材料与金属工艺学第五篇:切削加工5、6、7.ppt
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材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第五章第五章典型表面加工分析典型表面加工分析辅助知识:
零件加工质量及检验方法辅助知识:
零件加工质量及检验方法辅助知识:
零件加工质量及检验方法辅助知识:
零件加工质量及检验方法零件的加工质量包括加工精度和表面质量。
其中加工精度有零件的加工质量包括加工精度和表面质量。
其中加工精度有尺尺寸精度、形状精度和位置精度寸精度、形状精度和位置精度,表面质量的指标有,表面质量的指标有表面粗糙度表面粗糙度、表、表面加工硬化的程度、残余应力的性质和大小。
表面质量的主要指标面加工硬化的程度、残余应力的性质和大小。
表面质量的主要指标是表面粗糙度。
是表面粗糙度。
加工精度加工精度实际零件的形状、尺寸和理想零件的形状、尺寸相符合的实际零件的形状、尺寸和理想零件的形状、尺寸相符合的程度。
精度的高低用公差来表示。
程度。
精度的高低用公差来表示。
(11)尺寸精度及其检验尺寸精度及其检验11)尺寸精度:
是指实际零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度,尺寸精度:
是指实际零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度,即尺寸准确的程度,尺寸精度是由尺寸公差(简称公差)控制的。
即尺寸准确的程度,尺寸精度是由尺寸公差(简称公差)控制的。
同一基本尺寸的零件,公差值的大小就决定了零件的精确程度,公同一基本尺寸的零件,公差值的大小就决定了零件的精确程度,公差值小的,精度高,公差值大的,精度低。
差值小的,精度高,公差值大的,精度低。
22)尺寸精度的检验:
尺寸精度的检验:
尺寸精度常用游标卡尺、百分尺等来检验。
尺寸精度常用游标卡尺、百分尺等来检验。
若测得尺寸在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间,零件合格。
若测得尺寸在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间,零件合格。
材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系(22)形状精度及其检验形状精度及其检验11)形状精度形状精度零件的形状精度是指同一表面的实际形状与理想形状相符合的程零件的形状精度是指同一表面的实际形状与理想形状相符合的程度。
一个零件的表面形状不可能做得绝对准确,图轴的尺寸均在公差范围内,度。
一个零件的表面形状不可能做得绝对准确,图轴的尺寸均在公差范围内,其形状却可能有八种不同,用这八种不同形状的轴装在精密机械上,效果显其形状却可能有八种不同,用这八种不同形状的轴装在精密机械上,效果显然会有差别。
为满足产品的使用要求,对零件表面形状要加以控制。
然会有差别。
为满足产品的使用要求,对零件表面形状要加以控制。
按照国家标准(按照国家标准(GBll8280及及GBll8380)规定,表面形状的精度用形状公差规定,表面形状的精度用形状公差来控制。
形状公差有六项,来控制。
形状公差有六项,材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系22)常用)常用形状精度的检验形状精度的检验形状精度通常用直尺、百分表等来检验。
形状精度通常用直尺、百分表等来检验。
直线度直线度在平面上给定方向的直线度公差带是在该方向上距离为公差值的两在平面上给定方向的直线度公差带是在该方向上距离为公差值的两平行直线之间的区域。
平行直线之间的区域。
直线度检测方法如图所示,将刀口形直尺沿给定方向与被测平面接触,并直线度检测方法如图所示,将刀口形直尺沿给定方向与被测平面接触,并使两者之间的最大缝隙为最小,测得的最大缝隙即为此平面在该素线方向的直使两者之间的最大缝隙为最小,测得的最大缝隙即为此平面在该素线方向的直线度误差。
当缝隙很小时,可根据光隙估计;当缝隙较大时可用塞尺测量。
如线度误差。
当缝隙很小时,可根据光隙估计;当缝隙较大时可用塞尺测量。
如下图左下图左直线度检测直线度检测平面度检测平面度检测平面度平面度距离为公差值的两平行平面之间的区域为平面度公差带。
平面度检距离为公差值的两平行平面之间的区域为平面度公差带。
平面度检测方法如上图右所示,将刀口形直尺与被测平面接触,在各个方面检测其中最测方法如上图右所示,将刀口形直尺与被测平面接触,在各个方面检测其中最大缝隙的读数值,即为平面度误差。
圆度大缝隙的读数值,即为平面度误差。
圆度在同一正截面上半径差为公差值的在同一正截面上半径差为公差值的两同心圆之间的区域为圆度公差带。
两同心圆之间的区域为圆度公差带。
材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系圆度圆度检测方法如下图左所示,将被测零件放置在圆度仪上,调整零件的检测方法如下图左所示,将被测零件放置在圆度仪上,调整零件的轴线,使其与圆度仪的回转轴线同轴,测量头每转一周,即可显示该测量截轴线,使其与圆度仪的回转轴线同轴,测量头每转一周,即可显示该测量截面的圆度误差。
测量若干个截面,其中最大的误差值即为被测圆柱面的圆度面的圆度误差。
测量若干个截面,其中最大的误差值即为被测圆柱面的圆度误差。
误差。
圆柱度圆柱度半径差为公差值的两同轴圆柱面之间的区域为圆柱度公差带。
圆柱半径差为公差值的两同轴圆柱面之间的区域为圆柱度公差带。
圆柱度检测方法与圆度的测量方法基本相同,所不同的测量头在无径向偏移的情度检测方法与圆度的测量方法基本相同,所不同的测量头在无径向偏移的情况下,要测若干个横截面,以确定圆柱度误差。
况下,要测若干个横截面,以确定圆柱度误差。
位置公差符号位置公差符号圆度检测圆度检测(33)位置精度及其检验位置精度及其检验11)位置精度位置精度位置精度是指零件点、线、面的实际位置与理想位置位置精度是指零件点、线、面的实际位置与理想位置相符合相符合的程度。
的程度。
位置公差有八项,其符号见表位置公差有八项,其符号见表材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系22)常用)常用位置精度的检验位置精度的检验位置精度常用游标卡尺、百分表、直角尺等来检验。
位置精度常用游标卡尺、百分表、直角尺等来检验。
平行度平行度当给定一个方向时,平行度公差带是距离为公差值,且平行于基当给定一个方向时,平行度公差带是距离为公差值,且平行于基准面(或线)的两平行平(或线)之间的区域。
准面(或线)的两平行平(或线)之间的区域。
平行度检测方法如下图左所示,将被测零件放置在平板上,移动百分表,在平行度检测方法如下图左所示,将被测零件放置在平板上,移动百分表,在被测表面上按规定测量进行测量,百分表最大与最小读数之差值,即为平行被测表面上按规定测量进行测量,百分表最大与最小读数之差值,即为平行度误差。
度误差。
平行度检测图平行度检测图垂直度检测垂直度检测垂直度垂直度当给定一个方向时当给定一个方向时,垂直度公差的公差带是距离为公差值,且垂直于垂直度公差的公差带是距离为公差值,且垂直于基准面(或线)的两平行平面(或线)之间的区域。
基准面(或线)的两平行平面(或线)之间的区域。
垂直度检测方法如上图右所示,垂直度检测方法如上图右所示,将将90角尺宽边贴靠基准角尺宽边贴靠基准A,测量被测平面测量被测平面与与90角尺窄边之间的缝隙,方法同直线度误差的测量,最大缝隙即角尺窄边之间的缝隙,方法同直线度误差的测量,最大缝隙即垂直度垂直度误差。
误差。
材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系同轴度同轴度公差带是直径为公差值,且与基准轴线同轴圆柱面内的区域。
同轴公差带是直径为公差值,且与基准轴线同轴圆柱面内的区域。
同轴度检测方法如图所示,将基准面度检测方法如图所示,将基准面A、B的轮廓表面的中段放置在两高的刃口的轮廓表面的中段放置在两高的刃口状状V形铁上。
形铁上。
沿轴向截面测量,在径向截面的上下分别放置百分表,测沿轴向截面测量,在径向截面的上下分别放置百分表,测得各对应点的得各对应点的;转动零件,按上述方法测量若干个轴向截面,取各截转动零件,按上述方法测量若干个轴向截面,取各截面的面的,作为该零件的同轴度误差。
,作为该零件的同轴度误差。
同轴度检测同轴度检测圆跳动检测圆跳动检测圆跳动圆跳动径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内半径差径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内半径差为公差值,且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域(端面圆跳动和为公差值,且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域(端面圆跳动和斜向圆跳动定义略)。
斜向圆跳动定义略)。
检测方法检测方法在振摆仪上检测圆跳动。
娄零件旋转一周时,百分表最大与最小在振摆仪上检测圆跳动。
娄零件旋转一周时,百分表最大与最小读数之差,即为径向或端面圆跳动的。
读数之差,即为径向或端面圆跳动的。
材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系粗糙度粗糙度任何方法加工,由于刀痕及振动、摩擦原因都会在工件表面留任何方法加工,由于刀痕及振动、摩擦原因都会在工件表面留下凹凸不平的波峰波谷现象,粗糙度用来表示这些微小峰谷的高低下凹凸不平的波峰波谷现象,粗糙度用来表示这些微小峰谷的高低程度和间距状况。
程度和间距状况。
表面粗糙度的评定参数很多,最常用的是轮廓算术平均偏差表面粗糙度的评定参数很多,最常用的是轮廓算术平均偏差Ra,其其单位为单位为。
常用加工方法所能达到的表面粗糙度值如表所示。
常用加工方法所能达到的表面粗糙度值如表所示。
材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系位置精度、粗糙度标注示例位置精度、粗糙度标注示例材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第一节第一节第一节第一节外圆面的加工外圆面的加工外圆面的加工外圆面的加工外圆面是轴、套、盘等类零件的主要表现或辅助表面。
外圆面是轴、套、盘等类零件的主要表现或辅助表面。
一、外圆面的技术要求一、外圆面的技术要求
(1)本身精度本身精度:
直径和长度的尺寸精度、外圆面的圆度、圆柱度等形状精度:
直径和长度的尺寸精度、外圆面的圆度、圆柱度等形状精度
(2)位置精度位置精度:
与其他外圆面或孔的同轴度、与端面的垂直度等。
:
与其他外圆面或孔的同轴度、与端面的垂直度等。
(3)表面质量表面质量:
主要指的表面粗糙度。
:
主要指的表面粗糙度。
材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系二、外圆面加工方案的分析二、外圆面加工方案的分析材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第二节第二节第二节第二节孔的加工孔的加工孔的加工孔的加工
(1)紧固孔(如螺钉孔等)和其他非配合的油孔等。
)紧固孔(如螺钉孔等)和其他非配合的油孔等。
(2)回转体零件上的孔,如套筒、法兰盘及齿轮上的孔等。
)回转体零件上的孔,如套筒、法兰盘及齿轮上的孔等。
(3)箱体类零件上的孔,如床头箱箱体上的主轴和传动轴的轴承孔等。
)箱体类零件上的孔,如床头箱箱体上的主轴和传动轴的轴承孔等。
(4)深孔,即)深孔,即L/D510的孔,如车床主轴上的轴向通孔等。
的孔,如车床主轴上的轴向通孔等。
(5)圆锥孔,如车床主轴前端的锥孔以及装配用的定位销孔等。
)圆锥孔,如车床主轴前端的锥孔以及装配用的定位销孔等。
一、孔的技术要求一、孔的技术要求
(1)本身精度本身精度:
孔径和长度的尺寸精度、形状精度,如圆度、圆柱度及:
孔径和长度的尺寸精度、形状精度,如圆度、圆柱度及轴线的直线度等。
轴线的直线度等。
(2)位置精度位置精度:
孔与孔,或孔与外圆面的同轴度。
:
孔与孔,或孔与外圆面的同轴度。
(3)表面质量表面质量:
表面粗糙度和表层物理力学性能要求等。
:
表面粗糙度和表层物理力学性能要求等。
材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系二、孔的加工方案二、孔的加工方案材料与金属工艺材料与金属工艺佛山科学技术学院机电系佛山科学技术学院机电系第三节第三节第三节第三节平面的加工平面的加工平面的加工平面的加工平面平面是盘形和板形零件的主要表面,也是箱体类零件的主要表面之一。
是盘形和板形零件的主要表面,也是箱体类零件的主要表面之一。
(1)非结合面非结合面,这类平面只是在外观或防腐蚀需要时才进行加工;,这类平面只是在外观或防腐蚀
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- 材料 金属 工艺学 第五 切削 加工
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