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1、机械加工机械加工机械加工机械加工 机械加工机械加工 质量控制与检测质量控制与检测 加工精度加工精度加工精度加工精度 表面质量表面质量表面质量表面质量 加工工艺控制加工工艺控制加工工艺控制加工工艺控制 郑州城市学院郑州城市学院2第第1 章章 加工质量控制基础加工质量控制基础1.1 1.1 零件的使用性能与加工质量零件的使用性能与加工质量1.2 1.2 零件加工过程质量控制的影响因素零件加工过程质量控制的影响因素1.3 1.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施1.4 1.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制1.1 1.1 零件的加工质量与使用性能零件的加工质量与使用性能
2、 机械产品组成：机械产品组成：机械产品组成：机械产品组成：零件、组件、部件、机零件、组件、部件、机零件、组件、部件、机零件、组件、部件、机构等组成机器。机器的性能、寿命、可靠度等取构等组成机器。机器的性能、寿命、可靠度等取构等组成机器。机器的性能、寿命、可靠度等取构等组成机器。机器的性能、寿命、可靠度等取决于零件质量（机器的加工和装配调试）。决于零件质量（机器的加工和装配调试）。决于零件质量（机器的加工和装配调试）。决于零件质量（机器的加工和装配调试）。零件的加工缺陷直接影响零件的耐磨性、零件的加工缺陷直接影响零件的耐磨性、零件的加工缺陷直接影响零件的耐磨性、零件的加工缺陷直接影响零件的耐磨性
3、、疲劳强度、抗腐蚀性、配合精度等使用性能，还疲劳强度、抗腐蚀性、配合精度等使用性能，还疲劳强度、抗腐蚀性、配合精度等使用性能，还疲劳强度、抗腐蚀性、配合精度等使用性能，还会引起应力集中、应力腐蚀，从而加速零件的失会引起应力集中、应力腐蚀，从而加速零件的失会引起应力集中、应力腐蚀，从而加速零件的失会引起应力集中、应力腐蚀，从而加速零件的失效。效。效。效。产品的配合性能、耐磨损性、抗腐蚀性产品的配合性能、耐磨损性、抗腐蚀性产品的配合性能、耐磨损性、抗腐蚀性产品的配合性能、耐磨损性、抗腐蚀性和抗疲劳破坏能力等使用性能都与零件的加工质和抗疲劳破坏能力等使用性能都与零件的加工质和抗疲劳破坏能力等使用性能
4、都与零件的加工质和抗疲劳破坏能力等使用性能都与零件的加工质量有关。量有关。量有关。量有关。31.1.1 1.1.1 零件使用性能（质量）零件使用性能（质量）性能分类：功能性能和使用性能性能分类：功能性能和使用性能性能分类：功能性能和使用性能性能分类：功能性能和使用性能 使用性能：是指产品在一定条件下，实现使用性能：是指产品在一定条件下，实现使用性能：是指产品在一定条件下，实现使用性能：是指产品在一定条件下，实现预定目的或者规定用途的能力。任何产品都具有预定目的或者规定用途的能力。任何产品都具有预定目的或者规定用途的能力。任何产品都具有预定目的或者规定用途的能力。任何产品都具有其特定的使用目的或
5、者用途。功能性能；产品规其特定的使用目的或者用途。功能性能；产品规其特定的使用目的或者用途。功能性能；产品规其特定的使用目的或者用途。功能性能；产品规定功能或者规定用途要求。定功能或者规定用途要求。定功能或者规定用途要求。定功能或者规定用途要求。符合性质量：标准规定的，能够检验符合性质量：标准规定的，能够检验符合性质量：标准规定的，能够检验符合性质量：标准规定的，能够检验 二者关系：功能性能规定是前提，使用性二者关系：功能性能规定是前提，使用性二者关系：功能性能规定是前提，使用性二者关系：功能性能规定是前提，使用性能实现是保证（统称为可靠性，可行性介绍）。能实现是保证（统称为可靠性，可行性介绍
6、）。能实现是保证（统称为可靠性，可行性介绍）。能实现是保证（统称为可靠性，可行性介绍）。4 为保证产品正常发挥其功能，具有良好为保证产品正常发挥其功能，具有良好为保证产品正常发挥其功能，具有良好为保证产品正常发挥其功能，具有良好的使用性能，需保证零件的加工质量，对加工的使用性能，需保证零件的加工质量，对加工的使用性能，需保证零件的加工质量，对加工的使用性能，需保证零件的加工质量，对加工工艺过程进行控制。工艺过程进行控制。工艺过程进行控制。工艺过程进行控制。工艺？工艺？工艺？工艺？工艺过程？工艺过程？工艺过程？工艺过程？5 工艺：就是制造产品的方法。工艺：就是制造产品的方法。工艺：就是制造产品的
7、方法。工艺：就是制造产品的方法。生产过程：是指将原材料转变为成品的生产过程：是指将原材料转变为成品的生产过程：是指将原材料转变为成品的生产过程：是指将原材料转变为成品的全过程全过程全过程全过程.工艺过程：在生产过程中，凡是改变生工艺过程：在生产过程中，凡是改变生工艺过程：在生产过程中，凡是改变生工艺过程：在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。其成为成品或半成品的过程称为工艺过
8、程。其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。机械加工：常温加工和加热加工及介于机械加工：常温加工和加热加工及介于机械加工：常温加工和加热加工及介于机械加工：常温加工和加热加工及介于两者之间的加工。两者之间的加工。两者之间的加工。两者之间的加工。.机械加工工艺过程：采用机械加工的方机械加工工艺过程：采用机械加工的方机械加工工艺过程：采用机械加工的方机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。使其成为零件
9、的过程称为机械加工工艺过程。使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。671.1.2 1.1.2 1.1.2 1.1.2 零件的加工质量零件的加工质量 加工质量（基础）保证产品的功能要求和使加工质量（基础）保证产品的功能要求和使加工质量（基础）保证产品的功能要求和使加工质量（基础）保证产品的功能要求和使用性能。加工质量有哪些要求？用性能。加工质量有哪些要求？用性能。加工质量有哪些要求？用性能。加工质量有哪些要求？零件的加工质量包括零件的加工精度和表面零件的加工质量包括零件的加工精度和表面零件的加工质量包括零件的加工精度和表面零件的加工质量包括零件的加工精度
10、和表面质量两个方面的内容。质量两个方面的内容。质量两个方面的内容。质量两个方面的内容。波度：介于宏观几何形状误差与微观表面粗糙度之间的几何形状误差 加工质量包含两方面内容：加工精度（影响功加工质量包含两方面内容：加工精度（影响功加工质量包含两方面内容：加工精度（影响功加工质量包含两方面内容：加工精度（影响功能发挥）和表面质量（影响使用性能）能发挥）和表面质量（影响使用性能）能发挥）和表面质量（影响使用性能）能发挥）和表面质量（影响使用性能）1.1.1.1.加工精度：加工精度实质是指零件加工后的加工精度：加工精度实质是指零件加工后的加工精度：加工精度实质是指零件加工后的加工精度：加工精度实质是指
11、零件加工后的尺寸、形状、位置等实际几何参数与公称几何尺寸、形状、位置等实际几何参数与公称几何尺寸、形状、位置等实际几何参数与公称几何尺寸、形状、位置等实际几何参数与公称几何参数相符合的程度。实际参数与公称参数之间参数相符合的程度。实际参数与公称参数之间参数相符合的程度。实际参数与公称参数之间参数相符合的程度。实际参数与公称参数之间的偏离程度称为误差；误差越大，精度越低，的偏离程度称为误差；误差越大，精度越低，的偏离程度称为误差；误差越大，精度越低，的偏离程度称为误差；误差越大，精度越低，零件的加工质量越差。在规定值（公差）之内零件的加工质量越差。在规定值（公差）之内零件的加工质量越差。在规定值
12、（公差）之内零件的加工质量越差。在规定值（公差）之内合格。合格。合格。合格。公差、误差和精度的关系。公差、误差和精度的关系。公差、误差和精度的关系。公差、误差和精度的关系。9 国家标准规定：常用的分为国家标准规定：常用的分为2020级，分别用级，分别用IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2IT18IT18表示。数字越大，精表示。数字越大，精度越低。常用度越低。常用IT5-IT13IT5-IT13精度精度高高 精精 度：度：IT5IT5、IT6 IT6 通常由磨削加工获得。通常由磨削加工获得。中等精度：中等精度：IT7-IT10 IT7-IT10 通常由精车、铣、刨获得。通常
13、由精车、铣、刨获得。低低 精精 度：度：IT11-IT13 IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻通常由粗车、铣、刨、钻等加工方法获得。等加工方法获得。几何公差：几何公差：形形成成：机机械械零零件件由由几几何何要要素素组组成成,零零件件加加工工后后，不不仅仅存存在在尺尺寸寸误误差差,而而且且还还会会产产生生形形状状.方方向向和和位位置置误误差差,其其表表面面、轴轴线线、中中心心对对称称平平面面等等的的实实际际形形状状和和位位置置相相对对于于所所要要求求的的理理想想形形状状和和位位置置，存存在在着着误误差差，这这种种误误差差称称为为形形状状和和位位置置误误差差，简简称称几几何何误误差差。形形
14、形形状状状状位位位位置置置置精度用等级公差表示。精度用等级公差表示。精度用等级公差表示。精度用等级公差表示。影影响响；产产品品的的使使用用性性能能和和互互换换性性.如如由由于于间间隙隙不不均均加加剧剧磨磨损损或或影影响响强强度度.位位置置不不对对影影响响装装配配（互互换换性性）等等,所所以以正正确确确确定定几几何何公公差差是是机机械械产产品品精精度度设设计计的的重重要要内内容之一容之一.设设计计依依据据是是产产品品使使用用要要求求和和相相关关标标准准.制制造造依依据据产产品标准。品标准。几何公差的特征符号几何公差的特征符号公差带的主要形状公差带的主要形状 形状公差：形状公差：（1）平面度公差带
15、）平面度公差带 公差带为间距等于公差值公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限的两平行平面所限定的区域。定的区域。（2）圆度公差带）圆度公差带 公差带为在给定横截面内，半径差等于公差带为在给定横截面内，半径差等于公差值公差值t的两同心圆所限定的区域。的两同心圆所限定的区域。（3 3）圆柱度公差带）圆柱度公差带 公差带为半径差等于公差值公差带为半径差等于公差值t的两同轴线的两同轴线 圆柱面所限定的区域。圆柱面所限定的区域。方向公差：方向公差：（1 1）平行度公差）平行度公差带带 面面对对面平行度公差面平行度公差带带:公差带为间距等于公差带为间距等于公差值公差值t t且平行于基准平面的两平行平面所
16、限且平行于基准平面的两平行平面所限定的区域。定的区域。（2 2）垂直度公差）垂直度公差带带 面面对对面垂直度公差面垂直度公差带带:公差带为间距等于公差带为间距等于公差值公差值t t且垂直于基准平面的两平行平面所限且垂直于基准平面的两平行平面所限定的区域。定的区域。（3 3）线对线对面垂直度公差面垂直度公差带带 在任意方向上，公差带为直径等于公差在任意方向上，公差带为直径等于公差值值t t且轴线垂直于基准平面的圆柱面所限且轴线垂直于基准平面的圆柱面所限定的区域。定的区域。（4 4）圆跳动公差）圆跳动公差(径向径向.轴向轴向.斜向斜向)加工质量影响装配质量（互换性）和加工质量影响装配质量（互换性）
17、和功能的发挥。功能的发挥。加工零件的质量控制内容包括：在零加工零件的质量控制内容包括：在零件加工过程中的质量控制工艺措施和加工件加工过程中的质量控制工艺措施和加工内容完成后的检验测量。内容完成后的检验测量。零件零件质质量控制量控制加工工加工工艺艺和和检测检测的控的控制制。23242.2.2.2.表面质量：指机械加工后零件表面层的微观表面质量：指机械加工后零件表面层的微观表面质量：指机械加工后零件表面层的微观表面质量：指机械加工后零件表面层的微观几何结构及表层金属材料性质发生变化的情况。几何结构及表层金属材料性质发生变化的情况。几何结构及表层金属材料性质发生变化的情况。几何结构及表层金属材料性质
18、发生变化的情况。它是零件加工后表面层状态完整性的表征。机它是零件加工后表面层状态完整性的表征。机它是零件加工后表面层状态完整性的表征。机它是零件加工后表面层状态完整性的表征。机械加工后的零件表面实际上不是理想的光滑表械加工后的零件表面实际上不是理想的光滑表械加工后的零件表面实际上不是理想的光滑表械加工后的零件表面实际上不是理想的光滑表面，它存在着不同程度的表面粗糙度、冷硬、面，它存在着不同程度的表面粗糙度、冷硬、面，它存在着不同程度的表面粗糙度、冷硬、面，它存在着不同程度的表面粗糙度、冷硬、裂纹等表面缺陷。极薄（几微米裂纹等表面缺陷。极薄（几微米裂纹等表面缺陷。极薄（几微米裂纹等表面缺陷。极薄
19、（几微米几十微米）几十微米）几十微米）几十微米），总存在一定的微观几何形状的偏差，表面层，总存在一定的微观几何形状的偏差，表面层，总存在一定的微观几何形状的偏差，表面层，总存在一定的微观几何形状的偏差，表面层的物理力学性能也发生变化。但影响着机械零的物理力学性能也发生变化。但影响着机械零的物理力学性能也发生变化。但影响着机械零的物理力学性能也发生变化。但影响着机械零件的耐磨性、抗腐蚀性、配合质量和疲劳强度件的耐磨性、抗腐蚀性、配合质量和疲劳强度件的耐磨性、抗腐蚀性、配合质量和疲劳强度件的耐磨性、抗腐蚀性、配合质量和疲劳强度等。等。等。等。表面几何形状特征表面几何形状特征表面几何形状特征表面几何
20、形状特征:（表面粗糙度和表面波度）（表面粗糙度和表面波度）（表面粗糙度和表面波度）（表面粗糙度和表面波度）表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相组表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相组表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相组表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相组织和表面残余应力织和表面残余应力织和表面残余应力织和表面残余应力 ）25表面的几何形状特征：表面的几何形状特征：表面的几何形状特征：表面的几何形状特征：加工表面的微观几何特征主要包括表面粗加工表面的微观几何特征主要包括表面粗加工表面的微观几何特征主要包括表面粗加工表面的微观几何特征主要包括表面粗糙度和表面波度两部分组成。表面
21、粗糙度是指糙度和表面波度两部分组成。表面粗糙度是指糙度和表面波度两部分组成。表面粗糙度是指糙度和表面波度两部分组成。表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性，它是一种微观几何形状误差，观几何形状特性，它是一种微观几何形状误差，观几何形状特性，它是一种微观几何形状误差，观几何形状特性，它是一种微观几何形状误差，也称为微观不平度。也称为微观不平度。也称为微观不平度。也称为微观不平度。表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误表面粗糙度应与形状误差（宏观几何
22、形状误表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误表面粗糙度应与形状误差（宏观几何形状误差）和表面波度区别开。通常，波距小于差）和表面波度区别开。通常，波距小于差）和表面波度区别开。通常，波距小于差）和表面波度区别开。通常，波距小于 1mm 1mm 1mm 1mm 的属于表面粗糙度，波距在的属于表面粗糙度，波距在的属于表面粗糙度，波距在的属于表面粗糙度，波距在 1-10mm 1-10mm 1-10mm 1-10mm 的属于表的属于表的属于表的属于表面波度，波距大于面波度，波距大于面波度，波距大于面波度，波距大于 10mm 10mm 10mm 10mm 的属于形状误差的属于形状误差的属于形状误差的属于
23、形状误差 工作表面工作表面工作表面工作表面:Ra 3.2-0.4um:Ra 3.2-0.4um:Ra 3.2-0.4um:Ra 3.2-0.4um，非工作表面：非工作表面：非工作表面：非工作表面：Ra 12.5-3.2umRa 12.5-3.2umRa 12.5-3.2umRa 12.5-3.2um以上。以上。以上。以上。26 产生原因：产生原因：产生原因：产生原因：切削加工时，由于振动，刀痕切削加工时，由于振动，刀痕切削加工时，由于振动，刀痕切削加工时，由于振动，刀痕及刀具与零件之间的摩擦，在制造的零件表面及刀具与零件之间的摩擦，在制造的零件表面及刀具与零件之间的摩擦，在制造的零件表面及刀具
24、与零件之间的摩擦，在制造的零件表面不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上不可避免的产生一些微小的峰谷。零件表面上这些微小的峰谷的高低程度就称为表面粗糙度。这些微小的峰谷的高低程度就称为表面粗糙度。这些微小的峰谷的高低程度就称为表面粗糙度。这些微小的峰谷的高低程度就称为表面粗糙度。粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的粗加工后的表面用肉眼就能看到，精加工后的表面用放大镜或显微镜仍能观察到。表面用放大镜或显微镜仍能观察到。表面用放大镜或
25、显微镜仍能观察到。表面用放大镜或显微镜仍能观察到。从相反概念的角度表面粗糙度也可以称为表从相反概念的角度表面粗糙度也可以称为表从相反概念的角度表面粗糙度也可以称为表从相反概念的角度表面粗糙度也可以称为表面光洁度。面光洁度。面光洁度。面光洁度。27表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相表面物理力学状态（表面加工硬化、表面金相组织和表面残余应力）：加工前后状态变化。组织和表面残余应力）：加工前后状态变化。组织和表面残余应力）：加工前后状态变化。组织和表面残余应力）：加工前后状态变化。物质组成：分子物质组成：分子物质组
26、成：分子物质组成：分子-原子原子原子原子-晶格（原子排列形晶格（原子排列形晶格（原子排列形晶格（原子排列形式），晶格排列不同决定材料性能不同。式），晶格排列不同决定材料性能不同。式），晶格排列不同决定材料性能不同。式），晶格排列不同决定材料性能不同。表面加工硬化：机械加工中产生的塑性变表面加工硬化：机械加工中产生的塑性变表面加工硬化：机械加工中产生的塑性变表面加工硬化：机械加工中产生的塑性变形使表层晶格扭曲、畸变、挤紧、晶粒间产生形使表层晶格扭曲、畸变、挤紧、晶粒间产生形使表层晶格扭曲、畸变、挤紧、晶粒间产生形使表层晶格扭曲、畸变、挤紧、晶粒间产生滑移，表层材料硬度、强度增加的现象滑移，表层材
27、料硬度、强度增加的现象滑移，表层材料硬度、强度增加的现象滑移，表层材料硬度、强度增加的现象冷作冷作冷作冷作硬化。变形越大加工硬化越严重。（加工过程硬化。变形越大加工硬化越严重。（加工过程硬化。变形越大加工硬化越严重。（加工过程硬化。变形越大加工硬化越严重。（加工过程材料硬化材料硬化材料硬化材料硬化热处理热处理热处理热处理晶格恢复）晶格恢复）晶格恢复）晶格恢复）28 表表表表面面面面金金金金相相相相组组组组织织织织：加加加加工工工工过过过过程程程程中中中中加加加加工工工工区区区区域域域域（表表表表层层层层）温温温温度度度度达达达达到到到到或或或或超超超超过过过过工工工工件件件件材材材材料料料料相
28、相相相变变变变温温温温度度度度时时时时，金金金金相组织会发生变化，其金属性能发生变化。相组织会发生变化，其金属性能发生变化。相组织会发生变化，其金属性能发生变化。相组织会发生变化，其金属性能发生变化。残残残残余余余余应应应应力力力力：机机机机械械械械加加加加工工工工中中中中工工工工件件件件冷冷冷冷（热热热热）态态态态塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形和和和和金金金金相相相相组组组组织织织织变变变变化化化化（切切切切削削削削力力力力和和和和切切切切削削削削热热热热的的的的作作作作用用用用）的的的的综综综综合合合合结结结结果果果果。表表表表面面面面层层层层组组组组织织织织发发发发生生生生变变变变化化
29、化化时时时时，在在在在表表表表面面面面层层层层及及及及其其其其与与与与基基基基体体体体材材材材料料料料的的的的交交交交界界界界处处处处会会会会产产产产生生生生互互互互相相相相平平平平衡衡衡衡的的的的力力力力，使使使使其其其其性性性性能能能能不不不不稳稳稳稳定定定定。这这这这种种种种应应应应力力力力即即即即为为为为表表表表面面面面层的残余应力（内应力）。层的残余应力（内应力）。层的残余应力（内应力）。层的残余应力（内应力）。工件内应力：外部载荷去除后仍残存在工工件内应力：外部载荷去除后仍残存在工工件内应力：外部载荷去除后仍残存在工工件内应力：外部载荷去除后仍残存在工件内部的应力为内应力；内应力往
30、往处于一种件内部的应力为内应力；内应力往往处于一种件内部的应力为内应力；内应力往往处于一种件内部的应力为内应力；内应力往往处于一种不稳定的平衡状态。在外部因素作用下，内应不稳定的平衡状态。在外部因素作用下，内应不稳定的平衡状态。在外部因素作用下，内应不稳定的平衡状态。在外部因素作用下，内应力重新分配工件变形，破坏原有的加工精度。力重新分配工件变形，破坏原有的加工精度。力重新分配工件变形，破坏原有的加工精度。力重新分配工件变形，破坏原有的加工精度。2930 零件的加工精度影响规定功能的发挥，如汽车零件的加工精度影响规定功能的发挥，如汽车零件的加工精度影响规定功能的发挥，如汽车零件的加工精度影响规
31、定功能的发挥，如汽车刹车、转向；拖拉机耕地、提升等和装配性能刹车、转向；拖拉机耕地、提升等和装配性能刹车、转向；拖拉机耕地、提升等和装配性能刹车、转向；拖拉机耕地、提升等和装配性能（互换性）（互换性）（互换性）（互换性）零件的使用性能主要包括零件的装配性能、耐零件的使用性能主要包括零件的装配性能、耐零件的使用性能主要包括零件的装配性能、耐零件的使用性能主要包括零件的装配性能、耐磨性、抗疲劳强度、耐腐蚀性，零件的加工质量磨性、抗疲劳强度、耐腐蚀性，零件的加工质量磨性、抗疲劳强度、耐腐蚀性，零件的加工质量磨性、抗疲劳强度、耐腐蚀性，零件的加工质量会对它们产生直接的影响。会对它们产生直接的影响。会对
32、它们产生直接的影响。会对它们产生直接的影响。主要影响见下：主要影响见下：主要影响见下：主要影响见下：表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度对耐磨性的影响表面粗糙度对耐磨性的影响 一一一一般般般般说说说说表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度值值值值越越越越小小小小，零零零零件件件件耐耐耐耐磨磨磨磨性性性性越越越越好好好好。但但但但表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度值值值值太太太太小小小小，紧紧紧紧密密密密接接接接触触触触的的的的两两两两个个个个光光光光滑滑滑滑表表表表面面面面之之之之间间间间润润润润滑滑滑滑油油油油不不不不易易易易储储储储存存存存，容容容容易易易易发
33、发发发生生生生分子粘接，磨损反而增加。分子粘接，磨损反而增加。分子粘接，磨损反而增加。分子粘接，磨损反而增加。表面加工硬化对耐磨性的影响表面加工硬化对耐磨性的影响表面加工硬化对耐磨性的影响表面加工硬化对耐磨性的影响 表表表表面面面面层层层层的的的的加加加加工工工工硬硬硬硬化化化化使使使使摩摩摩摩擦擦擦擦副副副副表表表表面面面面层层层层金金金金属属属属的的的的硬硬硬硬度度度度提提提提高高高高，所所所所以以以以一一一一般般般般可可可可使使使使耐耐耐耐磨磨磨磨性性性性提提提提高高高高。但但但但也也也也不不不不是是是是冷冷冷冷作作作作硬硬硬硬化化化化程程程程度度度度越越越越高高高高，耐耐耐耐磨磨磨磨性
34、性性性就就就就越越越越高高高高，这这这这是是是是因因因因为为为为过过过过度度度度的的的的加加加加工工工工硬硬硬硬化化化化将将将将会会会会引引引引起起起起裂裂裂裂纹纹纹纹和和和和表表表表层金属的剥落，使耐磨性下降。层金属的剥落，使耐磨性下降。层金属的剥落，使耐磨性下降。层金属的剥落，使耐磨性下降。（1 1）零件的表面质量对耐磨性）零件的表面质量对耐磨性的影响的影响(2(2）零件的表面质量对抗疲劳强度的影响）零件的表面质量对抗疲劳强度的影响 表面粗糙度对抗疲劳强度的影响表面粗糙度对抗疲劳强度的影响表面粗糙度对抗疲劳强度的影响表面粗糙度对抗疲劳强度的影响 表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度值值
35、值值越越越越大大大大，应应应应力力力力集集集集中中中中越越越越严严严严重重重重，越越越越容易形成和扩展疲劳裂纹。容易形成和扩展疲劳裂纹。容易形成和扩展疲劳裂纹。容易形成和扩展疲劳裂纹。表面层残余应力对抗疲劳强度的影响表面层残余应力对抗疲劳强度的影响表面层残余应力对抗疲劳强度的影响表面层残余应力对抗疲劳强度的影响 表表表表面面面面层层层层残残残残余余余余拉拉拉拉应应应应力力力力将将将将使使使使疲疲疲疲劳劳劳劳裂裂裂裂纹纹纹纹扩扩扩扩大大大大，加加加加速速速速疲疲疲疲 劳劳劳劳破破破破坏坏坏坏；而而而而表表表表面面面面层层层层残残残残余余余余压压压压应应应应力力力力能能能能够够够够阻阻阻阻止止止止
36、疲疲疲疲劳劳劳劳裂纹裂纹裂纹裂纹 的扩展，延缓疲劳破坏的产生。的扩展，延缓疲劳破坏的产生。的扩展，延缓疲劳破坏的产生。的扩展，延缓疲劳破坏的产生。表面加工硬化对抗疲劳强度的影响表面加工硬化对抗疲劳强度的影响表面加工硬化对抗疲劳强度的影响表面加工硬化对抗疲劳强度的影响 加加加加工工工工硬硬硬硬化化化化可可可可以以以以在在在在零零零零件件件件表表表表面面面面形形形形成成成成一一一一个个个个冷冷冷冷硬硬硬硬层层层层能能能能够够够够防防防防止止止止裂裂裂裂纹纹纹纹产产产产生生生生并并并并阻阻阻阻止止止止已已已已有有有有裂裂裂裂纹纹纹纹的的的的扩扩扩扩展展展展，从从从从而而而而提提提提高高高高零零零零件
37、件件件的的的的疲疲疲疲劳劳劳劳强强强强度度度度。但但但但是是是是如如如如果果果果冷冷冷冷硬硬硬硬层层层层过过过过深深深深过硬，反而容易产生疲劳裂纹。过硬，反而容易产生疲劳裂纹。过硬，反而容易产生疲劳裂纹。过硬，反而容易产生疲劳裂纹。（3 3）零件的表面质量对耐蚀性能的影响）零件的表面质量对耐蚀性能的影响 表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度值值值值越越越越大大大大，则则则则凹凹凹凹谷谷谷谷中中中中聚聚聚聚积积积积腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性物物物物质质质质就就就就越越越越多多多多，渗渗渗渗透透透透和和和和腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀作作作作用用用用就就就就越越越越强强强强烈烈烈烈。因因因因此此此此，零零零
38、零件件件件的的的的表表表表面面面面粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度值值值值越越越越大大大大，耐耐耐耐蚀蚀蚀蚀性性性性能能能能就就就就越差。越差。越差。越差。表表表表面面面面层层层层的的的的残残残残余余余余拉拉拉拉应应应应力力力力会会会会降降降降低低低低零零零零件件件件的的的的耐耐耐耐蚀蚀蚀蚀性性性性而残余压应力则能增强零件的耐蚀性。而残余压应力则能增强零件的耐蚀性。而残余压应力则能增强零件的耐蚀性。而残余压应力则能增强零件的耐蚀性。（4 4）零件的表面质量对配合精度的影响）零件的表面质量对配合精度的影响 对于间隙配合表面粗糙度值大（精度低）对于间隙配合表面粗糙度值大（精度低）对于间隙配合表面粗糙度值大
39、（精度低）对于间隙配合表面粗糙度值大（精度低）会使磨损加大，使实际间隙增大，破坏了要求会使磨损加大，使实际间隙增大，破坏了要求会使磨损加大，使实际间隙增大，破坏了要求会使磨损加大，使实际间隙增大，破坏了要求的配合性质。对于过盈配合，装配过程中一部的配合性质。对于过盈配合，装配过程中一部的配合性质。对于过盈配合，装配过程中一部的配合性质。对于过盈配合，装配过程中一部分表面凸峰被挤平，使实际过盈量减小，降低分表面凸峰被挤平，使实际过盈量减小，降低分表面凸峰被挤平，使实际过盈量减小，降低分表面凸峰被挤平，使实际过盈量减小，降低了配合件之间的连接强度。了配合件之间的连接强度。了配合件之间的连接强度。了
40、配合件之间的连接强度。零件表面质量零件表面质量粗糙度太大、太小都不耐磨适度冷硬能提高耐磨性对疲劳强对疲劳强度的影响度的影响对耐磨性的对耐磨性的影响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机械加工表面质量的影响机械加工表面质量的影响 产品质量产品质量产品质量产品质量零件加工（装配）质量零件加工（装配）质量零件加工（装配）质量零件加工（装配）质量工工工工艺艺艺艺检测检测检测检测的控制的控制的控制的控制 对加工零件的质量控制内容
41、包括：在零件加对加工零件的质量控制内容包括：在零件加对加工零件的质量控制内容包括：在零件加对加工零件的质量控制内容包括：在零件加工过程中的质量控制工艺措施和加工内容完成工过程中的质量控制工艺措施和加工内容完成工过程中的质量控制工艺措施和加工内容完成工过程中的质量控制工艺措施和加工内容完成后的检验测量。后的检验测量。后的检验测量。后的检验测量。36371.2 零件加工过程质量控制的影响因素零件加工过程质量控制的影响因素工艺过程决定了零件的质量，如何控制，要求工艺过程决定了零件的质量，如何控制，要求工艺过程决定了零件的质量，如何控制，要求工艺过程决定了零件的质量，如何控制，要求是什么？有哪些影响因
42、素？是什么？有哪些影响因素？是什么？有哪些影响因素？是什么？有哪些影响因素？穿插（机加加工视频）和车削示意图穿插（机加加工视频）和车削示意图穿插（机加加工视频）和车削示意图穿插（机加加工视频）和车削示意图 1.1.1.1.加工工艺系统：由机床、夹具、刀具和工加工工艺系统：由机床、夹具、刀具和工加工工艺系统：由机床、夹具、刀具和工加工工艺系统：由机床、夹具、刀具和工件组成。零件的机械加工是在由机床、夹具、刀件组成。零件的机械加工是在由机床、夹具、刀件组成。零件的机械加工是在由机床、夹具、刀件组成。零件的机械加工是在由机床、夹具、刀具和工件组成的系统中进行的。零件的尺寸、几具和工件组成的系统中进行
43、的。零件的尺寸、几具和工件组成的系统中进行的。零件的尺寸、几具和工件组成的系统中进行的。零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成，取决于工件和何形状和表面间相对位置的形成，取决于工件和何形状和表面间相对位置的形成，取决于工件和何形状和表面间相对位置的形成，取决于工件和刀具在切削运动过程中相互位置的关系。刀具在切削运动过程中相互位置的关系。刀具在切削运动过程中相互位置的关系。刀具在切削运动过程中相互位置的关系。加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根加工工艺系统的误差是工件产生加工误差的根源，系统的误差决定了零件的
44、精度。源，系统的误差决定了零件的精度。源，系统的误差决定了零件的精度。源，系统的误差决定了零件的精度。38原原原原始始始始误误误误差差差差：加加加加工工工工工工工工艺艺艺艺系系系系统统统统的的的的误误误误差差差差是是是是工工工工件件件件产产产产生生生生加加加加工工工工误误误误差差差差的的的的根根根根源源源源，我我我我们们们们把把把把工工工工艺艺艺艺系系系系统统统统的的的的各各各各种种种种误误误误差差差差称称称称之之之之为为为为原原原原始始始始误误误误差差差差。原原原原始始始始误误误误差差差差的的的的存存存存在在在在，使使使使工工工工艺艺艺艺系系系系统统统统各各各各组组组组成成成成部部部部分分分
45、分之之之之间间间间的的的的位位位位置置置置关关关关系系系系或或或或速速速速度度度度关关关关系系系系偏偏偏偏离离离离了了了了理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差原始误差如下表：原始误差如下表：原始误差如下表：原始误差如下表：控控控控制制制制原原原原始始始始误误误误差差差差是是是是确确确确保保保保加加加加工工工工质质质质量量量量（包包包包括括括括加加加加工工工工精精精精度度度度和表面质量）有效措施之一。和表面质量）有效措施之一。和表面质量）有效措施之一。和表面质量）有效措施之
46、一。39原原始始误误差差工工艺系系统静静误差差工工艺系系统动误差差调整整误差差机床机床误差差刀具制造刀具制造误差差夹具具误差差加工原理加工原理误差差工件装工件装夹误差差工工艺系系统受力受力变形形刀具磨刀具磨损残余残余应力引起力引起变形形测量量误差差工工艺系系统热变形形加工前加工前加工中加工中加工后加工后41 加工误差产生的原因加工误差产生的原因加工前的误差加工前的误差加工前的误差加工前的误差理论误差、装夹误差、机床制造、安装误差及理论误差、装夹误差、机床制造、安装误差及理论误差、装夹误差、机床制造、安装误差及理论误差、装夹误差、机床制造、安装误差及刀具误差、夹具误差、调整误差。刀具误差、夹具误
47、差、调整误差。刀具误差、夹具误差、调整误差。刀具误差、夹具误差、调整误差。加工中的误差加工中的误差加工中的误差加工中的误差工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、刀具工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、刀具工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、刀具工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、刀具磨损、测量误差、残余应力引起的变形。磨损、测量误差、残余应力引起的变形。磨损、测量误差、残余应力引起的变形。磨损、测量误差、残余应力引起的变形。控制方法与措施：控制方法与措施：试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法、误差试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法、误差转移法、误差分组法、转移法、误差分组法、42 若原
48、始误差是在加工前已存在，即在无切削若原始误差是在加工前已存在，即在无切削若原始误差是在加工前已存在，即在无切削若原始误差是在加工前已存在，即在无切削负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；若负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；若负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；若负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；若在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误差。差。差。差。原理误差：是指由于采用了近似的成形运动、原理误差：是指由于采用了近似的成形运动、近似的刀刃形状等原因
49、而产生的加工误差。近似的刀刃形状等原因而产生的加工误差。车削螺纹，齿轮加工，齿轮滚刀，模数铣刀等车削螺纹，齿轮加工，齿轮滚刀，模数铣刀等机械加工中，采用近似的成形运动或近似的刀机械加工中，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。可采用近似加工方法。1.3 加工质量控制措施加工质量控制措施控制原始误差是确保加工质量（包括加工精度控制原始误差
50、是确保加工质量（包括加工精度控制原始误差是确保加工质量（包括加工精度控制原始误差是确保加工质量（包括加工精度和表面质量）有效措施之一。和表面质量）有效措施之一。和表面质量）有效措施之一。和表面质量）有效措施之一。以车加工（图示）为例分别讨论。以车加工（图示）为例分别讨论。以车加工（图示）为例分别讨论。以车加工（图示）为例分别讨论。补充知识：补充知识：补充知识：补充知识：工艺系统各部分介绍、刀具、三要素、受力工艺系统各部分介绍、刀具、三要素、受力工艺系统各部分介绍、刀具、三要素、受力工艺系统各部分介绍、刀具、三要素、受力和受热变形特点、成型原理。和受热变形特点、成型原理。和受热变形特点、成型原理