数控产品质量分析与质量控制(doc 15页)

数控产品质量分析与质量控制(doc 15页) 编号：_______________ 商丘科技职业学院 毕业论文（设计）

题目 数控产品质量分析与控制 系 别 机电工程系 专 业 数控技术 学生姓名 杜春鸽 成 绩 指导教师 黄胜银

2010年12月 数控产品质量分析与控制 摘要：

机械零件的加工质量直接关系到机械产品的最终质量，在制定零件加工工艺规程时，必须充分考虑零件的加工质量，必须认真分析加工过程中可能出现的质量问题并找出原因，提出改进措施以保证加工质量。另外，编程时刀具的走刀路线，刀具材料的选择及几何参数的选择，以及夹具、机床、对刀和操作工的水平都可影响产品的质量。机械加工质量指标包括两方面的参数：一方面是宏观几何参数即机械加工精度；另一方面是微观几何参数和表面物理力学性能等方面的参数即机械加工表面质量。研究对这两方面参数的影响对加工产品的质量有着重要的现实意义。

关键词 加工精度 加工表面质量 数控编程 目录 摘要 ..................................................................... I 绪论 ..................................................................... 1 一、机械加工精度 ......................................................... 1 1.1概述 ........................................................... 1 1.2影响加工精度的因素及其分析 ..................................... 2 1.3保证和提高加工精度的主要途径 ................................... 3 二、机械加工表面质量 ..................................................... 4 2.1概述 ........................................................... 4 2.2对影响机械加工表面质量的分析 ................................... 4 2.2.1影响加工表面粗糙度的因素 ....................................... 4 2.2.2影响冷作硬化的工艺因素 ......................................... 5 2.2.4影响金相组织变化的工艺因素 ..................................... 5 2.3保证和提高加工表面质量的途径 ................................... 6 2.3.1降低加工表面粗糙度 ............................................. 6 2.3.2降低加工表面冷作硬化 ........................................... 7 2.3.3降低残余应力 ................................................... 7 2.3.4降低金相组织变化 ............................................... 7 三、数控产品加工应该着重考虑的因素 ........................................ 7 3.1概述 ........................................................... 7 3.2产品加工中加工路线的问题 ....................................... 8 3.3加工过程中对刀、夹具、刀具补偿和刀具材料选择的问题 .............. 9 3.3.1对刀 ........................................................... 9 3.3.2夹具 ........................................................... 9 3.3.3刀具补偿 ....................................................... 9 3.3.4刀具材料的选择 ................................................. 9 结论 .................................................................... 10 参考文献 ................................................................ 11 绪论 随着现代化经济社会的发展和进步，我国经济的快速增长，使社会对产品的质量、使用功能和寿命的要求越来越高，尤其对产品质量的要求甚高，因此企业必须不断提高产品的质量，提高其使用效能和使用寿命，最大限度地消灭废品，减少次品，提高产品合格率，以便最大限度节约材料和减少人力消耗。 数控技术是现代化机械加工的重要基础和关键技术，应用数控机床可大大提高生产率、稳定加工质量、缩短加工周期、增加柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工，但在加工过程中，会由于某些原因而产生不可接受的误差，致使零件报废，因此对影响数控产品加工质量的误差因素进行分析并采取相应的改进措施具有重要的现实意义，在此论文中仅是简要的分析。 本论文主要探讨三方面内容：①机械加工精度的问题包括对其进行概述、影响加工精度的因素以及对其分析和提高的方法途径。②机械加工表面质量的影响和提高加工表面途径措施。③阐述编程对产品质量的影响主要涉及加工路线、对刀、夹具等问题 。 一、机械加工精度

1.1概述 1、加工精度的概念 所谓的加工精度，是指零件在加工后的几何参数（尺寸大小、

几何形状、表面间的相对位置）的实际值与理论值相符合的程度。符合程度越高，加工精度也越高；反之则加工精度越低。机械加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度三项内容，三者既有区别也有联系。 （1）尺寸精度 尺寸精度是指用来限制加工表面与其基准间的尺寸误差不超过一定范围的尺寸公差要求。 （2）形状精度 形状精度是指用来限制加工表面宏观几何形状误差，如圆度、圆柱度、平面度、直线度等，不超过一定范围的几何形状公差要求。 （3）位置精度 位置精度是指用来限制加工表面与其基准之间的相互位置误差，如平行度、垂直度、同轴度、位置度等，不超过一定范围的相互位置公差要求。 它们的公差值大小顺序为尺寸公差大于位置公差，位置公差大于形状公差。 2、获得加工精度的方法 （1）获得尺寸精度的方法 在机械加工中获得尺寸精度的方法有试切法、调整法、定 尺寸刀具法、自动控制法和主动测量法五种。 （2）获得几何形状精度的方法 在机械加工中获得几何精度的方法有轨迹法、成形法、仿形法和展成法四种。 （3）获得位置精度的方法 工件的位置精度取决于工件的安装（定位和夹紧）方式及其精度。获得位置精度的方法有找正安装法、夹具安装法和机床控制法三种。 1.2影响加工精度的因素及其分析

在机械加工过程中，机床、夹具、刀具和工件组成一个完整的系统，称为工艺系统。工件的加工精度问题也就涉及整个工艺系统的精度问题。下面对工艺系统中各类原始误差分别进行浅析。 影响原始误差的简图如图1所示。

图1 1）加工原理误差 加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行

加工而产生的误差。这种近似的加工方法可简化工艺过程及机床和刀具的设计和制造，提高生产率，降低成本，但是由此带来的原理误差必须控制在允许的范围内。 2）工艺系统的几何误差 （1）机床几何误差 机床几何误差包括机床本身各部件的制造误差、安装误差和使用过程中的磨损引起的误差。其中对加工影响最大有主轴回转误差、机床导轨误差以及传 动链误差。 （2）刀具制造误差与磨损 刀具制造误差对加工精度的影响，根据刀具种类不同而异。但都可直接影响到工件的尺寸和形状精度。任何刀具在切削过程中都不可避免地要产生磨损，并由此引起工件的尺寸和形状误差。 （3）夹具的制造误差与磨损 夹具的制造误差与磨损包括三个方面： ①定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差。 ②夹具装配后，定位元件、刀具导向元件、分度机构等元件表面间的相对尺寸误差。 ③夹具在使用过程中，定位元件和刀具导向元件表面的磨损。 （4）工件的安装误差、调整误差以及度量误差 工件的安装误差是由定位误差、夹紧误差和夹具误差等三项组成；调整误差是由于每道工序都要进行各种各样的调整工作而引起的误差；度量误差是由于精读测量仪器分辨不出或测量方法失当而引起的误差。 3）工艺系统受力变形对加工精度的影响 工艺系统受力变形对加工精度的影响

可归纳为三种形式：①受力点位置变化产生的形状误差。②切削力变化引起加工误差。③其他作用力引起的加工误差，如传动力、惯性力、重力、夹紧力等。 4）工艺系统热变形对加工精度的影响 工艺系统的热变形包括机床、工件、刀

具热变形对加工精度的影响，以及环境温度变化对加工精度的影响。 5）工件内应力对加工精度的影响 工件内应力对加工精度的影响属于加工后的误

差，它是由于金属内部组织发生了不均匀的体积变化，从而引起工件的弯曲变形。 在实际生产中，影响加工精度是错综复杂的。对于某些加工误差问题，不能仅用单因素分析法解决，而需要用概率统计的方法进行综合分析，找出产生加工误差的原因，并加以消除。如系统误差的常值系统误差和变值系统误差，分别用调整方向和自动连续补偿来消除或解决。对于随机误差，则采用数据统计的方法来解决。 1.3保证和提高加工精度的主要途径

1）直接减少或消除误差 这种方法是在查明产生误差的主要因素后，设法对其直接

消除或减弱其影响，在生产中有着广泛应用。如采用反向进给的切削方式；采用大进给量和93º的大主偏角；在工件卡盘夹持的一端车出一个缩颈。 2）误差补偿法 误差补偿法是人为地制造一种大小相等、方向相反的误差，去抵消

工艺系统固有的原始误差，或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，从而达到提高加工精度的目的。