机械加工质量(1)

第五章机械加工质量1．学习目的与要求(1) 了解工艺规程的基本概念、设计内容和步骤；(2) 掌握工艺路线的拟定；(3) 掌握毛坯选择、基准选择；(4) 掌握加工阶段划分、加工方法与加工顺序确定；(5) 掌握加工余量、工序尺寸的概念；(6) 了解加工余量、工序尺寸确定方法。

2．课程内容(1) 工艺规程的概念；(2) 工艺规程设计原则、工艺规程设计所需原始资料；(3) 机械加工工艺规程设计内容及步骤；(4) 设备选择、毛坯选择、定为基准选择、加工方法选择；(5) 加工阶段划分、工序集中与分散、加工顺序的确定；(6) 加工余量的概念、影响加工余量的因素；(7) 工序尺寸及其公差的确定；(8) 工艺文件编写。

第一节机械加工精度4.1.1 概述机械加工质量包括：机械加工精度和加工表面质量两方面。

1) 加工精度的概念机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数( 尺寸、形状和位置) 与理想几何参数的符合程度。

它们之间的偏差即为加工误差。

加工误差愈大，则加工精度就愈低；反之，愈高。

加工精度包括三个方面：(1) 尺寸精度：指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸公差带中心的符合程度。

就一批零件的加工而言，工件平均尺寸与公差带中心的符合程度由调整决定；而工件之间尺寸的分散程度，则取决于工序的加工能力，是决定尺寸精度的主要方面。

在国标中尺寸公差分20级（IT01、IT0、IT1~IT18）。

(2) 形状精度：指加工后零件表面的实际几何形状与理想的几何形状( 如绝对平面、绝对圆柱面等) 的相符合程度。

在国标中形状公差有六项：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。

(3) 位置精度：指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置( 如绝对平行、垂直、同轴和角度等) 的符合程度。

在国标中位置公差有八项：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。

一般而言，零件的这三方面精度是相互关联的，没有一定的形状精度，尺寸精度和位置精度是难以保证的。

机械加工检验标准及方法(1)机械加工是现代工业生产中不可或缺的一环，机械加工检验是确保机械加工产品质量的重要环节。

为了确保机械加工产品的合格率，合理地制定适合生产的检验标准及方法是必要的。

本文将详细介绍机械加工检验标准及方法。

机械加工检验标准机械加工产生的产品有尺寸精度、表面质量、几何精度、材料硬度等多个方面的品质要求。

机械加工检验标准是指根据机械加工产品的不同品质要求，制定出一系列检验标准，用于对机械加工产品进行检验。

常见的机械加工检验标准有GB、ISO、JIS等标准。

在实际操作中，应根据机械加工产品的实际需求和使用要求，选择合适的检验标准进行检验。

同时，对于特定的机械加工产品，也可以根据实际需求制定符合实际情况的检验标准。

机械加工材料的检验方法机械加工材料的检验是确保机械加工产品质量的关键环节。

在机械加工成品的检验过程中，不仅要对成品进行检验，还要对原材料进行检验。

下面我们将详细介绍机械加工材料的检验方法。

金属材料的检验方法金属表面缺陷的检验钢材表面缺陷常见有裂纹、划痕、气泡、硅酸盐夹杂物等。

缺陷类型众多，方法不同。

一般来说，通过目视检查、手摸检查、探伤、磁粉探伤等方法可检测出钢材表面缺陷。

但有些缺陷需要通过仔细打磨能够去除，在制作机械零件时才可使用。

金属含量的检验从金属材料中提取样品，经过化学分析，就可以得到其组成。

从而判断其是什么金属及含量是否符合标准。

非金属材料的检验方法干燥状态的检验如混凝土等，在干燥状态下检测其强度。

取样检验如塑料等，可在规定的机器、水平面等条件下，按规定的方法将试样切割成均匀大小的试样，然后采用拉伸、弯曲等方法进行检验。

机械加工验收方法验收是机械加工产品交付使用前的最后一道程序。

通过验收可以确定机械加工产品是否符合质量标准，以及确认产品的使用性能是否符合用户要求。

机械加工产品的验收方法主要包括自检、互检和专家检查。

自检自检主要是由机械加工产品生产者自己进行，通过严格的自我检查，查找产品的问题，使其能够符合相应的质量标准。

机械加工质量影响因素及改进措施发布时间：2022-08-02T03:01:33.951Z 来源：《科学与技术》2022年3月6期作者：张勇[导读] 目前，随着经济的不断发展，我国零件加工的技术与能力都不断得到提升。

张勇贵州航天林泉电机有限公司，贵州贵阳 550081摘要：目前，随着经济的不断发展，我国零件加工的技术与能力都不断得到提升。

但零件加工工艺多沿用国外的方法，缺乏自主性，因此，需要不断改善机械加工工艺，使机械成品质量得到提升。

关键词：机械加工；质量；影响因素；改进措施1机械加工质量的影响因素1.1表面质量的影响每一个机械加工零部件的表面都是由切削加工得到的，这里会用到很多涉及到切削加工技术的机床及工具等等。

切削质量的好坏主要与以下几方面因素有关，一是材料本身的性质，在我们日常生活中有时用到的物品都具有相同的硬度和韧性，因此我们普遍认为这些物品的加工流程都是一样的。

其实，这是一种错误的想法。

我们虽然在使用中没看出这两种物品的差别，那是由于我们没有用到它们各自的极限性质。

对于加工零部件的企业来说，不同的材料性质具有不同的加工方法。

有的热塑性材料需要先把材料加热到一定温度然后迅速降温至一定温度，然后快速定型，这样就制作成了韧性好但是硬度不太强的材料，有的热铸性材料是需要把材料加热到一定温度后然后再高温下直接进行定性，下面一步就是逐渐降温，温度稳定下来后这个零件也就做好了，这种方式制作出来的材料具有很好的硬度但是缺乏较好的韧性。

由此看来，材料本身的性质是一个十分重要的因素。

1.2零件表面耐疲劳程度耐疲劳程度是指材料在加工过程中能够发生反复对抗应力的性质。

尤其是零件的表面性质，耐疲劳程度是零部件表面性质的重要参考指标。

众所周知，在某些极端工况的条件下，互相接触的零件之间会存在应力集中的问题。

从表面现象来看，主要是由于零件互相接触的表面存在极为细微的裂纹划痕，极其微小的凹面突起等等。

但是出现这种表面现象的根本原因在于零件的耐疲劳程度不同。

机械加工质量的概念
机械加工质量通常包括两个方面: 几何方面的质量和材料性能方面的质量。

几何方面的质量--指机械加工后最外层表面与四周环境间界面的几何外形误差。

它分为宏观几何外形误差和微观几何外形误差。

1）宏观几何外形误差（如圆度误差，平面度误差等）。

宏观几何外形误差的波长（测量长度或取样长度）与波高（误差值）的比值一般大于1000。

2）微观几何外形误差（微观几何外形的不平度，或称表面粗糙度）。

其波长与波高比值一般小于50。

3）介于宏观几何外形误差与微观表面粗糙度之间的周期性几何外形误差，常用波度来表示，其波长λ与波高Hλ比值等于50～1000。

波度主要是由加工系统的振动所引起的。

材料性能方面的质量--指机械加工后，零件肯定深度表面层的物理力学性能等方面的质量与基体相比发生了变化，故称加工变质层。

主要表现在以下几方面：
1）表面层加工硬化机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、崎变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长等，这些都会使表面层金属硬度增加，通称为加工硬化（或冷作硬化）。

加工硬化的评定指标通常有3项：
① 表面层金属硬度HV；
② 硬化层深度h；
③ 硬化程度N：
式中HV0 --工件内部金属原来的硬度。

2）表面层金相组织变化机械加工过程中由于切削热的作用，有可能表面层金属的金相组织发生变化。

例如，磨削淬火钢时，磨削热的作用会引起淬火钢中马式体的分解，或消失回火组织等。

3）表面层残余应力由于切削力和切削热的综合作用，表面层金属晶格的变形或金相组织变化，会造成表面层残余应力。

第七节机械加工质量的概念零件的加工质量包括机械加工精度和加工表面质量两大方面。

一、机械加工精度机械加工精度(machining accuracy)是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和表面间的相互位置)与理想几何参数的符合程度。

符合程度越高，加工精度就越高。

机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。

(1)尺寸精度尺寸精度(dimensional accuracy)是指零件的直径、长度、表面距离等尺寸的实际数值与理想数值相接近的程度。

尺寸精度是用尺寸误差来控制的。

尺寸公差是切削加工中零件尺寸允许的变动量。

在基本尺寸相同的情况下，尺寸公差越小，则尺寸精度越高。

为了实现互换性和满足各种使用要求，国家标准GB/T1800.2—1998规定：尺寸公差分为20个公差等级，即IT01，IT0，IT1，IT2，……，IT17，IT18。

IT表示标准公差(IT是国际公差ISO Tolerance的英文缩写)，公差的等级代号用阿拉伯数字表示，从IT01～IT18，精度依次降低，公差数值依次增大。

(2)形状精度形状精度(form accuracy)是指加工后零件上的线、面的实际形状与理想形状的符合程度。

评定形状精度的项目按GB/T1182—1996规定，有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等六项。

形状精度是用形状公差来控制的，各项形状公差，除圆度、圆柱度分13个精度等级外，其余均分为12个精度等级。

1级最高，12级最低。

(3)位置精度位置精度(position accuracy)是指加工后零件上的点、线、面的实际位置与理想位置的符合程度。

评定位置精度的项目按GB/T1182—1996规定，有平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动等8项。

位置精度是用位置误差来控制的，各项目的位置公差分为12个精度等级。

二、机械加工表面质量1.机械加工表面质量含义机械加工表面质量(machining quality of machined surfaces)主要包含两方面内容：(1)加工表面的几何形状特征主要指表面粗糙度。

机械加工质量由于部分较为重要的零件的使用环境比较特殊，如在高温、高压等环境下使用，要想保证零件使用的安全性、稳固性，零件的质量必须要达到相关标准，这就对机械加工质量提出了更高层次的要求。

机械加工质量主要由两部分构成，即加工精度与加工表面质量。

只有对机械加工中两个重要环节进行严格控制，机械加工的质量才能得到更好地控制，机械产品的质量也才能达到使用标准。

1.机械加工质量的内涵机械加工质量主要包括两个方面：加工精度、加工表面质量，而这两个方面又分别会受到几何方面与材料方面的质量影响。

几何方面的质量在机械加工过程中，几何方面的质量会对机械加工的精度造成影响。

几何方面的质量是指机械产品在加工过程中产品表面和界面之间的几何形状误差。

其主要包括两个方面：宏观几何形状误差、微观几何形状误差。

其中，宏观几何形状误差包括圆度误差等，一般情况下宏观几何形状误差波高和波长之间的比值会高于1000。

而微观几何形状误差则包括表面粗糙度等，一般情况下微观几何形状误差波高和波长之间的比值都低于50。

材料方面的质量在机械加工中，材料方面的质量是指机械产品表面层所涉及的物理学性能的质量和基体之间产生的变化，也被称为加工变质层。

在机械加工过程中，材料方面的质量会对加工表面质量造成影响，这主要表现在表面层加工硬化和表面层金相组织变化两个方面。

其中，表面层加工硬化是指机械加工时所产生的塑性变形、晶粒间产生滑移等导致机械产品表面层金属的硬度被增强。

一般对机械产品加工硬度进行评定需要考虑三个方面，即表面层金属硬度、硬化深度与硬化程度。

表面层金相组织变化是指在机械加工中因切削热的作用，导致机械产品表面金属的金相组织产生变化。

2.机械加工质量的影响因素在机械加工过程中，机械加工质量问题主要包括切削加工表面粗糙度、磨削加工表面粗糙度。

一般影响机械加工质量的因素可以分为两个方面，即几何因素和物理学因素。

切削加工表面粗糙度在机械加工中，切削加工表面粗糙度这一质量问题的产生原因主要包括几何因素和物理学因素两个方面。

机械制造基础知识（二）机械加工质量工艺研究所2009年6月课程大纲一机械加工质量二机械加工精度三机械加工表面质量机械加工精度：指零件经加工后的尺寸、几何形状及各表面的相互位置等参数的实际值与设计图样规定的理想值之间相符合（或相近似）的程度。

它们之间不符合（或相互差异）的程度称为加工误差。

机械加工质量机械加工表面质量：指零件加工后的表面层状态。

包括表面粗糙度和表面力学性能。

机械加工表面质量加工表面粗糙度加工表面物理力学性能表面层冷却硬化表面层残余应力表面层金相组织变化机械加工质量影响加工精度的原始误差：由机床、工装、刀具构成的工艺系统引起的误差称之为原始误差。

原始误差工艺系统初始状态的原始误差工艺过程中的原始误差原理误差定位误差夹具误差调整误差刀具误差机床主轴回转误差机床导轨导向误差机床传动误差工艺系统受力变形工艺系统受热变形刀具磨损测量误差工件内应力变形课程大纲一机械加工质量二机械加工精度三机械加工表面质量机械加工精度工艺系统初始状态原始误差对加工精度的影响：1、机床的原始误差n主轴回转运动误差n机床导轨误差n机床传动链误差2、刀具、夹具的制造误差及磨损3、工艺系统的定位误差和调整误差n定位误差由于定位不正确而引起的误差称为定位误差。

n调整误差在工件加工中，为了保证工件尺寸精度及工件各表面间的相互位置，要对工件进行检验测量，再根据测量结果对刀具、夹具和机床进行调整。

机械加工精度工艺系统受力变形对加工精度的影响：1、工艺系统受力的类型受力类型主要有切削力、传动力、夹紧力、重力及其他作用力，这些力会破坏已调整好的正确位置关系，使工件产生尺寸和形状误差。

2、工件的刚度及其对加工精度的影响3、机床部件的刚度及其对加工精度的影响n零件接触表面间的接触变形n薄弱零件本身的变形n间隙和摩擦的影响n机床刚度对工件加工精度的影响机械加工精度4、误差复映规律在切削加工中，由于毛坯存在形状和位置误差，引起切削力和工艺系统的误差，这种误差最后重复反映到被加工件上去，称为“误差复映”5、其它力引起的加工误差n夹紧力引起的加工误差n重力引起的加工误差机械加工精度工艺系统受热变形对加工精度的影响：1、工艺系统热源的种类u内部热源：切削热和摩擦热大量的切削热由切屑带走，传给工件的热量一般为10%～30%，传递给刀具的热量为1%～5%；钻、镗加工约有50%的切削热传入工件；磨削加工中，磨屑带走的热量少约占4%，大部分传给了工件约占84%，可见切削热对磨削加工的影响尤为严重。

机械加工质量概述引言机械加工是制造业中的基础工艺之一，它对产品的质量和性能有着重要的影响。

机械加工质量是指通过机械加工工艺制造的产品在尺寸、形状、表面质量、材料性能等方面的符合度和稳定性。

良好的机械加工质量能够保证产品的功能正常运行，提高产品的可靠性和使用寿命。

机械加工质量指标1. 尺寸精度尺寸精度是机械加工质量中最重要的指标之一。

它用来描述产品的尺寸与设计要求之间的偏差大小。

尺寸精度可通过测量和对比实际尺寸与设计尺寸之间的差值来评估。

常见的尺寸精度指标包括角度误差、直线度、平行度和圆度等。

2. 表面质量表面质量是指产品表面的光洁度和光滑度。

良好的表面质量可以提高产品的外观效果和使用舒适度，降低摩擦阻力。

常见的表面质量指标包括表面粗糙度和表面硬度等。

3. 材料性能材料性能是机械加工质量的重要基础，对产品的强度、硬度、耐磨性等性能有直接影响。

通过合理选择材料和控制加工工艺，可以获得符合设计要求的材料性能。

机械加工质量控制方法良好的机械加工质量离不开有效的质量控制方法。

以下是常见的机械加工质量控制方法：1. 设计合理性在机械加工的早期阶段，就需要通过合理的设计来确保产品的质量。

设计要充分考虑产品的功能要求和制造过程中的加工难度，合理选择材料和加工工艺。

2. 工艺控制机械加工的工艺控制包括机床设备的选择、刀具选择和加工参数的控制等。

合理的工艺控制能够保证产品的尺寸精度和表面质量。

3. 检测与测试检测与测试是机械加工质量控制的重要环节。

通过测量和检测产品的尺寸、形状、表面质量等指标，可以及时发现问题，采取措施进行调整和改进。

4. 追溯与改进机械加工质量的追溯与改进是质量控制的最后环节。

通过对产品质量数据的分析，发现质量问题的原因，并采取措施进行改进和防控，以提高机械加工质量的稳定性和可靠性。

结论机械加工质量是制造业中不可或缺的环节，它对产品的质量和性能有着重要影响。

通过合理的质量控制方法和优化的工艺流程，可以获得高质量的机械加工产品。