车工(技师高级技师)ch7课件

1、第七章 车削加工精度分析 了解零件加工精度的主要内容及产生加工误差的原因；掌握在车削加工中消除或减少加工误差的知识、以及减小表面粗糙度值方法。能根据测量结果分析产生误差的原因，并提出改进措施。第七章 车削加工精度分析目 录第一节 加工精度的基本概念一、零件加工精度的主要内容二、控制尺寸精度的方法第二节 产生加工误差的原因一、原理误差二、装夹误差三、机床几何精度误差四、夹具和刀具误差五、工艺系统的变形误差六、工件残余应力引起的误差第三节 减小工件表面粗糙度值的方法一、表面粗糙度对零件使用性能的影响二、影响工件表面粗糙度的因素三、减小表面粗糙度值的方法复习思考题第七章 车削加工精度分析第一节 加工

2、精度的基本概念一、零件加工精度的主要内容 （1）尺寸精度指加工表面的尺寸（如孔径、轴径、长度等）及加工表面到基面的尺寸（如孔到基面、面到面的距离）的精度。 （2）几何形状精度指加工表面的宏观几何形状（如圆度、圆柱度、平面度等）精度。 （3）相对位置精度指加工表面与其他表面的相对位置（如平行度、 垂直度、同轴度等）的精度。二、控制尺寸精度的方法（1）定尺寸刀具法（2）试切法（3）定程法在车削加工中，控制尺寸精度的常用方法一般有以下几种：第二节 产生加工误差的原因一、原理误差由于采用近似的加工方法而产生的误差称为原理误差。二、装夹误差工件在装夹过程中产生的误差称为装夹误差。 装夹误差包括夹紧误差及

3、定位误差（包含基准位移误差和基准不符误差）。原理误差装夹误差1.定位误差的计算 在一般情况下，基准不符误差与基准位移误差没有联系，各自随机地出现，定位误差为两种误差数值之和，即2.夹紧误差定位位移不符第二节 产生加工误差的原因三、机床几何精度误差1.主轴回转误差 机床主轴是确定工件或刀具位置和运动的基准，它的误差直接影响工件的加工精度。2.导轨误差 床身及其导轨是确定机床各主要部件相对位置和相对运动的基准，机床工作部件直线运动的准确性，主要由导轨来实现。3.传动链误差 刀具与工件的正确运动关系，如车螺纹时，是由齿轮、丝杠及其螺母、蜗杆副等传动机构来实现的。第二节 产生加工误差的原因四、夹具和刀

4、具误差（1）夹具误差刀具的制造误差、装夹误差及磨损会造成加工误差。（2）刀具误差五、工艺系统的变形误差 机床、夹具、刀具和工件在加工时形成一个统一的整体，称为工艺系统。工艺系统受到力与热的作用都会产生变形，其中任何一个组成部分的变形，都会影响工件的加工精度。第二节 产生加工误差的原因1.工艺系统的刚度（3）工件的刚度工件的刚度较小时，在外力作用下发生的变形对 加工精度的影响较大。（1）工艺系统的刚度对加工精度影响（2）机床各部件的刚度）机床部件刚度的特征。）影响机床各部件刚度的因素主要有以下几个方面：各配合零件接触面的接触变形。部件中薄弱零件的变形。间隙的影响。摩擦力的影响。（4）刀具的刚度

5、刀具刚度与其尺寸、结构和装夹方法有关。第二节 产生加工误差的原因2.工艺系统受力变形引起的加工误差1）工件分粗、精车进行加工。2）减少刀具、工件的悬伸长度或进行有效的支承以提高其刚 度，可减小变形及振动。3）减小产生变形的切削力。4）合理安排工序顺序。（1）工艺系统常见受力变形误差）由切削力作用位置的变化引起的误差。）由切削力大小变化引起的误差（误差复映）。）刀具的锐、钝变化产生加工误差。）加工断续表面时降低加工质量。（2）减少工艺系统受力变形误差的主要措施第二节 产生加工误差的原因3.工艺系统受热变形引起的加工误差（4）减小工艺系统热变形误差的措施。（1）工件受热变形 切削加工中，工件的热变

6、形主要是由切削热引 起的，有些大型精密零件的热变形还受环境温度的影响。 工件的受热可分为两种情况：一种是比较均匀的受热，例如短回转体零件在车外圆或车孔时的受热；另一种是不均匀的受热，例如工件形状不对称致使不均匀受热。（2）刀具受热变形 切削热是刀具热变形的主要热源，由于刀具的 体积小，热容量不大，所以虽然只有部分切削热传散到刀具， 仍可能引起较高温度和较大的热伸长。（3）机床受热变形 机床结构的不对称及不均匀的受热，使其产生 不均匀热变形。第二节 产生加工误差的原因六、工件残余应力引起的误差1.产生残余应力的原因 指的是当外部载荷撤除后，仍然残存在工件内部的应力，残余应力来源于金属内部宏观或微

7、观组织不均匀的体积变化及热加工和冷加工的作用。残余应力（内应力）（1）毛坯制造中的应力（2）冷校直应力（3）热处理应力（4）切削加工中的应力2.减小或消除残余应力的措施（1）安排时效处理 时效处理可分为自然时效处理、人工时效处理 和振动时效处理等。（2）采用粗、精加工分开的方法 由于切除毛坯表面层金属后引起 的应力重新分布和变形最为强烈。（3）采用热校直。第三节 减小工件表面粗糙度值的方法一、表面粗糙度对零件使用性能的影响1.对配合性质的影响2.对零件耐磨性的影响3.对零件疲劳强度的影响4.对表面耐腐性的影响 零件的耐磨性除了与零件本身材料的性质和润滑条件有关外，在一定程度上还取于零件表面粗糙

8、度。 表面粗糙度值大，有腐蚀作用的物质越容易渗透到表面的微细裂纹中，或附着在零件表面上，零件的抗腐蚀性就越差，也就越容易腐蚀。而经过精磨、研磨及抛光的表面不易腐蚀。第三节 减小工件表面粗糙度值的方法二、影响工件表面粗糙度的因素1.残留面积 从表面的微观几何形状考虑，切削刃与工件相对运动的轨迹及切削刃几何形状在工件上的复映，形成了表面粗糙度。2.积屑瘤 切削过程中产生的积屑瘤既不规则又不稳定，一方面其不规则部分代替切削刃切削，留对加工的影响下深浅不一的痕迹；另一方面一部分脱落的积屑留嵌入工件已加工表面，使之形成毛刺和硬点，使表面粗糙度值增大。如图7-24所示。图7-24 积屑瘤第三节 减小工件表

9、面粗糙度值的方法3.鳞刺 鳞刺是在已加工表面上形成的近似与切削速度方向相垂直的横向裂纹，并有鳞片状的毛刺出现，鳞刺的产生使表面粗糙度值增大24级，如图7-25所示。7-25 工件表面产生的毛刺第三节 减小工件表面粗糙度值的方法4.振动 在车削过程中，车床、工件或刀具发生周期性的跳动叫做振动。产生振动时会使加工表面上出现周期性的波纹（图7-26），使表面粗糙度值显著增大。振动的原因很多，主要有以下几方面：）机床部件的松动。）车刀伸出太长，刚度 低。）工件刚度低，如细长的 工件和工件悬伸过长都 容易引起振动。）选用过高的切削用量容 易引起振动，尤其是过 高的切削速度。图7-26 车削时产生的振纹第

10、三节 减小工件表面粗糙度值的方法三、减小表面粗糙度值的方法1.减小理论残留面积高度（1）减小主偏角和副偏角（2）增大刀尖圆弧半径（3）减小进给量2.控制工件表面产生毛刺3.防止产生磨损亮斑 刀具磨损的切削刃将工件表面挤压出发亮的痕迹，即工件表面产生亮斑或亮点，使表面粗糙度值变大，这时应及时刃磨或更换刀具。4.防止切屑拉毛5.减小或消除切削过程中的振动1.什么是加工精度和加工误差?零件加工精度有哪 些主要内容?2.在车削加工中控制尺寸精度的方法有哪几种?3.什么是夹紧误差?它包括哪两种误差?4.如图7-28所示的加工要求及装夹方法进行加工， 计算定位误差并判断能否达到加工要求?图7-28 定位误差计算实例）工序图 ）装夹方法5.夹具误差主要有哪几方面因素引起的?6.什么是工艺系统?什么是工艺系统刚度?7.影响机床各部件刚度的因素主要有哪几方面