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FUNDAMENTALS OF
MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY
Machining Quality and its Control
机械制造技术基础
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第5章 机械加工质量及其控制
表面（微观）形貌
加工变质层
零件质量
装配质量
机械产品质量
材料，金相组织 (材质)
加工精度，波纹度 ，表面粗糙度 (几何)
加工精度
表面质量
尺寸精度
形状精度
位置精度
机械加工质量
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加工精度及其发展
车、铣
磨
CNC机床
研磨，工具磨
光学磨，金刚石车、磨
金刚石超精车、磨，电解加工
衍射光栅刻线机
电子束，离子束，X射线
分子束生长，离子注
扫描隧道技术
激光反射镜平面度提高到30nm，表面粗糙度 降低到10nm，反射率将提高到 %以上。否则，寿命将大大缩短
磁头与磁盘间的飞行高度在50nm以下，若进一步降低将使存储容量呈指数倍增长
，将引起100m的射程误差和50m的轨道误差
01
机械加工精度的各项指标既有区别，又有联系。
02
一般情况下，形状精度要求高于尺寸精度，位置精度要求也高于尺寸精度。
03
精密和超精密加工技术
04
机械加工的技术重点 大型工件的加工技术
05
特殊材料的加工技术
06
尺寸公差 > 位置公差 > 形状公差 > 表面粗糙度值
机械加工精度的获得方法
1．尺寸精度的获得方法
手工逐步调刀获得所需尺寸
加工前先调整好刀具位置再进行一批加工
尺寸精度由刀具保证 （钻头、拉刀）
自动化的试切法
试切法
调整法
定尺寸刀具法
自动控制法
2．形状精度的获得方法
成形运动法
非成形运动法
仿形法 靠模
展成法 成形表面通过包络形成
轨迹法 车、刨、磨
形状精度超过机床成形运动精度时使用
成形刀具法 成形运动和刃形
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3．位置精度的获得方法
直接装夹 效率高，精度低
找正装夹 高精度，小批
夹具装夹 效率高，精度可满足要求
一次装夹法
多次装夹法
非成形运动法
与机床几何精度有关
位置精度要求极高时采用
与检测精度密切相关
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机械加工表面质量及其对机器使用性能的影响
表面（微观）形貌
表面层物理机械
性能（ 加工变质层）
机械加工表面质量
表面粗糙度
表面波纹度
塑性变形引起的冷作硬化
切（磨）削热引起的金相组织变化
力（热）产生的残余应力
1. 机械加工表面质量的含义
粗糙度值越小，实际接触面积越大，耐磨性较好。
若粗糙度值过小，可能增加制造成本，且可能破坏润滑油膜，造成干摩擦。
加工表面硬化到一定程度能使耐磨性有所提高，但硬化过度反会使结晶组织出现过度变形，甚至产生裂纹或剥落，使磨损加剧，使耐磨性降低 。
2. 机械加工表面质量对机器使用性能的影响