机械加工质量分析与控制PPT课件
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机械加工质量培训课件PPT(共 104张)
例: ①滚刀用阿基米德蜗杆代替渐开线蜗杆 （近似的刀具轮廓）； ②模数铣刀铣齿（近似的刀具轮廓）； ③用公制丝杆车蜗杆或英制螺纹。 （近似的加工运动）
2.1 机械加工精度
i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34
例1. 在公制车床上车模数为2mm蜗杆时，挂轮计算式为 ：
z1 z2
z3 z4
P(P机 （1 床 蜗丝 杆杆 螺螺 距距 ）） ，若P=6mm，
Z 1 1,1 Z 2 0 7,Z 0 3 8,Z 0 4 1,2 求加0 工后蜗杆螺距
误差是多少？
i
P1=2
P=6
解： i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34 P ห้องสมุดไป่ตู้iP Z Z2 1Z Z3 4P1 71 0 2 800 066.2857
1）主轴回转误差。 纯径向跳动误差 轴向窜动误差 纯角度摆动误差
①主轴纯径向跳动误差对加精度的影响。 产生的主要原因：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的
圆度误差等。 a. 切削力F的作用方向不变（见图2-5 车外圆的情形)
2
R
1
3
R3
R1 △R
o o′
理论位置
实际位置
R
4
车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差。
@加工质量与设备、工艺方法、工艺措施有关。
2.1 机械加工精度
2.1.1 概述 1、机械加工精度(简称加工精度)：是指零件在机械加工后
的几何参数(尺寸、几何形状和表面间相互位置)的实际值和理 论值相符合的程度。
2、加工误差：实际参数与理论参数的差值
2.1 机械加工精度
2.1.2 影响加工精度的因素及其分析 在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相互位置的
2.1 机械加工精度
i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34
例1. 在公制车床上车模数为2mm蜗杆时，挂轮计算式为 ：
z1 z2
z3 z4
P(P机 （1 床 蜗丝 杆杆 螺螺 距距 ）） ，若P=6mm，
Z 1 1,1 Z 2 0 7,Z 0 3 8,Z 0 4 1,2 求加0 工后蜗杆螺距
误差是多少？
i
P1=2
P=6
解： i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34 P ห้องสมุดไป่ตู้iP Z Z2 1Z Z3 4P1 71 0 2 800 066.2857
1）主轴回转误差。 纯径向跳动误差 轴向窜动误差 纯角度摆动误差
①主轴纯径向跳动误差对加精度的影响。 产生的主要原因：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的
圆度误差等。 a. 切削力F的作用方向不变（见图2-5 车外圆的情形)
2
R
1
3
R3
R1 △R
o o′
理论位置
实际位置
R
4
车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差。
@加工质量与设备、工艺方法、工艺措施有关。
2.1 机械加工精度
2.1.1 概述 1、机械加工精度(简称加工精度)：是指零件在机械加工后
的几何参数(尺寸、几何形状和表面间相互位置)的实际值和理 论值相符合的程度。
2、加工误差：实际参数与理论参数的差值
2.1 机械加工精度
2.1.2 影响加工精度的因素及其分析 在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相互位置的
机械制造质量分析与控制.ppt
(2)成形刀具 (如成形车刀、成形铣刀、模数 铣刀等)的形状误差
(3)展成刀具 (如齿轮滚动、插齿刀、花键滚 刀等)切削刃的形状及有关尺寸，以及其安装、调 整不正确
(4)一般刀具 (如普通车刀、单刃镗刀、面铣 刀、刨刀等)的制造误差
3.夹具
夹具的作用是使工件相 对于刀具和机床具有正确的 位置，因此夹具的制造误差 对工件的加工精度 (特别是 位置精度) 有很大影响。
5. (1)由于工艺系统刚度变化引起的误差
图5-18 车削外圆时工艺 系统受力变形对加工精度 的影响
5. (2)由于切削力变化引起的误差
在加工过程中，由于工件的加工余量发生变 化、工件材质不均等因素引起的切削力变化，使 工艺系统变形发生变化，从而产生加工误差。
图5-19 毛坯形状误差的复映
5. (3)由于夹紧变形引起的误差
实际加工不可能把零件做得与理想零件完全 一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实 际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加 工误差。
2.加工经济精度
图5-2 加工成本与加工误差之间的关系
3.原始误差
由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺 系统 (简称工艺系统) 会有各种各样的误差产生，这 些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同 的方式 (或扩大、或缩小) 反映为工件的加工误差。 工艺系统的误差是“因”，是根源；工件的加工误差 是 “果”，是表现；因此，我们把工艺系统的误差 称为原始误差。
1.机床的几何误差
加工中刀具相对于工件的成形运动一般 都是通过机床完成的，因此，工件的加工精 度在很大程度上取决于机床的精度。机床制 造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴 回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的 磨损将使机床工作精度下降。
(3)展成刀具 (如齿轮滚动、插齿刀、花键滚 刀等)切削刃的形状及有关尺寸，以及其安装、调 整不正确
(4)一般刀具 (如普通车刀、单刃镗刀、面铣 刀、刨刀等)的制造误差
3.夹具
夹具的作用是使工件相 对于刀具和机床具有正确的 位置，因此夹具的制造误差 对工件的加工精度 (特别是 位置精度) 有很大影响。
5. (1)由于工艺系统刚度变化引起的误差
图5-18 车削外圆时工艺 系统受力变形对加工精度 的影响
5. (2)由于切削力变化引起的误差
在加工过程中，由于工件的加工余量发生变 化、工件材质不均等因素引起的切削力变化，使 工艺系统变形发生变化，从而产生加工误差。
图5-19 毛坯形状误差的复映
5. (3)由于夹紧变形引起的误差
实际加工不可能把零件做得与理想零件完全 一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实 际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加 工误差。
2.加工经济精度
图5-2 加工成本与加工误差之间的关系
3.原始误差
由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺 系统 (简称工艺系统) 会有各种各样的误差产生，这 些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同 的方式 (或扩大、或缩小) 反映为工件的加工误差。 工艺系统的误差是“因”，是根源；工件的加工误差 是 “果”，是表现；因此，我们把工艺系统的误差 称为原始误差。
1.机床的几何误差
加工中刀具相对于工件的成形运动一般 都是通过机床完成的，因此，工件的加工精 度在很大程度上取决于机床的精度。机床制 造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴 回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的 磨损将使机床工作精度下降。
机械加工质量分析PPT31页
3．表面质量对零件耐腐蚀性的影响
零件的耐腐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值 越大，越容易积聚腐蚀性物质，凹谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。 故减小表面粗糙度值，可提高零件的耐蚀性。此外，残余压应力使零 件表面紧密腐蚀性物质不易进入，可增强零件的耐蚀性。
4．表面质量对配合性质的影响
在间隙配合中，如果配合表面粗糙，则在初期磨损阶段由于配合 表面迅速磨损，使配合间隙增大，改变了配合性质。在过盈配合中， 如果配合表面粗糙，则装配后表面的凸峰将被挤压，而使有效过盈量 减少，降低了配合强度。
➢ 解决办法是在工件和电磁吸盘之间垫入一薄橡皮
（0.5mm以下）。当吸紧时，橡皮被压缩，工件变形减小，
经几次反复磨削逐渐修正工件的翘曲，将工件磨平。
2021/9/23
13
4．1 机械加工精度
4．1．8 工艺系统受热变形引起的加工误差 1．工艺系统的热源 （1）内部热源：切削热 、摩擦热、派生热源 （2）外部热源：环境温度、热辐射 2．工艺系统的热平衡
2021/9/23
24
4．2 机械加工表面质量
4．2．3 影响表面粗糙度的因素 1． 切削加工中影响表面粗糙度的因素 （1）几何因素 （2）物理因素
➢ 积屑瘤 ➢ 刀具表面对工件表面的挤压与摩擦 ➢ 工件材料性质
2021/9/23
25
4．2 机械加工表面质量
2． 磨削加工中影响表面粗糙度的因素
（1）磨削用量砂轮速度对表面粗糙度的影响较大，提高有利于降低表 面粗糙度。磨削深度与进给速度增大时，将使工件表面塑性变形加剧， 因而使表面粗糙度值增大。
4．1 机械加工精度
• 教学重点：
– 掌握机械加工精度的概念; – 掌握获得加工精度的方法; – 掌握影响加工精度的因素; – 掌握提高加工精度的工艺措施
零件的耐腐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值 越大，越容易积聚腐蚀性物质，凹谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。 故减小表面粗糙度值，可提高零件的耐蚀性。此外，残余压应力使零 件表面紧密腐蚀性物质不易进入，可增强零件的耐蚀性。
4．表面质量对配合性质的影响
在间隙配合中，如果配合表面粗糙，则在初期磨损阶段由于配合 表面迅速磨损，使配合间隙增大，改变了配合性质。在过盈配合中， 如果配合表面粗糙，则装配后表面的凸峰将被挤压，而使有效过盈量 减少，降低了配合强度。
➢ 解决办法是在工件和电磁吸盘之间垫入一薄橡皮
（0.5mm以下）。当吸紧时，橡皮被压缩，工件变形减小，
经几次反复磨削逐渐修正工件的翘曲，将工件磨平。
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4．1 机械加工精度
4．1．8 工艺系统受热变形引起的加工误差 1．工艺系统的热源 （1）内部热源：切削热 、摩擦热、派生热源 （2）外部热源：环境温度、热辐射 2．工艺系统的热平衡
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4．2 机械加工表面质量
4．2．3 影响表面粗糙度的因素 1． 切削加工中影响表面粗糙度的因素 （1）几何因素 （2）物理因素
➢ 积屑瘤 ➢ 刀具表面对工件表面的挤压与摩擦 ➢ 工件材料性质
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4．2 机械加工表面质量
2． 磨削加工中影响表面粗糙度的因素
（1）磨削用量砂轮速度对表面粗糙度的影响较大，提高有利于降低表 面粗糙度。磨削深度与进给速度增大时，将使工件表面塑性变形加剧， 因而使表面粗糙度值增大。
4．1 机械加工精度
• 教学重点：
– 掌握机械加工精度的概念; – 掌握获得加工精度的方法; – 掌握影响加工精度的因素; – 掌握提高加工精度的工艺措施
机械加工质量及其控制概述ppt68页课件
第一节 概述
二、机械加工表面质量
（一）表面质量的概念
粗糙度太大、太小都不耐磨
适度冷硬能提高耐磨性
对疲劳强度的影响
对耐腐蚀性能的影响
对工作精度的影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高疲劳强度
粗糙度越大、工作精度降低
残余应力越大，工作精度降低
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性
本章提要
机械产品质量取决于零件的加工质量和产品的装配质量，机器零件的加工质量是整台机器质量的基础。 机器零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量两个重要指标表示，它的高低将直接影响整台机器的使用性能和寿命。 机械产品加工的首要任务，就是保证零件的机械加工质量要求。 本章重点讨论影响机械加工精度和表面质量的因素及其控制方法。
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
主轴回转误差的基本形式
车床上车削
镗床上镗削
内、外圆
端面
螺纹
孔
端面
纯径向跳动
机械加工中，采用近似的成形运动或近似的刀刃形状进行加工，虽然会由此产生一定的原理误差，但却可以简化机床结构和减少刀具数，只要加工误差能够控制在允许的制造公差范围内，就可采用近似加工方法。
原始误差
工艺系统动误差
工艺系统受力变形
刀具磨损
残余应力引起变形
测量误差
工艺系统热变形
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
二、机械加工表面质量
（一）表面质量的概念
粗糙度太大、太小都不耐磨
适度冷硬能提高耐磨性
对疲劳强度的影响
对耐腐蚀性能的影响
对工作精度的影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高疲劳强度
粗糙度越大、工作精度降低
残余应力越大，工作精度降低
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性
本章提要
机械产品质量取决于零件的加工质量和产品的装配质量，机器零件的加工质量是整台机器质量的基础。 机器零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量两个重要指标表示，它的高低将直接影响整台机器的使用性能和寿命。 机械产品加工的首要任务，就是保证零件的机械加工质量要求。 本章重点讨论影响机械加工精度和表面质量的因素及其控制方法。
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
主轴回转误差的基本形式
车床上车削
镗床上镗削
内、外圆
端面
螺纹
孔
端面
纯径向跳动
机械加工中，采用近似的成形运动或近似的刀刃形状进行加工，虽然会由此产生一定的原理误差，但却可以简化机床结构和减少刀具数，只要加工误差能够控制在允许的制造公差范围内，就可采用近似加工方法。
原始误差
工艺系统动误差
工艺系统受力变形
刀具磨损
残余应力引起变形
测量误差
工艺系统热变形
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
机械加工质量分析与控制课件
质量评估方法的优势
能够全面了解机械加工过程和产品的质量情况，找出影响质量的因素并 采取相应的措施进行改进，提高加工过程的稳定性和产品质量的可靠性。
PART 03
机械加工质量控制技术
加工参数优化
切削参数优化
根据工件材料、刀具材料和加工 条件，选择合适的切削速度、进 给速度和切削深度，以提高加工 效率和加工质量。
案例二：某生产线上的加工质量控制
总结词
通过引入自动化检测设备和加工监控系统，确保生产线上的产品质量稳定。
详细描述
某生产线在加工过程中，产品质量不稳定，合格率波动较大。为了解决这一问题， 引入了先进的自动化检测设备和加工监控系统。这些设备可以实时监测加工过程 中的各项参数，及时发现并纠正异常，确保产品质量稳定。
精细化检验标准
制定更加精细化的检验标准和方法，提高检 验的准确性和可靠性，确保机械加工质量符 合要求。
全过程质量控制模式
全过程质量追溯
建立全过程的质量追溯体系，对机械加工过程中的每一个 环节进行记录和追溯，便于质量问题的定位和解决。
01
全过程监控与评估
对机械加工全过程进行实时监控和评估， 及时发现和解决潜在的质量问题，确保 加工质量的稳定性和可靠性。
自动化检测与修正
利用机器视觉和自动化检测技术，实现机械加工零件的自动检测和 误差修正，提高加工精度和一致性。
精细化质量控制标准
精细化工艺参数控制
对机械加工过程中的各项工艺参数进行精细 化控制，确保工艺参数的稳定性和准确性， 提高加工质量。
精细化材料质量控制
加强材料采购、存储和使用等环节的管理，确保材 料质量的稳定性和可靠性，降低因材料问题导致的 质量风险。
加工误差补偿
误差建模
能够全面了解机械加工过程和产品的质量情况，找出影响质量的因素并 采取相应的措施进行改进，提高加工过程的稳定性和产品质量的可靠性。
PART 03
机械加工质量控制技术
加工参数优化
切削参数优化
根据工件材料、刀具材料和加工 条件，选择合适的切削速度、进 给速度和切削深度，以提高加工 效率和加工质量。
案例二：某生产线上的加工质量控制
总结词
通过引入自动化检测设备和加工监控系统，确保生产线上的产品质量稳定。
详细描述
某生产线在加工过程中，产品质量不稳定，合格率波动较大。为了解决这一问题， 引入了先进的自动化检测设备和加工监控系统。这些设备可以实时监测加工过程 中的各项参数，及时发现并纠正异常，确保产品质量稳定。
精细化检验标准
制定更加精细化的检验标准和方法，提高检 验的准确性和可靠性，确保机械加工质量符 合要求。
全过程质量控制模式
全过程质量追溯
建立全过程的质量追溯体系，对机械加工过程中的每一个 环节进行记录和追溯，便于质量问题的定位和解决。
01
全过程监控与评估
对机械加工全过程进行实时监控和评估， 及时发现和解决潜在的质量问题，确保 加工质量的稳定性和可靠性。
自动化检测与修正
利用机器视觉和自动化检测技术，实现机械加工零件的自动检测和 误差修正，提高加工精度和一致性。
精细化质量控制标准
精细化工艺参数控制
对机械加工过程中的各项工艺参数进行精细 化控制，确保工艺参数的稳定性和准确性， 提高加工质量。
精细化材料质量控制
加强材料采购、存储和使用等环节的管理，确保材 料质量的稳定性和可靠性，降低因材料问题导致的 质量风险。
加工误差补偿
误差建模
机械加工质量控制与检测PPT课件
❖工艺系统：机床、夹具、刀具、工件
❖ 质量控制的重点：工艺过程的正确性、 操作者的技能和经验
大连职业技术学院
4
绪论
例如：加工有色金属右旋梯形 螺纹螺母时，表面粗糙度达不 到要求？
关键
学习如何在加工过程中 实施质量“控制”
大连职业技术学院
5
绪论
（二）检测 ❖目的：量具、仪器或专用检具对加工好
的零件进行检测、比较，得到误 差值或判断其是否符合质量要求 的过程
❖ 检测方法：
检测原理
复杂的计算
查表
经验公式
❖掌握各种精度指标项目的定义—获得检测原 理—确定检测方法—选取相应的量具及辅助 工具—获取正确的误差值—数据分析处理— 得出检测结论—对工艺过程进行指导
大连职业技术学院
6
目录
1
加工质量控制基础
2
检测技术基础
3
几何量误差检测
4
各类毛坯的检测
5 典型零件加工质量控制与检测
直线度 形
状 平面度
无
平行度
有
定
位
垂直度
有
无
向 倾斜度
有
公 圆度 差 圆柱度
形状 或位 置公
差
线轮廓 度
面轮廓 度
无 无 有或无 有或无
置
位置度
定 同轴度
公 位 对称度
圆跳动
差跳 动 全跳动
有或无 有 有 有 有
13
1.1 零件的使用性能与加工质量
1.1.2零件加工质量
（二）表面质量的概念 1、表面层的几何形状
表面粗糙度：表面微观几何形状误差，其波长与波高的比值在 L1/H1＜40的范围内，波距<1mm。由刀刃切削后形成。 表面波度：介于加工精度（宏观几何形状误差L3/H3 = 1000）和表 面粗糙度间的一种带有周期性的几何形状误差，其波长与波高的比值 在40＜L2/H2＜1000的范围，波距=1~10mm。由工艺系统的振动引起。 纹理方向： 表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的 机械加工方法。 伤痕：加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。例如：砂眼、气孔、 裂痕等。
❖ 质量控制的重点：工艺过程的正确性、 操作者的技能和经验
大连职业技术学院
4
绪论
例如：加工有色金属右旋梯形 螺纹螺母时，表面粗糙度达不 到要求？
关键
学习如何在加工过程中 实施质量“控制”
大连职业技术学院
5
绪论
（二）检测 ❖目的：量具、仪器或专用检具对加工好
的零件进行检测、比较，得到误 差值或判断其是否符合质量要求 的过程
❖ 检测方法：
检测原理
复杂的计算
查表
经验公式
❖掌握各种精度指标项目的定义—获得检测原 理—确定检测方法—选取相应的量具及辅助 工具—获取正确的误差值—数据分析处理— 得出检测结论—对工艺过程进行指导
大连职业技术学院
6
目录
1
加工质量控制基础
2
检测技术基础
3
几何量误差检测
4
各类毛坯的检测
5 典型零件加工质量控制与检测
直线度 形
状 平面度
无
平行度
有
定
位
垂直度
有
无
向 倾斜度
有
公 圆度 差 圆柱度
形状 或位 置公
差
线轮廓 度
面轮廓 度
无 无 有或无 有或无
置
位置度
定 同轴度
公 位 对称度
圆跳动
差跳 动 全跳动
有或无 有 有 有 有
13
1.1 零件的使用性能与加工质量
1.1.2零件加工质量
（二）表面质量的概念 1、表面层的几何形状
表面粗糙度：表面微观几何形状误差，其波长与波高的比值在 L1/H1＜40的范围内，波距<1mm。由刀刃切削后形成。 表面波度：介于加工精度（宏观几何形状误差L3/H3 = 1000）和表 面粗糙度间的一种带有周期性的几何形状误差，其波长与波高的比值 在40＜L2/H2＜1000的范围，波距=1~10mm。由工艺系统的振动引起。 纹理方向： 表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的 机械加工方法。 伤痕：加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。例如：砂眼、气孔、 裂痕等。
机械加工质量分析及控制
第3章 机械加工质量分析及控制
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演讲人姓名
第一节 概 述
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零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。
加工精度 表面质量
本章的任务是讨论零件的机械加工精度问题。
衡量进行加工质量的指标有两方面
一、加工精度和表面质量的概念
在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件间的正确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合，两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差来表示。
距表层深度
加工后
0
-σ
距表层深度
+σ
0
-σ
+σ
加工时
金相组织变化的影响 切削时产生的高温会引起表面层的相变。由于不同的金相组织有不同的比重，表面层金相组织变化的结果造成了体积的变化。表面层体积膨胀时，因为受到基体的限制，产生压应力；反之表面层体积缩小，则产生拉应力。各种金相组织中，马氏体比重最小，奥氏体比重最大。
0
-σ
距表层深度
+σ
加工时
0
-σ
距表层深度
+σ
加工后
（1）冷塑性变形的影响 当切削加工完成后，切削力已去除，里层金属趋向复原（弹性恢复），但受到已产生塑性变形的表面层限制，回复不到原状，因而在表面层产生残余压应力，里层则为拉应力与之相平衡。
0
-σ
距表层深度
+σ
（2）热塑性变形的影响 表面层在切削热的作用下产生热膨胀，此时基体温度较低，因此表面热膨胀受到基体的限制而产生热压缩应力。当表面层的温度超过材料的弹性变形的温度范围时，就会产生热塑性变形（在压力作用下材料相对缩短）。当切削过程结束，温度下降至与基体温度一致时，因为表面层已产生热塑性变形，但受到基体的限制产生拉应力，里层则为残余压应力。
单击此处添加副标题
演讲人姓名
第一节 概 述
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零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。
加工精度 表面质量
本章的任务是讨论零件的机械加工精度问题。
衡量进行加工质量的指标有两方面
一、加工精度和表面质量的概念
在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件间的正确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合，两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差来表示。
距表层深度
加工后
0
-σ
距表层深度
+σ
0
-σ
+σ
加工时
金相组织变化的影响 切削时产生的高温会引起表面层的相变。由于不同的金相组织有不同的比重，表面层金相组织变化的结果造成了体积的变化。表面层体积膨胀时，因为受到基体的限制，产生压应力；反之表面层体积缩小，则产生拉应力。各种金相组织中，马氏体比重最小，奥氏体比重最大。
0
-σ
距表层深度
+σ
加工时
0
-σ
距表层深度
+σ
加工后
（1）冷塑性变形的影响 当切削加工完成后，切削力已去除，里层金属趋向复原（弹性恢复），但受到已产生塑性变形的表面层限制，回复不到原状，因而在表面层产生残余压应力，里层则为拉应力与之相平衡。
0
-σ
距表层深度
+σ
（2）热塑性变形的影响 表面层在切削热的作用下产生热膨胀，此时基体温度较低，因此表面热膨胀受到基体的限制而产生热压缩应力。当表面层的温度超过材料的弹性变形的温度范围时，就会产生热塑性变形（在压力作用下材料相对缩短）。当切削过程结束，温度下降至与基体温度一致时，因为表面层已产生热塑性变形，但受到基体的限制产生拉应力，里层则为残余压应力。
机械制造行业：掌握机械加工与产品质量控制培训ppt
内部审核与外部认证
定期进行内部审核，确保质量管理体系的有效运行；通过外部认证 ，提高企业质量管理水平及市场竞争力。
关键过程控制点设置及监控方法
关键过程识别
识别对产品质量有重大影响的关键过程，明确控制要求。
控制点设置
针对关键过程设置控制点，制定控制措施，确保产品质量稳定。
监控方法
采用统计过程控制方法，对关键过程进行实时监控，及时发现并 处理异常情况。
技术创新方向探讨
数字化技术
利用数字化技术实现生产过程的可视化和可控制，提高生产效率和 产品质量。
智能化技术
利用人工智能、机器学习等技术实现生产过程的自动化和智能化， 提高生产效率和产品质量。
绿色制造技术
采用更环保的材料和工艺，减少对环境的影响，提高产品的环保性能 。
绿色制造理念在机械加工中的应用前景展望
培训目标设定和内容规划
培训目标
01
提高员工的机械加工技能和产品质量控制能力，确保生产效率
和产品质量。
培训内容
02
包括机械加工基础知识、加工设备操作、加工工艺流程、产品
质量标准及检测方法等。
培训对象
03
机械制造行业的生产员工、技术员、质检员等。
培训方式选择和时间安排
培训方式
采用线上和线下相结合的方式，包括理论授 课、实践操作、案例分析等。
02 机械加工技术要点
刀具选择与刃磨技巧
01
02
03
刀具材料选择
根据加工需求和工件材料 选择合适的刀具材料，如 高速钢、硬质合金、陶瓷 等。
刀具几何参数选择
根据加工条件和工件特点 ，选择合适的刀具几何参 数，如前角、后角、主偏 角等。
刃磨技术
定期进行内部审核，确保质量管理体系的有效运行；通过外部认证 ，提高企业质量管理水平及市场竞争力。
关键过程控制点设置及监控方法
关键过程识别
识别对产品质量有重大影响的关键过程，明确控制要求。
控制点设置
针对关键过程设置控制点，制定控制措施，确保产品质量稳定。
监控方法
采用统计过程控制方法，对关键过程进行实时监控，及时发现并 处理异常情况。
技术创新方向探讨
数字化技术
利用数字化技术实现生产过程的可视化和可控制，提高生产效率和 产品质量。
智能化技术
利用人工智能、机器学习等技术实现生产过程的自动化和智能化， 提高生产效率和产品质量。
绿色制造技术
采用更环保的材料和工艺，减少对环境的影响，提高产品的环保性能 。
绿色制造理念在机械加工中的应用前景展望
培训目标设定和内容规划
培训目标
01
提高员工的机械加工技能和产品质量控制能力，确保生产效率
和产品质量。
培训内容
02
包括机械加工基础知识、加工设备操作、加工工艺流程、产品
质量标准及检测方法等。
培训对象
03
机械制造行业的生产员工、技术员、质检员等。
培训方式选择和时间安排
培训方式
采用线上和线下相结合的方式，包括理论授 课、实践操作、案例分析等。
02 机械加工技术要点
刀具选择与刃磨技巧
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刀具材料选择
根据加工需求和工件材料 选择合适的刀具材料，如 高速钢、硬质合金、陶瓷 等。
刀具几何参数选择
根据加工条件和工件特点 ，选择合适的刀具几何参 数，如前角、后角、主偏 角等。
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➢ 获得加工精度的方法
（1)获得尺寸精度的方法 定尺寸刀具法
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4.1.1 概述
1、加工精度与加工误差
在数值上
加工精度:
精度愈高，误差愈小；
定义：零件加工后实精际度几愈何低参，数误与差理愈想大零。件几
何参数的相符合程度通。过控制加工误差来保
组成关系：几何形状证精加度工<相精互度位。置精度<尺寸
精度
加工误差: 零件加工后实际几何参数与理想零件几何参数 的不符合程度。
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2 、原始误差
• 切削加工过程中，有多种因素会破坏工件和刀具间的
正确相对位置，会产生加工误差。
• 工艺系统中凡是能改变刀具和工件的正确位置的各种
因素，称为原始误差。
• 原始误差是产生加工误差的根源
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【教学难点】加工表面冷作硬化、金相组织变化和残余应力产生
的机理。
4.1 机械加工精度 4.2 加工误差的统计分析 4.3 机械加工表面质量
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第四讲 机械加工质量分析与控制
【教学目的】通过本讲的学习，使学生掌握加工精度和表面质量
的含义，掌握影响加工质量的各种原始误差及控制 方法，从而更好的控制加工过程。
【教学重点】加工精度及加工表面质量的概念；影响加工精度的
各种原始误差及控制加工误差的方法；误差统计分 析法；控制加工表面质量的途径。
➢ 获得加工精度的方法
（1)获得尺寸精度的方法 自动控制法
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➢ 获得加工精度的方法
（2）获得形状精度的方法
1）轨迹法
利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状
★ 通常，零件的加工精度越高， 加工成本越高，生产率越低。
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(A+R）cosφ
1，
Acosφ
Rsinφ
Om O
φ
O
3
AA
R
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加工成本与加工误差之间的关系
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➢ 获得加工精度的方法 （1)获得尺寸精度的方法 试切法
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原始误差的来源
工艺系统静误差 工艺系统几何误差
工艺系统动误差
机床几何误差 刀具几何误差 夹具几何误差
原理误差 调整误差 测量误差 定位误差 工艺系统受力变形 工艺系统受热变形 工艺系统内应力变形
•主轴回转误差 •导轨误差 •传动链误差
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加工经济精度
在正常生产条件下（采用符合 质量标准的设备、工艺装备和标准 技术等级的工人，不延长加工时间） 所能保证的加工精度。
❖ 经济精度范围
• 在其上限处，再提高一点加工精 度（即减少加工误差），则成本 将大幅度上升；
• 在其下限处，加工精度即使大幅 度降低（即加工误差大幅度增 加），成本降低却很少。
•一般刀具 •定尺寸刀具 •成形刀具 •展成法刀具
• 试切法 •调整法
•外力作用点变化 •外力方向变化 •外力大小变化
•机床热变形 •工件热变形 •刀具热变形
❖原始误差与加工误差的关系
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➢ 获得加工精度的方法
（1)获得尺寸精度的方法 调整法
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2）成形刀具法 由刀刃的形状形成工件表面形状
3）展成法
由切削刃包络面形成工件表面形状
（3）获得相互位置精度的方法
主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证
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4.1 机械加工精度
4.1.1概述 4.1.2工艺系统的几何误差 4.1.3工艺系统受力变形引起的误差 4.1.4工艺系统受热变形引起的误差 4.1.5工件内应力引起的误差
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第四讲 机械加工质量分析与控制
尺寸精度
加工精度 形状精度
位置精度
表面粗糙度
波度 表面几何形状精度 纹理方向
表面质量
伤痕 表层加工硬化
表面缺陷层 表层金相组织变化
表层残余应力
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