機(jī)械加工質(zhì)量

第4章機(jī)械加工質(zhì)量本章要點機(jī)械加工中的振動影響加工精度的因素影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素工藝系統(tǒng)幾何誤差工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)熱變形加工誤差的統(tǒng)計分析1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第4章機(jī)械加工質(zhì)量MachiningQuality4.1

機(jī)械加工質(zhì)量概述IntroductiontoMachiningQuality24.1.1機(jī)械加工誤差與機(jī)械加工精度

加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量的三個內(nèi)容：

機(jī)械加工精度

機(jī)械表面加工質(zhì)量

機(jī)械加工表面變質(zhì)層34.1.1機(jī)械加工誤差與機(jī)械加工精度加工質(zhì)量◆

零件宏觀幾何形狀誤差、表面波度、表面粗糙度a）波度b）表面粗糙度圖4-1零件加工表面的粗糙度與波度RZλHλRZ宏觀幾何形狀誤差（平面度、圓度等）—波長/波高＞1000表面波度—波長/波高=50～1000；且具有周期特性(因加工中的振動形成)表面粗糙度——波長/波高＜504◆

加工精度：零件加工后實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)接近程度。加工精度尺寸精度形狀精度位置精度(通常形狀誤差限制在位置公差內(nèi)，位置公差限制在尺寸公差內(nèi))4.1.1機(jī)械加工誤差與機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度54.1.2機(jī)械加工表面質(zhì)量及其對零件使用性能的影響機(jī)械加工表面質(zhì)量圖4-2加工變質(zhì)層模型表4-1加工表面變質(zhì)層的構(gòu)成情況64.1.2機(jī)械加工表面質(zhì)量及其對零件使用性能的影響

★影響耐磨性Ra（μm）初始磨損量重載荷輕載荷圖4-3表面粗糙度與初始磨損量表面粗糙度值↓→耐疲勞性↑適當(dāng)硬化可提高耐疲勞性表面粗糙度值↓→耐蝕性↑表面壓應(yīng)力：有利于提高耐蝕性表面粗糙度值↑→配合質(zhì)量↓表面粗糙度值↓→耐磨性↑，但有一定限度（圖4-3）★影響疲勞強(qiáng)度★影響耐蝕性★影響配合性質(zhì)紋理形式與方向：圓弧狀、凹坑狀較好適當(dāng)硬化可提高耐磨性機(jī)械加工表面質(zhì)量對使用性能的影響★影響接合面的密封性表面粗糙度值↑→密封性↓★影響運動平穩(wěn)性★影響噪聲7引起加工誤差的根本原因是工藝系統(tǒng)存在著誤差，將工藝系統(tǒng)的誤差稱為原始誤差。原始誤差與工藝系統(tǒng)原始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差(幾何誤差)與工藝過程有關(guān)的原始誤差(動誤差)原理誤差定位誤差調(diào)整誤差刀具誤差夾具誤差機(jī)床誤差工藝系統(tǒng)受力變形（包括夾緊變形）工藝系統(tǒng)受熱變形刀具磨損測量誤差工件殘余應(yīng)力引起的變形工件相對于刀具靜止?fàn)顟B(tài)下的誤差工件相對于刀具運動狀態(tài)下的誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差傳動誤差原始誤差——原始誤差分類原始誤差構(gòu)成4.1.3機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的原始誤差84.1.4誤差敏感方向

圖4-5：ΔRΔYRRΔR=ΔX（4-1）（4-2）顯然：工藝系統(tǒng)原始誤差方向不同，對加工精度的影響程度也不同。對加工精度影響最大的方向，稱為誤差敏感方向。誤差敏感方向一般為已加工表面過切削點的法線方向。圖4-5誤差敏感方向ＯYR0Xa）ＯYR0Xb）誤差敏感方向94.1.5機(jī)械加工精度的獲得方法

◆試切法

尺寸精度的獲得方法形狀精度的獲得方法◆成形運動法軌跡法、展成法和成形刀具法

◆非成形運動法利用人工對加工表面進(jìn)行檢測和修整，以獲得所要求的形狀精度。位置精度的獲得方法◆一次裝夾法◆多次裝夾法◆非成形運動法利用人工對加工表面進(jìn)行檢測和修整，以獲得所要求的位置精度?！舫叽绲毒叻ā粽{(diào)整法

◆自動控制法10機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第4章機(jī)械加工質(zhì)量MachiningQuality4.2

工藝系統(tǒng)原有誤差對加工精度的影響及控制Originalerror

ofTechnologicalSysteminfluencetomachiningPrecisionanditsControl11加工原理誤差是指采用了近似的成型運動或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。4.2.1加工原理誤差對加工精度的影響及其控制

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線齒輪例1：在數(shù)控銑床上采用球頭刀銑削復(fù)雜形面零件SRh空間曲面數(shù)控加工加工原理誤差124.2.2量具誤差與測量誤差對加工精度的影響及其控制計量器具誤差是由示值誤差、示值穩(wěn)定性、回程誤差和靈敏度等四個方面綜合起來的極限誤差。測量者的視力、判斷能力、測量經(jīng)驗；相對測量或間接測量中所用的對比標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)學(xué)運算精確度；單次測量判斷的不準(zhǔn)確等。量具誤差測量誤差134.2.3裝夾誤差與夾具誤差對加工精度的影響及其控制利用夾具裝夾工件進(jìn)行加工時，造成工件加工表面之間尺寸和位置誤差的因素主要有：

工件裝夾誤差△ZJ包括定位誤差△DW和夾緊誤差△JJ。夾緊誤差是夾緊工件時引起工件和夾具變形所造成的加工誤差。

夾具對定誤差△DD

包括對刀誤差△DA和夾具位置誤差△JW。30±0.05φ6F7φ10F7k6φ20H7g6YZ圖4-7鉆徑向孔的夾具在夾具設(shè)計時，對于結(jié)構(gòu)上與工件加工精度有關(guān)的技術(shù)要求都要嚴(yán)格。一般精加工用夾具的有關(guān)尺寸公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/2~1/3；粗加工時取1/5~1/10。144.2.3裝夾誤差與夾具誤差對加工精度的影響及其控制定位誤差是由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。為減小定位誤差，應(yīng)盡量選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，并要求夾具定位元件和工件定位基準(zhǔn)面的制造誤差。一般應(yīng)將定位誤差控制在≤1/3工件尺寸或位置公差。夾緊誤差是夾具和工件在夾緊力的作用下發(fā)生變形而帶來的加工誤差。通常夾具的變形影響很小，可忽略不計。對刀誤差產(chǎn)生于對刀導(dǎo)引元件的制造、裝配和使用過程。將影響刀具相對于定位元件位置的準(zhǔn)確性和一致性，造成一批工件的加工誤差。154.2.4刀具誤差與調(diào)整誤差對加工精度的影響及其控制刀具的制造與安裝精度刀具刃口質(zhì)量直接影響微量切削。定尺寸刀具（鉆頭、絞刀等）尺寸誤差影響加工尺寸誤差成形刀具和展成刀具形狀誤差影響加工形狀誤差刀具磨損影響加工尺寸誤差或形狀誤差為提高成形刀具的刃磨和安裝精度，可采用光學(xué)曲面磨床進(jìn)行精確刃磨，通過對刀樣板或?qū)Φ讹@微鏡，實現(xiàn)成形刀具的準(zhǔn)確安裝。在分度轉(zhuǎn)位刀架上安裝刀具加工時，應(yīng)注意尺寸減少分度誤差對加工精度的影響。(誤差敏感方向?qū)庸ぞ鹊挠绊?圖4-8立軸轉(zhuǎn)塔車床刀架轉(zhuǎn)位誤差的轉(zhuǎn)移16刀具的調(diào)整4.2.4刀具誤差與調(diào)整誤差對加工精度的影響及其控制生產(chǎn)中常用的刀具調(diào)整方法有：按標(biāo)準(zhǔn)樣塊或?qū)Φ秹K(導(dǎo)套)調(diào)整刀具按試切一個工件后的實測尺寸調(diào)整刀具。在成批及大量生產(chǎn)的調(diào)整法加工中，零件加工后的尺寸精度很大程度上取決于刀具的調(diào)整精度。按標(biāo)準(zhǔn)樣塊或?qū)Φ秹K(導(dǎo)套)調(diào)整刀具，影響刀具調(diào)整精度的因素：標(biāo)準(zhǔn)樣板本身的尺寸精度、對刀塊(導(dǎo)套)相對工件定位元件之間的尺寸精度、刀具調(diào)整時的目測精度、切削加工時刀具相對于工件加工表面的彈性退讓、行程擋塊的受力變形。按試切一個工件后的實測尺寸調(diào)整刀具時，可能導(dǎo)致進(jìn)給機(jī)構(gòu)的重復(fù)定位精度和按試切一個工件尺寸調(diào)整刀具的不準(zhǔn)確性，引起加工后這批零件尺寸分布中心位置的偏離?？刹捎迷嚽袔讉€工件取平均值的方法進(jìn)行刀具調(diào)整，提高對一批工件尺寸分布中心位置判斷的準(zhǔn)確性。174.2.4刀具誤差與調(diào)整誤差對加工精度的影響及其控制微量進(jìn)給精度提高微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的主要措施：盡量傳動鏈，減小傳動絲杠的長徑比，消除各傳動元件間的間隙，以提高進(jìn)給機(jī)構(gòu)的傳動剛度；采用滾珠絲杠螺母副、滾動導(dǎo)軌副或靜壓導(dǎo)軌，使用性能優(yōu)越的導(dǎo)軌材料和潤滑油，以減小進(jìn)給機(jī)構(gòu)各傳動副間的摩擦力和靜、動摩擦系數(shù)差；合理布置傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布局，防止運動部件受扭側(cè)力矩而增大摩擦阻力。采用新型的微量進(jìn)給原理，如電致伸縮微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)、尺蠖(huò)機(jī)構(gòu)、摩擦驅(qū)動機(jī)構(gòu)等。184.2.5機(jī)床幾何誤差對加工精度的影響及其控制機(jī)床的幾何精度機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度的高低，以在規(guī)定測量截面內(nèi)，主軸一轉(zhuǎn)或數(shù)轉(zhuǎn)內(nèi)諸回轉(zhuǎn)中心相對于其平均位置(平均軸線)的變動范圍來衡量?；剞D(zhuǎn)運動精度主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)時實際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)軸線的偏移量。

主軸回轉(zhuǎn)精度的三種形式b）主軸軸向竄動a）主軸徑向跳動c）主軸角度擺動圖4-10主軸回轉(zhuǎn)誤差形式19回轉(zhuǎn)運動精度徑向跳乞動產(chǎn)嶄生徑向叨跳動的猶原因主肆要是軸煌承副的銷制造誤閱差。根哪據(jù)不同務(wù)的主軸學(xué)部件布疏置情況夠影響支小加工精蘇度。主軸軸絞承為滑硬動軸承能時，主納軸軸頸豈的誤差管將在回巨轉(zhuǎn)過程捐中引起關(guān)軸線產(chǎn)討生瞬時除變化，賄造成徑偵向跳動融。4.2.喪5卷機(jī)床幾何知誤差對加界工精度的劑影響及其焦控制圖4-11采用滑動軸承時主軸徑向跳動分析20主軸軸彩承為滾哪動軸承眾時，影季響徑向獸跳動的鋸因素：外環(huán)與仙箱體孔糧間的配計合質(zhì)量內(nèi)環(huán)與鏟主軸軸導(dǎo)頸的配般合質(zhì)量外環(huán)滾作道和內(nèi)熔環(huán)滾道離的圓度外環(huán)滾華道對其因外圓的擺同軸度內(nèi)環(huán)滾返道對其編內(nèi)孔的吐同軸度軸承裝社配引起捎的受力終變形滾動軸酸承間隙滾動體的迎形狀及尺零寸的一致懂性回轉(zhuǎn)運動精度4.2偏.5留機(jī)睜床幾何第誤差對利加工精怠度的影孫響及其送控制★由于存浴在誤差吧敏感方型向，加嬸工不同燈表面時季，主軸改徑向跳庸動所引砌起的加洗工誤差粱也不同浩。車床丟上加工貸外圓、泰內(nèi)孔時像，主軸身徑向跳建動將引礙起工件舅圓度誤猾差，對稿工件端甚面加工柜無影響宜。214.2.匹5幅機(jī)床幾何疼誤差對加查工精度的綿影響及其帖控制回轉(zhuǎn)運動精度軸向竄動滑動軸承劈燕主軸的軸富向竄動，有是主軸軸轟頸的軸向淚承載面或胸主軸軸承三的承載面世與主軸回鍋轉(zhuǎn)軸線間激的垂直度善誤差引起掏的。滾動軸承奇主軸的軸析向竄動決季定于止推矛軸承兩個擠滾道的精遍度和滾動勒體的精度朵?！锔鶕?jù)誤誓差敏感蔽方向分膠析，車記端面時徒，主軸尺的軸向宣竄動將歡造成工弄件端面資的平面組度誤差混及端面叛相對于吩內(nèi)、外魔圓的垂號直度誤注差；車俗削螺紋喇時會造待成螺距庸誤差；或主軸的她軸向竄倘動對加翁工外圓師或內(nèi)孔臣影響不脫大。a）b）Δ≈0Δ圖4-12止推軸承端面誤差對主軸軸向竄動的影響22角度擺勝動4.2塵.5蒜機(jī)麗床幾何究誤差對相加工精車度的影牽響及其運控制回轉(zhuǎn)運動精度★角度擺動斥不僅影響繞加工表面減的圓度誤腎差，而且襲影響工件渾加工表面橡的圓柱度爺誤差。車坊削外圓或投內(nèi)孔時，惡角度擺動秘會造成錐涉度誤差；妻在鏜孔時放，會使鏜獄出的孔為總橢圓形。23提高主筒軸回轉(zhuǎn)炮精度的耀措施4.2.或5鄉(xiāng)豐機(jī)床幾何碼誤差對加畏工精度的贏影響及其謙控制回轉(zhuǎn)運動精度選用高精稍度的軸承奧，并提高鬧主軸及箱卻體的制造鮮精度和主誕軸部件的甜裝配精度冰。對高速主嶼軸部件要吵進(jìn)行動平劑衡，對精篩密滾動軸儲承要采取劫預(yù)加載荷掩等工藝措痕施。采用液紗體或氣爛體靜壓飛軸承，賣由于無蠅磨損，繪高剛度尿（是滾樹動軸承沈的5～墻6倍）華，以及次對主軸繭軸頸的撫形狀誤容差的均堂化作用可，可以煉大幅度尼地提高燈主軸回優(yōu)轉(zhuǎn)精度哥?！镙S類零件矛采用雙固繡定頂尖定碗位加工，舍可避開主宮軸回轉(zhuǎn)精維度對加工譯精度的直影接影響，余這在精密乓磨削加工沫中經(jīng)常使山用。在這梁種情況下秋，工件頂焦尖孔的形留狀誤差成兄為影響被衰加工工件治形狀精度終的決定因抹素，必須葬對其及時今地進(jìn)行修絲式整。244.2.昂5書機(jī)床幾何險誤差對加柳工精度的鉆影響及其腿控制直線運動精度機(jī)床的直世線運動精橡度主要指蒙導(dǎo)軌的導(dǎo)免向精度。準(zhǔn)確的直擋線運動主捷要取決于竊：機(jī)床導(dǎo)絮軌的制時造精度機(jī)床導(dǎo)爛軌與其城工作臺初間的接子觸精度機(jī)床導(dǎo)軌培精度包括堅：導(dǎo)軌在唉水平面錘內(nèi)的直險線度導(dǎo)軌在沃垂直面衰內(nèi)的直廢線度雙導(dǎo)軌間棕在垂直方惕向的平行征度接觸精芳度以相嫁互配合撤的導(dǎo)軌叫面間單賢位面積央接觸斑幼點個數(shù)仔量。機(jī)床導(dǎo)柜軌誤差崗對刀具景或工件奏的直線改運動精含度有直唯接影響益。它將腎導(dǎo)致刀興尖相對鳳于工件雞加工表姐面的位稠置變化惱，而對艷工件的潮形狀精令度產(chǎn)生及影響。25直線運動精度4.2污.5庭機(jī)俘床幾何魄誤差對找加工精役度的影形響及其臉控制△X△XΔx將直接反莊映在工件呆加工表面鍋法線方向坊(加工誤擺差敏感方漂向)上，覆誤差ΔR=Δx，對加買工精度降影響最踏大。刀尖在感水平面縣內(nèi)的運浴動軌跡狂造成工綿件軸向菜形狀誤鄉(xiāng)豐差。導(dǎo)軌在惜水平面得內(nèi)的直支線度264.2.朽5去機(jī)床幾何賞誤差對加乏工精度的錘影響及其虛控制直線運動精度△Y對臥式羞車床Δd≈ΔY2/d若設(shè)ΔY=0.1mm,d=40mm，則Δd=0.抽000留25mm，采影響可助忽略不踐計(加工引誤差非連敏感方梁向)。而對平面譽(yù)磨床、龍增門刨床誤鎮(zhèn)差將直接驅(qū)反映在工裙件上。導(dǎo)軌在嗽垂直面海內(nèi)的直息線度274.2經(jīng).5炎機(jī)起床幾何追誤差對步加工精讓度的影曬響及其離控制ΔX

圖4-13導(dǎo)軌扭曲引起的加工誤差HδΔRDαBXY雙導(dǎo)軌持間在垂反直方向送的平行揪度直線運動精度△n－泉車床前貓后縱導(dǎo)哭軌間存宋在的平行度簡誤差。★一般車床失H/B≈曉2/3，杜故△n對澆工件加工牲表面誤差掠的影響很考大。284.2銷.5涌機(jī)巾床幾何并誤差對尊加工精罪度的影睬響及其央控制成形運動間位置關(guān)系精度圖4-14成形運動間位置誤差對外圓和端面車削的影響fαZΔzΔzαc）HyR0fXZLfdD－ΔdΔxa）b）294.2質(zhì).5菜機(jī)丙床幾何犁誤差對席加工精憤度的影雖響及其雀控制成形運動間位置關(guān)系精度圖4-15成形運動間位置誤差對臥鏜內(nèi)孔的影響圖4-16端銑刀對稱銑削時的平面度誤差和移位加工30圖4-17齒輪機(jī)床傳動鏈z7=z8=16z1=64zn=96z5=z6=23z3=z4=23bz2=16zn-1=1icefacd以齒輪省機(jī)床傳梯動鏈為崗例：式中Δφn——傳省動鏈末端奶元件轉(zhuǎn)角年誤差；kj——第捉j(luò)個傳殺動元件的榮誤差傳遞拴系數(shù)，表確明第j個曾傳動元件衛(wèi)對末端元綿件轉(zhuǎn)角誤賣差影響程扛度，其數(shù)廊值等于該旅元件至末福端元件的并傳動比；ωn——租傳動鏈色末端元秧件角速移度；αj——邀第j萌個傳動鬧元件轉(zhuǎn)模角誤差迷的初相處角。成形運動間速度關(guān)系精度4.2陜.5界機(jī)泥床幾何忌誤差對沙加工精膊度的影堪響及其并控制31縮短傳妙動鏈長餃度采用降速坦傳動提高末端尼元件的制參造精度與垂裝配精度采用頻挪譜分析該方法，嘆找出影嚷響傳動困精度的勒誤差環(huán)能節(jié)采取誤詠差補(bǔ)償商方法末端元恭件轉(zhuǎn)角盡誤差圖4-18傳動鏈誤差的頻譜分析a)ΔφΣφnA1A2Aib)Ω(頻率)A(幅值)ω1ω2ωi◆提高傳探動精度順措施4.2.鼠5才機(jī)床幾何屈誤差對加新工精度的看影響及其飼控制圖4-19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32機(jī)械制雁造技術(shù)貍基礎(chǔ)第4章機(jī)械加甚工質(zhì)量Mac卻hin乒ing昨Qu境ali宏ty4.3

加工過程中原始誤差對加工精度的影響ProcessingtheoriginalerrorinfluencetomachiningPrecision33機(jī)械加湖工中，菌工藝系恨統(tǒng)在切洲削力、鍋夾緊力尸、傳動夜力、慣再性力和徹重力等缺外力的宜作用下愉，將產(chǎn)著生相應(yīng)盞變形,惹使工噸件產(chǎn)生且加工誤副差。4.3伙.1諸工藝捷系統(tǒng)受馬力變形境對加工橡精度的頸影響及溝其控制工藝系統(tǒng)剛度及其對加工精度的影響34在加工誤刺差敏感方但向上工藝看系統(tǒng)所受繭外力Fn與變形垃量△之弦比4.3搶.1狹工藝調(diào)系統(tǒng)受托力變形竹對加工鬧精度的遲影響及速其控制工藝系統(tǒng)剛度及其對加工精度的影響工藝系驗統(tǒng)剛度指工藝系扶統(tǒng)在受力門作用下抵蓮抗其變形弦的能力。式中Ks——工藝寄系統(tǒng)剛度語；Fp——車跨削加工流時的背簡向力；Δx——工藝冰系統(tǒng)位移炮（切削合色力作用下召的位移）慈。車削外圓座時，35工藝系統(tǒng)球受力變形等等于工藝擺系統(tǒng)各組故成部分受盈力變形之具迭加。由國此可導(dǎo)出悲工藝系統(tǒng)蔥剛度與工正藝系統(tǒng)各萌組成部分慚剛度之間烘的關(guān)系：工藝系統(tǒng)剛度計算★工藝系溜統(tǒng)剛度蜘的倒數(shù)留等于系俱統(tǒng)各組醬成環(huán)節(jié)迫剛度的咽倒數(shù)之掌和。工除藝系統(tǒng)尼剛度主傅要取決鋸于薄弱慨環(huán)節(jié)的拉剛度。4.3惑.1擇工藝道系統(tǒng)受董力變形蘋對加工偏精度的歐影響及柳其控制36圖4-20車削外圓時的工藝系統(tǒng)受力變形XHXTXBΔXFpAA′BB′CC′ZLFAFBXz工藝系統(tǒng)剛度計算(4-1盛8)式中，KH、KT、KB－機(jī)床床咸頭、尾礦座及刀鈔架部件懶的實測傘平均剛愁度；E－工件腐材料彈煌性模量爐；J－工件箭截面慣尋性矩。機(jī)床部司件的剛袋度主要受拍相關(guān)零犯件接合敢面間的形間隙、襖接觸變鎮(zhèn)形和摩甲擦力等舌因素的篇影響。遍現(xiàn)主要詞依靠實局驗測定渴的方法距獲得。4.3.鵝1工襪藝系統(tǒng)受犯力變形對潔加工精度潤的影響及齒其控制★工藝系似統(tǒng)剛度棉隨刀具滔位置的樓變化而鋪變化，隔使加工模出來的稻工件產(chǎn)頂生圓柱即度誤差摘。37圖4-21誤差復(fù)映現(xiàn)象ap1x1ap2x2毛坯外形工件外形由于工藝臨系統(tǒng)受力診變形，使福毛坯誤差歉部分反映戀到工件上亂，此種現(xiàn)拆象稱為“誤差復(fù)迷映”加工過程中切削力變化產(chǎn)生的加工誤差誤差復(fù)嗽映4.3串.1釘工藝知系統(tǒng)受階力變形竭對加工猶精度的萍影響及留其控制在工件步加工過念程中，蜂由于工諷件毛坯份加工余告量不勻強(qiáng)或工件扁材料硬柿度不均叉，將會紀(jì)引起切障削力的戚變化，戰(zhàn)使工藝暗系統(tǒng)的勁變形發(fā)減生變化賣，從而機(jī)造成加恰工誤差械。38★機(jī)械加企工中，擇誤差復(fù)艙映系數(shù)聚通常小抓于1。譽(yù)可通過畫多次走注刀，消通除誤差生復(fù)映的貌影響。（4-來24）4.3西.1聯(lián)工藝幼系統(tǒng)受尾力變形六對加工蝕精度的延影響及哭其控制誤差復(fù)梨映系數(shù)誤差復(fù)映熄程度可用骨誤差復(fù)映戲系數(shù)來表碼示，誤差汁復(fù)映系數(shù)六與系統(tǒng)剛耕度成反比蘋。加工過程中切削力變化產(chǎn)生的加工誤差式中，△w－工件橋加工前駕的誤差真；△B－工件加峰工后的誤噸差；CFp－徑向河切削力漢系數(shù)；f－進(jìn)給量債；yFp－進(jìn)給宵量對切爪削力的鑄影響指葛數(shù)。39◆提高工件附在加工時件的剛度a）較b半）圖4-2犯2薄壁顛套夾緊變論形【例1】薄壁套夾挪緊變形解決：加開口套提高工藝系統(tǒng)剛度的措施4.3開.1菊工藝淹系統(tǒng)受構(gòu)力變形嚴(yán)對加工掙精度的斷影響及地其控制◆提高刀具應(yīng)在加工時滑的剛度◆提高機(jī)床示和夾具的胃剛度◆盡量減扔少連接飄面數(shù)目摩，盡可賤能提高宿零件配息合面的值形狀精灑度，減蠻小表面糕粗糙度遍，增大臉連接時召的實際姑接觸面門積，以蘆減少總貢的接觸搬變形。狠裝配時巡壽，采取極預(yù)緊措疏施，可滔消除接目合面間顧的間隙眾和提高亡接觸剛靈度。40龍門銑心橫梁變蓮形【例】龍門銑橫貝梁龍門銑橫休梁變形轉(zhuǎn)料移龍門銑橫歡梁變形補(bǔ)乓償◆減小部件右自重引起浩的機(jī)床結(jié)勾構(gòu)變形對投加工精度紛的影響解決1：重量轉(zhuǎn)勺移解決2：變形補(bǔ)速償4.3睛.1溜工藝圣系統(tǒng)受腥力變形邪對加工選精度的境影響及和其控制414.3僅.2竭工藝飲系統(tǒng)受程熱變形拒對加工費精度的謙影響及經(jīng)其控制工藝系統(tǒng)的熱源在精密和加工和福大件加穗工中，開工藝系克統(tǒng)熱變傻形引起徐的加工迅誤差占考總誤差它的約4襖0～7腹0%。工藝系統(tǒng)熱變形424.4.恥2機(jī)寧床熱變形閘對加工精珠度影響體積大，朗熱容量大匪，溫升不憤高，達(dá)到每熱平衡時揪間長結(jié)構(gòu)復(fù)雜蹦，變形不類均勻，對寬加工精度解影響顯著運轉(zhuǎn)時間/h0123450150100200位移/μm20406080溫升/℃ΔYΔX前軸承溫升車床受熱末變形a）柴車床受惠熱變形商形態(tài)b）溫錢升與變形汪曲線使機(jī)床日產(chǎn)生熱蠟變形的幫熱源主懷要是摩胞擦熱、迷傳動熱困和外界雕熱源傳胳入熱量壤。工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響機(jī)床熱變微形對加工榜精度的影嗚響43立銑（圖替a）立式銑床咸、外圓磨販床、導(dǎo)軌跌磨床受熱避變形a）銑床肌受熱變形油形態(tài)b）外圓找磨床受熱網(wǎng)變形形態(tài)c）導(dǎo)茫軌磨床正受熱變飾形形態(tài)外圓磨滾（圖b移）導(dǎo)軌磨（去圖c）其他機(jī)床熱變形

4.3.廚2工黎藝系統(tǒng)受騎熱變形對重加工精度超的影響及州其控制444.3廚.2森工藝卡系統(tǒng)受土熱變形拔對加工笛精度的駛影響及造其控制工件熱侄變形對滾加工精猾度的影吊響工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響機(jī)械加工圾過程中，共使工件產(chǎn)智生熱變形嗓的熱源主陣要是切削甜熱或磨削典熱。對于精挑密零件吐，環(huán)境怖溫度變濟(jì)化和日謊光、取礎(chǔ)暖設(shè)備兔等外部懇熱源對荒工藝系屠統(tǒng)的局昂部輻射反等也不厲容忽視傾。車削或磨田削軸類工確件外圓時槽，可近似玩看成是均肌勻受熱的穩(wěn)情況。工絹件均勻受臟熱影響工功件的尺寸址精度，其欄變形量(甲mm)可芳按下式估濃算：式中：殼α—工籠件材料戰(zhàn)的熱膨私脹系數(shù)持1/℃犧)；L—工件拼在熱變形客方向上的仔尺寸（m司m)；△t—工采件平均溫縫升（℃)邊。454.3普.2選工藝削系統(tǒng)受虧熱變形受對加工董精度的喊影響及每其控制工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響圖4-禾23纏平板磨舟削加工隸時的翹撐曲變形辭及其計巧算當(dāng)工件欣受熱不邁均時，分如磨削零零件單評一表面北，由于涉工件單忽面受熱爸而產(chǎn)生莖向上翹渡曲變形憑y，加皇工冷卻月后將形店成中凹磚的形狀慘誤差y玩’：★工件長度賴L越大，殲厚度H越閱小，則中撒凹形狀誤號差y’就智越大。為睬減小工件慌的熱變形乎帶來的加見工誤差，劣應(yīng)控制工縣件上下表賞面的溫差墓△θ。在精密僵絲杠磨哨削加工司中，工奧件的熱陶伸長將階引起螺銳距的累釣積誤差史。yφ/4φLH464.3.厲2工伴藝系統(tǒng)受獵熱變形對鬼加工精度脊的影響及惕其控制刀具熱眉變形對語加工精臺度的影陳響工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響體積小，簽熱容量小院，達(dá)到熱酸平衡時間送較短溫升高辯，變形拿不容忽為視(達(dá)驕0.0讀3～迫0.0慶5mm晉)τ(min)圖4-24車刀熱變形曲線連續(xù)切削升溫曲線冷卻曲線間斷切削升溫曲線ξ（μm）ξmaxτb0τc0.63ξmax使刀具姻產(chǎn)生熱職變形的沃熱源主暮要是切魄削熱。招切削熱覽傳入刀棕具的比巷例雖然奮不大（初車削時泳約為5介％左右株），但祥由于刀生具體積木小，熱唉容量小辟，所以鑒刀具切扣削部分慰的溫升息仍較高殊。474.3唇.2威工藝賺系統(tǒng)受蛛熱變形是對加工魂精度的每影響及耍其控制控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要措施減少切齡削熱和請磨削熱增，粗、催精加工魔分開。潤滑，群減少運愧動部件號間的摩怎擦。隔離熱源鞋。減少熱優(yōu)量的產(chǎn)糾生和傳炎入加強(qiáng)散備熱能力充分冷卻團(tuán)和強(qiáng)制冷域卻。均衡溫詢度場熱對稱結(jié)承構(gòu)熱補(bǔ)償結(jié)拒構(gòu)熱變形方刪向為非誤派差敏感方幼向控制環(huán)境渣溫度恒溫人體隔劇離484.3.斃3玩工藝系統(tǒng)驚磨損對加踏工精度影忍響工藝系統(tǒng)磨損對加工精度的影響機(jī)床磨撕損對加寇工精度聽的影響影響機(jī)床參上工件和拍工具的運撿動精度及獲其相互間沫的位置關(guān)若系、速比辮關(guān)系、破赴壞機(jī)床成渣形運動的織原有精度裙，造成被逃加工零件排的形狀和蛛位置誤差豬。刀具磨截?fù)p對加宏工精度始的影響夾具磨損怒對加工精狐度的影響量具磨損于對加工精貓度的影響影響被跨加工表胡面與定濁位基準(zhǔn)島面間的萌尺寸精夜度和位銹置精度富。造成工責(zé)件的尺優(yōu)寸和形名狀誤差肢。影響零件膠的試切精辯度，造成智加工誤差表。49減少工藝系統(tǒng)磨損的措施4.3憑.3睡工云藝系統(tǒng)謀磨損對挖加工精森度影響提高導(dǎo)軌擦耐磨性采用耐帶磨合金資鑄鐵、刮鑲鋼導(dǎo)強(qiáng)軌、貼遠(yuǎn)塑導(dǎo)軌轟、滾動丙導(dǎo)軌、學(xué)導(dǎo)軌表遼面淬火品、合理軍潤滑等銜。正確選末用刀具蓮材料，躺減少刀巖具磨損合理選覺擇刀具斧參數(shù)、更切削用田量，正婚確地刃唐磨刀具年，合理撫地使用鏡冷卻潤揀滑液等晚。減少夾膛具磨損提高夾孫具中易形磨損件算的耐磨緒性，并積及時磨豎損更換冊超限的捕夾具元禮件。504.3列.4壞工趁件殘余耀應(yīng)對加要工精度框的影響才及其控釀制未施加親任何外長力作用趴情況下混，材料姐內(nèi)部保獄持平衡咐而存在抵的應(yīng)力供。殘余應(yīng)力概念殘余應(yīng)力種類◆殘余壓擦應(yīng)力◆殘余拉貢應(yīng)力◆熱塑變業(yè)形效應(yīng)輕：表層張應(yīng)失力，里層熔壓應(yīng)力◆里層金意屬彈性貧恢復(fù)：若里層禽金屬產(chǎn)貢生壓縮勺變形，挽則彈性鞏恢復(fù)后頁表層得史到壓應(yīng)倍力，里貫層為張亡應(yīng)力◆表層金屬恨相變：影響復(fù)雜蹄，若切削糖區(qū)溫度超鳴過相變溫辦度，則珠定光體受熱型轉(zhuǎn)變成奧悔氏體，冷概卻后又轉(zhuǎn)啟變成馬氏孝體，體積鏈膨脹，表資層產(chǎn)生壓警應(yīng)力◆實際應(yīng)化力狀態(tài)驗是上述依各因素幻玉影響的練綜合結(jié)汽果殘余應(yīng)力桃產(chǎn)生原因514.3隆.4甘工沙件殘余任應(yīng)對加育工精度跡的影響互及其控宋制圖4-2意5鑄件羞殘余應(yīng)力鐮引起變形圖4-傷26采冷狠校直引蹦起的殘冊余應(yīng)力設(shè)計合理蓮零件結(jié)構(gòu)必要的優(yōu)熱處理粗、精鋤加工分息開避免冷鄰校直殘余應(yīng)力對加工精度的影響毛坯制望造和熱怪處理產(chǎn)揉生的殘綠余應(yīng)力偵（圖4督-25散）減小殘余應(yīng)力措施冷校直帶薄來的殘余點應(yīng)力(圖煩4-26齊)切削加工袖帶來的殘飛余應(yīng)力52機(jī)械制造泉技術(shù)基礎(chǔ)第4章機(jī)械加利工質(zhì)量Mac散hin病ing夫Qu逢ali籠ty4.4

加工誤差的統(tǒng)計分析StatisticAnalysisofMachiningErrors534.4帽.1勤加制工誤差走的性質(zhì)系統(tǒng)誤差在順序勻加工一溜批工件間中，其徐大小和纏方向均鄙不改變董，或按性一定規(guī)目律變化獎的加工路誤差?！舫Ｖ迪到y(tǒng)禽誤差——其者大小和游方向均嫁不改變卸。如機(jī)開床、夾鑄具、刀德具的制賣造誤差瓦，工藝燈系統(tǒng)在寄均勻切茫削力作桶用下的仗受力變衣形，調(diào)位整誤差聚，機(jī)床提、夾具暖、量具起的磨損省等因素掏引起的找加工誤鐵差?！糇冎迪淀樈y(tǒng)誤差——誤撿差大小休和方向眾按一定虎規(guī)律變雄化。如構(gòu)機(jī)床、補(bǔ)夾具、項刀具在絕熱平衡墓前的熱素變形，刃刀具磨料損等因點素引起潔的加工撥誤差。加工誤差系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差常值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差加工誤差統(tǒng)計特性544.4憐.1哀加翼工誤差劍的性質(zhì)◆在順序加是工一批工什件中，其濫大小和方皇向隨機(jī)變防化的加工嚷誤差?！綦S機(jī)誤陣差是工榨藝系統(tǒng)脆中大量痰隨機(jī)因我素共同菊作用而頭引起的亞。◆隨機(jī)誤差汁服從統(tǒng)計霜學(xué)規(guī)律?！羧缑髯V余量或秒硬度不毛均，引掠起切削弱力的隨殊機(jī)變化此而造成嗽的加工佛誤差；偵定位誤榨差；夾里緊誤差別；殘余郊應(yīng)力引頃起的變鑰形等。隨機(jī)誤差554.4荒.2草機(jī)涌械加工花誤差的庭分布規(guī)天律圖4-27機(jī)械加工誤差的分布規(guī)律564.4.鵝2此機(jī)械加工上誤差的分教布規(guī)律分布曲線◆正態(tài)分布式中，y－分布的子概率密共度；x－隨機(jī)變量范；μ－正態(tài)分布首隨機(jī)變量難總體平均底值；σ－正態(tài)分狹布隨機(jī)把變量的標(biāo)準(zhǔn)增差。概率密度渾函數(shù)（4-27）yF（z）圖4-28正態(tài)分布曲線μ(z=0)x(z)0z-σ+σ574.4映.2金機(jī)仁械加工正態(tài)分布宏曲線的特治性◆正態(tài)分當(dāng)布正態(tài)分布婦曲線是關(guān)碑于x=μ的對稱曠曲線。當(dāng)x=μ時，曲線弦取得最大時值：在x=μ±σ處，曲線狐有拐點；斷當(dāng)x→±∞，曲銅線接近x軸，即x軸為分椒布曲線胳的漸近腔線。若改變μ值，分布符曲線將沿仙橫坐標(biāo)移滔動而不改蛇變其形狀暑，說明μ表征分潮布曲線苦位置的剛參數(shù)。分布曲伐線的最甲大值ymax與σ成反比。σ是表征影分布曲街線形狀訴的參數(shù)識，反映量了隨機(jī)腸變量x取值的分瞇散程度。584.4.淚2瘋機(jī)械加工著誤差的分熟布規(guī)律◆正態(tài)分布圖4-29μ對正態(tài)分布曲線的影響圖4-30σ對正態(tài)分布曲線的影響594.4淹.2菜機(jī)婆械加工英誤差的輸分布規(guī)誤律平均值μ=0，標(biāo)星準(zhǔn)差σ=1的繡正態(tài)分乖布稱為指標(biāo)準(zhǔn)正喘態(tài)分布臺，記為振：x(z)~N(μ,σ2)◆正態(tài)分編布由分布狐函數(shù)的壺定義，睡正態(tài)分吳布函數(shù)維是正態(tài)禿分布概俯率密度甘函數(shù)的秒積分（4-29）令：將z代入上式財，則：稱z為標(biāo)準(zhǔn)逐化變量604.4.涂2猴機(jī)械加工狼誤差的分形布規(guī)律◆正態(tài)分布當(dāng)z=±3時，界即x-μ=±3σ時，隨廳機(jī)變量x落在±3σ范圍內(nèi)偷的概率紹為99掏.7%缺，落在膜此范圍哭以外的胸概率僅征不0.匙27%讀。故可釣以認(rèn)為正態(tài)分耀布的隨燒機(jī)變量鋼的分散乒范圍是裁±3σ，即±壓3σ原則。6σ的大小代勸表了某種鵲加工方法駛在一定條沈件下所能謹(jǐn)達(dá)到的加蚊工精度。端一般情況爐下，應(yīng)使厚所選擇加金工方法的猶標(biāo)準(zhǔn)差σ與公差憲帶T間箏具有下邁列關(guān)系廉：6σ≤T61◆非正態(tài)分它布xy0a）雙峰分布雙峰分物布：兩次調(diào)秩整下加擱工的工蹦件或兩妙臺機(jī)床縣加工的癥工件混革在一起甩（圖示間a）xy0b）平頂分布xy0c）偏向分布平頂分絮布：工件瞬時陪尺寸分布照呈正態(tài)，校其算術(shù)平范均值近似慘成線性變則化（如刀循具和砂輪匯均勻磨損大）（圖示仗b）偏向分固布：如工藝系掃統(tǒng)存在顯楊著的熱變鼻形，或試裝切法加工擁孔時寧小億勿大，加燥工外圓時竹寧大勿小堪（圖示c艇）幾種非正祥態(tài)分布4.4才.2陣機(jī)禮械加工遠(yuǎn)誤差的全分布規(guī)自律624.4.面3救加工誤差腫的統(tǒng)計方攤法統(tǒng)計分蟲析法是以現(xiàn)場案觀察與實妖際測量所樓得的數(shù)據(jù)夢為基礎(chǔ)，俗應(yīng)用概率朝論和統(tǒng)計溪學(xué)原理，吳確定在一妙定加工條超件下，一罰批零件加唉工誤差的浸大小及其還分布情況嘩。此法既寬可以識翻別系統(tǒng)思的大小此與方向樸，也可窯識別各瘡種隨機(jī)據(jù)誤差因館素對加用工精度吩的綜合弊影響。適用于劉調(diào)整法加工誤差的統(tǒng)計分析分布圖法通過測慌量一批歌零件加革工后的夾實際尺逗寸，做轉(zhuǎn)出尺寸艷分布曲族線，然扭后按此碎曲線的街位置(跪相對于懲理想尺匯寸)和藏形狀(香分散范郵圍)判首斷這種宰加工方脆法產(chǎn)生滲誤差的綁性質(zhì)和弟63(1)計暑算平均尺秋寸式中，xi－各實管測尺寸走；n－實測零許件的總數(shù)刺。(2)計蕉算常值系耗統(tǒng)誤差式中，xM－工件的留理想尺寸婦，即公差際帶中心值恩；－所測尺亮寸的算術(shù)床平均值。分布圖法4.4塊.3嚇加訴工誤差喂的統(tǒng)計鑄方法常值系統(tǒng)惠誤差一般錄可以通過般對工藝系佛統(tǒng)進(jìn)行適辟當(dāng)?shù)恼{(diào)整臂來消除或與減小。圖4-31一批零件加工尺寸分布圖64(3)任計算隨稠機(jī)誤差(4)確期定工序能晌力系數(shù)一般情傲況下，宿工序能販力不應(yīng)廉低于二卷級，即CP＞1。只有當(dāng)茅時，才拜不會出現(xiàn)監(jiān)不合格品覺。實際工藝餅?zāi)芰ο禂?shù)CPK：分布圖法4.4丸.3遷加忘工誤差鋪的統(tǒng)計苗方法65工序能力淹等級工序能力系數(shù)工序等級說明CP＞1.67特級工序能力過高1.67≥CP＞1.33一級工序能力足夠1.33≥CP＞1.00二級工序能力勉強(qiáng)1.00≥CP＞0.67三級工序能力不足0.67≥CP四級工序能力很差表4-3工序能力等級分布圖法4.4.洪3同加工誤差孔的統(tǒng)計方內(nèi)法工藝能力咐系數(shù)CP表示工裹藝過程師本身的恨能力，攤而實際工藝吩能力系數(shù)CPK則表示頓工藝過戴程滿足噸加工質(zhì)晚量要求然的能力藏，是對哭“工藝磨過程能世力”和材“質(zhì)量膜控制能研力”的脈綜合。66(5)偷計算不蘿合格品辰率通常情況恥下，計算豪不合格品棉率需要同余時考慮常攤值系統(tǒng)誤絹差和隨機(jī)業(yè)誤差。尺寸過大舌不合格品晝率：尺寸過給小不合口格品率極：(6)誘分析減摧少不合政格品的展措施消除常值竟系統(tǒng)誤差提高工趣序能力增大不炸合格品膊的可修法復(fù)性4.4.爪3權(quán)加工誤差旗的統(tǒng)計方月法分布圖法圖4-32尺寸調(diào)整前后的不合格品率67點圖法4.4.喉3飲加工誤差糊的統(tǒng)計方熔法逐點點在一批刻零件加骨工過程英中，依答次測量建每個零糕件的加腎工尺寸潮，并記竭入以順栗次加工賠的零件臉號不橫鉤坐標(biāo)、掙零件加襪工尺寸連為縱坐金標(biāo)的圖陵表中，沒便構(gòu)成三了逐點禿點圖。采用點展圖法分腦析可明旋顯發(fā)現(xiàn)銷變值系面統(tǒng)誤差謀。其隨憑機(jī)誤差做的分布焰寬度為6σ’，遠(yuǎn)儉比6σ小。由于刀具囑磨損產(chǎn)生追變值系統(tǒng)徐誤差為Δvs=nta借nα，則每個遭零件的系美統(tǒng)誤差為Δs=C+n梯tanα。式中，n－零件加寇工順序號辟；tanα－直徑哥變化斜飽率；C－常值惰系統(tǒng)誤略差。圖4-33在車床上用調(diào)整法加工軸頸的點圖68在點洋圖上，難是小封樣本均純值的均肉值線，UCL、LCL是小樣本油均值的留上、下控遭制線。在R圖上，海是小樣本儉極差R的想均值線，UR是小樣竭本極差嘩的上控終制線。圖是由小樣本(樣組)均值的點圖和小樣本極差R的點圖組成，橫坐標(biāo)是按時間先后采集的小樣本組序號，縱坐標(biāo)分別是小樣本均值和極差R。4.4淹.3眨加憑工誤差備的統(tǒng)計延方法點圖法圖圖4-34圖R圖UCL

0510樣組序號1520LCL0510樣組序號1520x圖LCLUCL

Ri69◆工藝過程者穩(wěn)定性點子正邊常波動釣→工藝辨◆穩(wěn)定性判刻別——沒促有點子嘩超出控楚——大部分點子在中心線上下波動，小部分點子靠近控制限——點子變化沒有明顯規(guī)律性（如上升、下降傾向，或周期性波動）同時滿足為穩(wěn)定圖4.4孫.3衫加末工誤差池的統(tǒng)計微方法點圖反控映工藝堪過程質(zhì)緊量指標(biāo)著分布中沉心(系楚統(tǒng)誤差想)的變臟化，R述圖反映們工藝過志程質(zhì)量白指標(biāo)分聲散范圍龜(隨機(jī)搏誤差)謎的變化紙，兩圖偉必須聯(lián)降合使用風(fēng)。70機(jī)械制捎造技術(shù)胸基礎(chǔ)第4章機(jī)械加工勺質(zhì)量Mac黎hin刑ing栗Qu梯ali剪ty4.5

機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及改善措施Surfacemachiningqualityfactorsandimprovementmeasures714.5喬.1描切樸削加工我表面的掀形成過每程γohDΔhDΔhOBDC圖4-35已加工表面形成過程αoVBrn刀具鈍圓半徑rnrn值主要珍由刀具程材料的主晶位結(jié)功構(gòu)及刃甘磨質(zhì)量習(xí)決定。助一般情代況下，斑高速鋼rn約為10~制18μ注m，最小好可達(dá)5μm;硬質(zhì)合罰金rn約為18~券32μ智m，最小屢可達(dá)3~6μ加m。刀具桑前角γo和后角αo越大，刃楊磨質(zhì)量越繩好，rn值會增大時。切削過程建中，后刀披面與加工初表面間的氣摩擦擠壓墻，加劇了朗加工表面洪的塑性變倍形，甚至爭引起表層蜘的非晶質(zhì)換化、纖維怖化及加工轟硬化等。圖中O點為切譽(yù)削層金欣屬的分呆流點。72圖4-36表面粗糙度4.5.緊2企機(jī)械加工罩表面粗糙消度概述經(jīng)過切責(zé)(磨)無削加工額后的表爬面總會亡有微觀肢幾何形馳狀的不該平度，旋其高度償稱為粗資糙度。粗糙度理論(理賞想)粗糙部度把刀具看窄成純幾何廈線時，切離削刃相對牽于工件運肯動所形成理表面的微資觀不平度選，其值取瞧決于殘留種面積的大幫小。RmaxⅠⅡfvf實際粗福糙度遠(yuǎn)大于已理論粗缺糙度734.5曉.2氣機(jī)板械加工扛表面粗幟糙度切削加工表面粗糙度產(chǎn)生的原因及其控制切削加煎工表面書粗糙度忠的成因切削加工臟表面的實娃際粗糙度后是由理論什粗糙度、宰積屑瘤與尤鱗刺、切近削機(jī)理的強(qiáng)變化、切希削刃與工李件的相對商位置變化而(顫振)雷、切削刃緊損壞及刀筋具的邊界競磨損等原嗚因造成的賢。74圖4-撲37達(dá)車削欺時殘留狹面積的菜高度直線刃爭車刀(井圖4-全37a澆)圓弧刃班車刀(節(jié)圖4-龜37b剩)影響因素叛：fκrRmaxvfⅠⅡrεb）RmaxⅠⅡfa）vf理論粗運糙度4.5奧.2漆機(jī)加械加工望表面粗全糙度75切削速度誰影響最大凍：v=勾10～夜50m/利min范很圍，易產(chǎn)挑生積屑瘤賓和鱗刺，狀表面粗糙燭度最差。其他影草響因素厘：刀具亭幾何角消度、刃鳥磨質(zhì)量虧，切削礦液等切削45鋼時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切削表面塑性變形和積屑瘤4.5惱.2籃機(jī)志械加工靜表面粗脅糙度76積屑瘤的挖影響及其倍抑制積屑瘤的農(nóng)形成條件工件方面版一般切休塑性材料劑且呈帶狀取切屑時才枕有可能形腿成積屑瘤器。刀具方掙面刀稍具前角γo=0或晨較小或γo<0，刀蒙具刃磨質(zhì)蕩量不佳，撲刃口附近勞的前后刀拳面粗糙度懸值較大、變切削刃不般平整，易蚊形成積屑萌瘤。切削條件扣方面切毯削速度vc中等，演進(jìn)給量f(或切秋削厚度hD)較大，不知用切削液割或切削液春不起潤滑舍減摩作用蠟時，易形后成積屑瘤誕。4.5.捆2支機(jī)械加工結(jié)表面粗糙串度圖4-38積屑瘤與過切量ΔhD

77◆形成過切如，造成犁術(shù)溝，影響標(biāo)加工精度樸,增大了灑表面粗糙膚度?！舴e屑瘤在頂部周鉗期性地蛋生成與團(tuán)脫落，錘部分碎棗片鑲嵌夜在已加舞工表面甲上，影安響了表斑面質(zhì)量才。◆積屑瘤脫境落時，會憶造成刀具棵的粘結(jié)磨量損，增大濱了加工表酒面粗糙度拋。積屑瘤幻玉對表面禽質(zhì)量的析影響4.5女.2晃機(jī)嗽械加工住表面粗頌糙度積屑瘤的恢影響及其濱抑制鱗刺的鬧影響在切削駁過程中拍，由于桐切屑在傳前刀面冶上的摩傍擦和冷憤焊作用參，使切饑屑在前蛛刀面上炊產(chǎn)生周衛(wèi)期性停硬留，從略而擠拉繼剛加工甩過的表獨面，嚴(yán)及重時使柴表面出禾現(xiàn)撕裂象現(xiàn)象，脅在已加杯工表面家上形成首鱗片狀盛毛刺，娃使表面敘粗糙不饒平。是塑性癥金屬材默料精加梯工的一棚大障礙784.5.早2番機(jī)械加工襯表面粗糙辜度切削機(jī)售理的變?；瘓D4-39非連續(xù)性切屑及加工表面圖4-40切削刃兩側(cè)工件材料的隆起現(xiàn)象794.5.枯2旗機(jī)械加工緒表面粗糙辜度切削刃工燭件相對位肉置變化(吃顫振)切削刃損騎壞及刀具郵邊界磨損運動機(jī)構(gòu)議的跳動和玩切削過程糖的波動，略均會使刀該具與工件逐間的位置舍發(fā)生變化管，從而使析切削厚度約、寬度發(fā)抱生變化。百這些變化淹的不穩(wěn)定特因素會引恭起工藝系皂統(tǒng)的自激崗振動，使倘相對位置棗變化的振莊幅加大，丑引起背刀禾量變化,手即表面粗胸糙度值加獎大。圖4-43刀具邊界磨損及凸起804.5圖.2脾機(jī)廁械加工屋表面粗布糙度切削加處工表面腹粗糙度攔的控制刀具方遇面適當(dāng)?shù)販p項小κr，κr’，或增稈大rε，以減小鳳殘留面積濤高度Rmax，即減消小表面嗚粗糙度體。增大γo，使塑推性變形禮減小，運也可抑窗制積屑庸瘤和鱗巴刺的生膜成。采用稍大乖于f的修光鼻刀(κr’=0°西)能減小Rmax。提高刀稿面和切般削刃的刑刃磨質(zhì)痛量，減抄小刀面塌和切削堡刃的表賭面粗糙他度，減慚小與加夏工表面眠間的摩既擦及表汪面粗糙悠度的復(fù)謹(jǐn)映，有流利于抑牢制積屑轟瘤和鱗騙刺的生搞成。采用能測減小與普鋼摩擦甩的TiN、TiC涂層刀俱具，以繼減小粘圍結(jié)以及劈燕積屑瘤富和鱗刺劍的生成犯。嚴(yán)格控怒制刀具遠(yuǎn)磨損值濟(jì)，后刀頌面磨損屋和邊界血磨損，討要換刀愧。814.5.雪2巨機(jī)械加工助表面粗糙旨度切削加堂工表面盒粗糙度產(chǎn)的控制工件方面加工塑括性較大憶的低碳桌鋼時，荒可預(yù)先紡將工件領(lǐng)進(jìn)行調(diào)英質(zhì)處理蠅，提高朝其硬度柜、降低列塑性，俘可以抑秒制積屑屢瘤和鱗千刺的生平成，減胸小表面照粗糙度體。切削條欠件方面切削中香碳鋼時燭可降低別切削速洞度(vc<5m豈/mi助n)或牙提高切浙削速度主(vc>30m灑/min流)，以避姿開積屑瘤掙生長區(qū)。減小進(jìn)擋給量f判，不僅惑減小了臭殘留面孤積高度Rmax，也減芒小了刀這-屑接足觸區(qū)的閘法向力燙，避免購刀-屑部間的粘栗結(jié)，從較而可抑他制積屑恥瘤和鱗窮刺的生冠成。采用加熱傲切削或低避溫切削，車以避免積飲屑瘤和鱗考刺的生成禾。使用性能溜好的切削膊液，減小罪摩擦抑制某積屑瘤和惕鱗刺的生僵成，以減等小Ra。防止機(jī)衰床加工謠系統(tǒng)的研高頻振五動，也襪可減小總表面粗絞糙度。824.5.針2但機(jī)械加工賓表面粗糙悄度磨削加工表面粗糙度及其控制磨削表首面粗糙引度有沿箏磨削速養(yǎng)度方向敲和垂直糟于磨削地速度方沙向。通賺常所說噴的磨削肯表面粗貿(mào)糙度是貴指垂直給于磨削委速度方慈向的。磨削表潑面粗糙疤度式中，vc、vw－分別堆表示砂膀輪和工擠件的速蛇度；Rs、Rw－分別表炮示砂輪和孟工件的半憐徑；m－砂輪組圓周單位灑長度的磨摧粒數(shù)，與街粒度有關(guān)須：粒度號涌越大，m梨值越大；B/fn－砂輪寬多度與軸向列進(jìn)給量之它比。83砂輪速度v↑，Ra↓工件速炒度vw↑，Ra↑砂輪縱繡向進(jìn)給f↑，Ra↑磨削深度ap↑，Ra↑磨削用量對表面粗糙度的影響vw

=40(m/min)f=2.36(m/min)ap=0.01(mm)v=50(m/s)f=2.36(m/min)ap

=0.01(mm)v(m/s),vw(m/min)Ra(μm)0304050600.51.0a）ap(mm)00.010.40.8Ra(μm)00.20.60.020.030.04b）磨削用量影響圖4-46光磨次數(shù)-Ra關(guān)系Ra(μm)01020300.020.040.06光磨次數(shù)粗粒度砂輪(WA60KV)細(xì)粒度砂輪(WA/GCW14KB)光磨次摟數(shù)↑，Ra↓4.5惠.2偵機(jī)立械加工牌表面粗?jǐn)啦诙?4砂輪粒器度↑，Ra↓；但論要適量砂輪硬度秀適中，Ra↓；趁常取中減軟砂輪組織露適中，Ra↓；常取中玻等組織采用超硬齡砂輪材料紀(jì)，Ra↓砂輪精霸細(xì)修整儲，Ra↓砂輪影響其他影響因素工件材料冷卻潤滑液等4.5.托2營機(jī)械加工妻表面粗糙速度85減小磨削動表面粗糙蜜度可采取廟的措施4.5納.2茄機(jī)封械加工羞表面粗騾糙度磨削加工表面粗糙度及其控制采用粒度野號大的砂著輪，磨粒錘細(xì)，m值增大，Ra減小，但媽磨粒不宜丘太細(xì)，否旺則會造成鄉(xiāng)豐砂輪，使Ra增大。提高砂齊輪速度vc或降低伏工件速低度vw，即vc/vw比值增丘大，可搏使Ra減小。使用直徑妻較大砂輪矛可使Ra減小。加工砂悟輪寬度B，使得僅參加工初件的磨陸粒增多理，每顆參磨粒的悉磨削量孫將減少只。增大徑向幻玉進(jìn)給量f單r(或磨赤削深度ap)，會使批表面粗糙艙度值增大淚。提高砂輪隱修整質(zhì)量位，可使Ra減小。86已加工表泰面表層金永屬硬度高單于里層金兄屬硬度的刃現(xiàn)象加工表面芳嚴(yán)重變形皺層內(nèi)金屬含晶格拉長竄、擠緊、昂扭曲、碎布裂，使表確層組織硬去化◆硬化程亦度（4-45）式中H——聾硬化層寒顯微硬蠅度（H惡V）；H0——基杜體層顯微癢硬度（H擁V）?！粲不瘜永缟疃戎赣不瘜油瞪钊牖w插的距離Δhd（μm）加工硬化概念加工硬化產(chǎn)生原因加工硬化度量4.5.梢3加綿工表面變愁質(zhì)層HV距表面深度H0hiH0圖4-47加工硬化與表面深度的關(guān)系87影響加工硬化的因素4.5.悄3加夜工表面變床質(zhì)層刀具方面刀具幾株何參數(shù)γo、αo和rn(圖4琴-4忌8、圖勒4-4毯9)γo↑Δhd↓；rn↑，硬化錘程度↑。刀具磨鞭損VB↑，Δhd↑(圖俘4-5黎0)刀具刃磨質(zhì)質(zhì)量↑，診硬化↓。工件方面工件材姨料硬度竿↓、塑飯性↑，其加工硬總化↑、飯加工硬厚化層Δhd↑。88切削條件碼方面切削用量vc、f、秋ap(圖4液-5貌1、圖然4-5擠2、君圖4-扛53)f↑，硬巡壽化程度震↑；切等削速度vc影響復(fù)持雜(力償與熱綜翼合作用粱結(jié)果)豎；切削恨深度ap影響不大啊。切削液治加工選硬化↓控制加工頑硬化措施①選擇較斥大的γo、αo②合理確懇定VB③提高刃黎磨質(zhì)量④合理選母擇切削用嘴量，盡可業(yè)能選擇較搭高的vc和較小樂的f⑤使用染性能好茂的切削撲液。4.5挽.3醬加工罪表面變貓質(zhì)層影響加工硬化的因素89殘余應(yīng)力男概念未施加待任何外斃力作用扒情況下嫌，材料島內(nèi)部保替持平衡餃而存在翅的應(yīng)力淘。殘余應(yīng)力的影響4.5.紀(jì)3加睛工表面變揪質(zhì)層刀具方販面刀具幾何婆參數(shù)γo對殘余應(yīng)兇力有很大向影響。刀具磨馬損VB↑，熱應(yīng)碼力引起加般工表面為沒殘余拉應(yīng)臺力工件方面工件材蠻料塑性休越大，債殘余拉罵應(yīng)力↑李。切脆袋性材料午時，加豪工表面蹦易產(chǎn)生冬壓應(yīng)力切削條件登方面切削速槐度vc和進(jìn)給量f對殘余竄應(yīng)力的奔影響較壘大。90v↑→殘遲余應(yīng)力尚↑（熱灘應(yīng)力起溫主導(dǎo)作次用，圖稅4-5雷7）◆切削用帆量◆刀具前角+→煩－，殘余廳拉應(yīng)力↓刀具磨損六↑→殘余慌應(yīng)力↑◆工件材姥料材料塑灑性↑→拔殘余應(yīng)沃力↑鑄鐵等脆會性材料易社產(chǎn)生殘余太壓應(yīng)力圖4-58f對殘余應(yīng)力的影響工件：45，切削條件：vc=86m/min，ap=2mm，不加切削液殘余應(yīng)力(Gpa)0.2000.200100200300400距離表面深度(μm)f

=0.40mm/rf

=0.25mm/rf

=0.12mm/r僅討論麗切削加遞工f↑→殘哲余應(yīng)力壁↑（圖肺4-5指8）切削深脊度影響升不顯著圖4-57vc對殘余應(yīng)力的影響γ0=5°,α0==5°,κr=75°,rε=0.8mm,工件：45切削條件：ap=0.3mm,f=0.05mm/r,不加切削液050100150200距離表面深度(μm)殘余應(yīng)力(Gpa)-0.2000.20vc

=213m/minvc

=86m/minvc

=7.7m/min4.5.龍3加錫工表面變戀質(zhì)層91工件表卸層溫度舌達(dá)到或賊超過金小屬材料旅相變溫昂度時，動表層金村相組織澡、顯微斃硬度發(fā)夏生變化融，并伴程隨殘余忌應(yīng)力產(chǎn)葵生，同跨時出現(xiàn)協(xié)彩色氧換化膜的掛現(xiàn)象。磨削燒傷4.5.晉3加避工表面變絞質(zhì)層磨削燒傷頓的種類回火燒傷當(dāng)磨削區(qū)溫茅度超過馬繼氏體轉(zhuǎn)變?nèi)疁囟榷囱肋_(dá)到相變鈴溫度時，蠅此時表層姨金相組織古將由原來終的馬氏體攔組織轉(zhuǎn)變彩為硬度較拾低的回火肌組織(索算氏體或屈居氏體)，英這種現(xiàn)象部稱為回火燒傷。淬火燒傷當(dāng)磨削區(qū)溫鼓度超過相蒸變溫度時夏，由于磨考削液的冷良卻作用，根工件最外寸層金屬會乒出現(xiàn)二次蔬淬火,形自成二次淬僵火馬氏體潔組織。其闊硬度比原籌馬氏體高舒,但很薄體,其下因盈冷卻過慢鉛則形成了劈燕比原回火戲馬氏體硬飯度低得多搭的過回火劑組織。此帶現(xiàn)象為淬火燒傷。退火燒礙傷當(dāng)磨削不嫂用磨削液街量，工件用表面的磨妹削溫度會親超過相變交溫度，由板于工件冷賞卻十分緩因慢,磨后招表面硬度迅大大降低日。這種現(xiàn)防象稱為退火燒進(jìn)傷。92合理選雞擇磨削剛用量改善冷采卻條件①采用高魄壓大流量偽法②安裝調(diào)帶空氣擋返板的噴嘴鴿③采用磨躁削液霧化參法或內(nèi)冷合理選擇砂輪選用新結(jié)構(gòu)和新工藝磨削表帽面殘余掛拉應(yīng)力裙達(dá)到材堡料強(qiáng)度種極限，撓在表層畝或表面辯層下產(chǎn)暑生微裂塘紋。裂江紋方向眠常與磨棗削方向紀(jì)垂直或鵲呈網(wǎng)狀撫，常與樂燒傷同戀時出現(xiàn)磨削燒傷與磨削裂紋的控制磨削裂紋4.5異.3積加工亮表面變蜘質(zhì)層圖4-60帶空氣擋板冷卻噴嘴93機(jī)械制摔造技術(shù)膊基礎(chǔ)第4章機(jī)械加工煮質(zhì)量Mac驅(qū)hin炸ing嫌Qu厘ali統(tǒng)ty4.6

機(jī)械加工過程中的振動及其控制VibrationsinmachiningProcessanditsControl944.6.窮1繩概述影響加工肅表面粗糙偷度，振動州頻率較低潑時會產(chǎn)生你波度影響生杠產(chǎn)效率加速刀具割磨損，易拴引起崩刃影響機(jī)柜床、夾控具的使攪用壽命產(chǎn)生噪芽聲污染彩，危害雅操作者章健康機(jī)械加工過程中振動的危害機(jī)械加工過程中振動的類型強(qiáng)迫振動自激振動95強(qiáng)迫振功動(受染迫振動世)產(chǎn)生桂原因由外界刷周期性檔的干擾皮力（激丟振力）壇作用引拳起強(qiáng)迫振縱動振源稈：機(jī)外舌＋機(jī)內(nèi)李。機(jī)外患振源均簡通過地姐基把振碰動傳給閑機(jī)床。更機(jī)內(nèi)：駁1旱）回轉(zhuǎn)降零部件怎質(zhì)量的踩不平衡2）機(jī)床飾傳動件的興制造誤差取和缺陷3）切削逗過程中的經(jīng)沖擊強(qiáng)迫振動糕本身不能閃引起干擾沫力的變化熊。頻率特征辦：與干擾懼力的頻像率相同另，或是肯干擾力娃頻率整怠倍數(shù)。幅值特征俯：與干擾力夸幅值、工獄藝系統(tǒng)動怕態(tài)特性有芹關(guān)。當(dāng)干找擾力頻率帖接近或等堵于工藝系脊