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1、5.3 工艺系统的热变形对加工精度的影响 三 表面金属的残余应力 残余应力成因 机械加工表层金属塑性变形，比容，体积，受里层金属 阻碍 残余压应力。 切削热使表层金属处于塑性状态，冷却时，表层金属收缩 ，受次层金属阻碍 残余拉应力。 表层金相组织变化 比容变化 拉伸或压缩残余应力。 切削热使表层金属产生拉伸残余应力的示意图 5.3 工艺系统的热变形对加工精度的影响 三 表面金属的残余应力 残余应力影响因素 切削用量 v 残余应力 （热应力起主导作用）。 f 残余应力 。 背吃刀量影响不显著。 工件材料 材料塑性 残余应力 。 铸铁等脆性材料易产生残余压应力。 不同材料差异明显。 vc对残余应力
2、的影响 刀具：0=0=5，r=75，r=0.8， 工件：45 切削条件：ap=0.3mm， f=0.05mm/r，不加切削液 f 对残余应力的影响 工件：45，切削条件：vc=86m/min， ap=2mm，不加切削液 5.3 工艺系统的热变形对加工精度的影响 三 表面金属的残余应力 18CrNiMoA车削残余应力 低速（620m/min）：拉伸残余应力（热应力起主导作用）。 中速（200250m/min）：压缩残余应力。 高速（500850m/min）：压缩残余应力（金相组织变化起主导 作用）。 切削速度对残余应力的影响 5.3 工艺系统的热变形对加工精度的影响 三 表面金属的残余应力 磨削
3、加工残余应力 磨削用量 背吃刀量：很小压应力（塑性变形起主要作用）；增大 拉应力（热变形起主要作用）；再增大压应力。 v 拉应力倾向 。 f ，工件转速 拉应力 。 背吃刀量对残余应力影响 5.3 工艺系统的热变形对加工精度的影响 三 表面金属的残余应力 各种加工方法在工件表面上残留的内应力 加工方法残余应力情况残余应力值 /MPa 残余应力层深度h/mm 车削 一般情况，表面受拉，里 层受压；vc=500m/min时 ，表面受压，里层受拉 200800，刀 具磨损后可达 1000 一般情况，0.050.10；用大 负前角（030）车刀，vc 很大时，h可达0.65 磨削一般情况，表面受压，
4、里层受拉 20010000.050.30 铣削同车削6001500 碳钢淬硬表面受压，里层受拉400750 钢珠滚压钢件表面受压，里层受拉700800 喷丸强化钢件表面受压，里层受拉10001200 渗碳淬火表面受压，里层受拉10001100 镀铬表面受拉，里层受压400 镀铜表面受拉，里层受压200 6.0 机器装配工艺过程设计 机器装配是整个机器制造工艺过程中的最后一个环节，包括装 配、调整、检验、试验等工作。装配工作十分重要，装配质量在 很大程度上决定了机器的最终质量。 本章首先对机器装配的基本概念和装配工艺过程设计的步骤与方 法以及机器结构的装配工艺性进行概括说明；然后重点讨论装配 尺
5、寸链和保证装配精度的工艺方法。 学习本章应重点掌握各种装配方法的实质、特点和使用范围，学 会装配尺寸链的建立方法，并能运用极值法、概率法计算装配尺 寸链。 6.1 概述 一 机器装配的基本概念 机器装配：按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成 套件、组件、部件和产品的过程。装配是机器制造中的后期工作 ，是决定产品质量的关键环节。 机器装配基本作业 清洗 连接 校正、调整与配作 平衡 验收、试验 机器装配精度 相互位置精度 相互运动精度 相互配合精度 6.1 概述 一 机器装配的基本概念 套件与组件示例 套件和组件示例 6.1 概述 一 机器装配的基本概念 机器装配精度分析 影响装配精度
6、因素：零件的加工精度（与多个零件精度有关） 力、热、内应力引起的零件变形 装配方法与装配技术 零件间接触质量 旋转零件不平衡 卧式万能铣床工作台面对升 降台垂直移动的垂直度要求 6.1 概述 一 机器装配的基本概念 装配工艺系统图（Assembly Flow Chart） 为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。装配单 元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器。 装配系统图表示了装配工艺过程。 机器装配工艺系统图 6.3 机器结构的装配工艺性 一 机器结构应能分成独立的装配单元 必要性 可以组织平行装配作业。 部件可进行预调和试车； 局部改进不影响整机装配； 利于机器维
7、护、检修、包装、 运输。 实例 齿轮、轴组件 6.3 机器结构的装配工艺性 一 机器结构应能分成独立的装配单元 实例 转塔车床快速行程轴装置 快速行程轴装置两种结构比较 6.3 机器结构的装配工艺性 二 减少装配时的修配与机械加工 车床床头箱装配 山形导轨定位改为平导轨定位，使装配工作容易进行。 主轴箱与床身两种不同装配形式 6.3 机器结构的装配工艺性 二 减少装配时的修配与机械加工 调整代替修配 避免机械加工 车床溜板后压板两种结构 两种不同轴润滑结构 6.3 机器结构的装配工艺性 二 减少装配时的修配与机械加工 依次装配 便于装配操作 轴依次装配的结构 车床床身、油盘、床腿装配 6.3
8、机器结构的装配工艺性 二 减少装配时的修配与机械加工 便于装配操作 装配时应考虑装配工具与连接件的位置 a、 b应留出装配工具位置；c应留出装配连接件位置 6.4 装配尺寸链 一 装配精度 机器装配精度内容 相互位置精度 相互运动精度 相互配合精度 装配精度与零件精度的关系 单件自保 形成尺寸链 主轴与尾座套筒中心线等高结构与尺寸链 尾座对溜板移动精度保证 A溜板导轨；B尾座导轨 6.4 装配尺寸链 一 装配精度 装配尺寸链基本概念 装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关零件尺寸或位置关系组 成的尺寸链。 封闭环：通常就是装配精度要求。 装配尺寸链分类 直线尺寸链 角度尺寸链 平面尺寸链 空间尺
9、寸链 孔轴配合装配尺寸链 6.4 装配尺寸链 一 装配精度 装配尺寸链的查找方法 取封闭环两端零件为起点，沿装配精度要求位置方向，以装配基 准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度的有关零件， 直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连接两个 装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链的组成环。 查找装配尺寸链应注意的问题 必要的简化 6.4 装配尺寸链 一 装配精度 “一件一环”原则（装配尺寸链路线最短原则）：组成装配尺寸 链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列人装配尺寸链。相应地 将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在 零件图上。 方向性：按不同方向分别建立装配尺寸链。 装配尺寸链“一件一环”原则尺寸不合理标注
