.獲得相互位置精度的方法

（1）一次安裝法（2）多次安裝法方法：通過(guò)多次裝夾，由工件加工表面與定位基準(zhǔn)之間的位置精度來(lái)保證相關(guān)表面的位置精度。特點(diǎn)：對(duì)機(jī)床、夾具、工件的精度要求較高，存在基準(zhǔn)不重合誤差，但一次安裝中加工內(nèi)容少，適應(yīng)于大批量生產(chǎn)。用心軸安裝加工工件用卡爪安裝加工工件第二節(jié)

影響加工精度的主要因素加工工藝系統(tǒng)：由機(jī)床、刀具、夾具、工件、測(cè)量、切削力、切削熱、磨損及其它未知的因素，共同構(gòu)成加工工藝系統(tǒng)。加工工藝系統(tǒng)誤差：上述加工工藝系統(tǒng)的種種誤差不可避免的帶來(lái)各種加工誤差。一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差

展成法加工齒輪原理圖1.加工原理誤差

這種誤差通常出現(xiàn)在用展成法加工齒輪，或用近似的成形刀加工成形面，在加工原理上已有不足，出現(xiàn)的誤差。但由于能簡(jiǎn)化加工方法與機(jī)床結(jié)構(gòu)，在精度許可下，也被廣泛使用。成形刀加工曲面第二節(jié)

影響加工精度的主要因素一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.機(jī)床的幾何誤差由機(jī)床制造、安裝及使用磨損等因素造成機(jī)床的幾何誤差，必然會(huì)導(dǎo)致加工工件的種種誤差。（1）主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)理想回轉(zhuǎn)軸線的偏差。是機(jī)床的重要精度指標(biāo)。三種表現(xiàn)形式：軸向竄動(dòng)、徑向跳動(dòng)、角度擺動(dòng)，實(shí)際是綜合表現(xiàn)。

主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的誤差，會(huì)直接造成加工工件在尺寸、表面形狀、表面粗糙度、位置精度等方面的誤差。第二節(jié)

影響加工精度的主要因素一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.機(jī)床的幾何誤差

（1）主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差（2）導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差

導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差

導(dǎo)軌面間的平行度誤差第二節(jié)

影響加工精度的主要因素一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差2.機(jī)床的幾何誤差

（1）主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差

（2）導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差（3）機(jī)床的傳動(dòng)誤差3.刀具誤差主要是刀具制造誤差和磨損誤差兩個(gè)方面。三類刀具的影響：

一般刀具（車、刨、單刃鏜刀、平面銑刀等），對(duì)加工誤差沒(méi)有直接影響，但對(duì)刀后，就有磨損誤差。成形刀具（成形車、成形銑、成形砂輪、齒輪銑刀等），其制造精度和磨損都對(duì)加工形狀和尺寸精度有直接影響。定尺寸刀具（鉆頭、鉸刀、絲錐、鍵槽銑刀、拉刀等），其制造精度和磨損都對(duì)加工尺寸精度有直接影響。第二節(jié)

影響加工精度的主要因素一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差4.夾具誤差?yuàn)A具誤差?yuàn)A具定位元件、導(dǎo)向元件、夾具體的加工誤差和裝配誤差。夾緊變形也會(huì)帶來(lái)誤差。5.調(diào)整（對(duì)刀）誤差在加工中，每道工序都要進(jìn)行調(diào)整（對(duì)刀），而調(diào)整過(guò)程中，不可避免的存在種種誤差。各類生產(chǎn)批量及環(huán)境下，調(diào)整方法不相同，也就有不同的誤差來(lái)源。

（1）用試切法的調(diào)整誤差有測(cè)量誤差、進(jìn)給機(jī)構(gòu)誤差、最小切削厚度極限制約。（2）用調(diào)整法的調(diào)整誤差用檔鐵、靠模、樣件、樣板來(lái)調(diào)整刀具，這些作為標(biāo)件的制造、安裝、操作誤差。第二節(jié)

影響加工精度的主要因素二、工藝系統(tǒng)的受力變形工藝系統(tǒng)的受力變形工藝系統(tǒng)（機(jī)床、夾具、工件、刀具等）在切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力及重力等作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變形（彈性變形、塑性變形），破壞工藝系統(tǒng)正確的位置，造成加工誤差（工件形狀和尺寸誤差）。1.切削力作用點(diǎn)位置變化引起的加工誤差

如：車細(xì)長(zhǎng)軸引起的鼓形誤差

2.切削力變化引起的加工誤差

如：誤差復(fù)映現(xiàn)象

3.慣性力和傳動(dòng)力引起的加工誤差4.夾緊力和重力引起的加工誤差第二節(jié)

影響加工精度的主要因素三、工藝系統(tǒng)的熱變形熱變形：工藝系統(tǒng)的受熱產(chǎn)生復(fù)雜的熱變形，破壞了工件與刀具之間的位置關(guān)系和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，造成加工誤差。熱變形造成精加工誤差的40～70%。1.工藝系統(tǒng)的熱源

內(nèi)部熱源（切削熱、摩擦熱）；外部熱源（環(huán)境溫度、輻射熱）

2.機(jī)床熱變形引起的加工誤差

機(jī)床熱變形機(jī)床熱變形，引起機(jī)床幾何精度的變化，導(dǎo)致加工誤差。

第二節(jié)

影響加工精度的主要因素機(jī)床熱變形，引起機(jī)床幾何精度的變化，導(dǎo)致加工誤差。

第二節(jié)

影響加工精度的主要因素三、工藝系統(tǒng)的熱變形

1.工藝系統(tǒng)的熱源2.機(jī)床熱變形引起的加工誤差

3.工件熱變形引起的加工誤差切削熱引起

車、磨圓柱：造成工件熱伸長(zhǎng)誤差；加工螺紋：造成螺距誤差；銑、刨、磨平面：造成中凸、中凹等平面度誤差。

4.刀具熱變形引起的加工誤差切削熱傳入刀具，由于刀具體積小，導(dǎo)致溫升很多；導(dǎo)致圓柱度、尺寸精度誤差。采用彈性活頂尖安裝長(zhǎng)軸第二節(jié)

影響加工精度的主要因素四、工件的內(nèi)應(yīng)力（殘余應(yīng)力）工件內(nèi)應(yīng)力：工件在鑄、鍛、焊及切削加工后，內(nèi)部存在各種殘余內(nèi)應(yīng)力，處于暫時(shí)平衡，若此時(shí)進(jìn)行工件精加工，會(huì)獲得各種精度。但隨著時(shí)間推移或其它條件改變，工件內(nèi)應(yīng)力會(huì)重新分布或消除，這個(gè)過(guò)程工件將會(huì)發(fā)生變形，使精加工后的精度喪失。

1.毛坯制造中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

解決：重要件安排時(shí)效退火。

2.冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

3.切削加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力解決：重要件安排時(shí)效退火解決：重要件安排時(shí)效退火例：車床主軸：粗車－半精車－粗磨－時(shí)效退火－精磨第三節(jié)

經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度

機(jī)床最高加工精度指機(jī)床在最好狀態(tài)下，由級(jí)別較高的技師能夠達(dá)到的單件最高精度，以區(qū)別于機(jī)床經(jīng)濟(jì)精度。

機(jī)床經(jīng)濟(jì)加工精度指在批量生產(chǎn)下，由一般級(jí)別的操作者能夠達(dá)到的批量生產(chǎn)精度。如：在同一臺(tái)車床上，機(jī)床最高精度可以為IT7～I(xiàn)T6,經(jīng)濟(jì)精度為IT10～I(xiàn)T9。一、經(jīng)濟(jì)精度各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度加工成本與加工誤差的關(guān)系曲線。第三節(jié)

經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度加工成本與加工誤差的關(guān)系曲線。第三節(jié)

經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度二、常用加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度說(shuō)明：經(jīng)濟(jì)精度包括：尺寸、形狀、位置精度。常用加工內(nèi)容有：外圓柱面、圓柱孔、平面、齒形、普通螺紋等。加工內(nèi)容有：粗加工、半精加工、精加工。常用加工方法有：車、銑、刨、磨、鉆、擴(kuò)、鉸、滾齒、研磨、滾壓、拉削等。各類經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度值都可以在機(jī)械加工工藝手冊(cè)上查到，也可以在網(wǎng)絡(luò)上查到。

1.常用加工方法所能達(dá)到的尺寸