专题四加工精度和表面质量

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1、机械加工精度和加工误差概述一、机械加工精度和加工误差1、机械加工精度加工精度是指：零件加工后的几何参数（尺寸、形状及各表面间相互位置等参数）的实际值与理论值相符合的程度。符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。理想几何参数表面——绝对平面、圆柱面等；位置——绝对平行、垂直、同轴等；尺寸——位于公差带中心。2、加工误差加工误差是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，所以，加工误差的大小反映了加工精度的高低。实际加工时不可能也没有必要把零件做得与理想零件完全一致，而总会有一定的偏差，即加工误差。只要这些误差在规定的范围内，即

2、能满足机器使用性能的要求。二、尺寸、形状和位置精度间的关系独立原则是处理形位公差和尺寸公差关系的基本原则，即尺寸精度和形位精度按照使用要求分别满足；在一般情况下，尺寸精度高，其形状和位置精度也高；通常，零件的形状误差约占相应尺寸公差的30％～50％；位置误差约为尺寸公差的65％～85％。三、获得加工精度的方法获得尺寸精度的方法试切法定尺寸刀具法调整法自动控制法通过试切—小段—测量—调刀—再试切，达到规定尺寸的加工方法。先调正好刀具，然后以不变的刀具位置加工一批零件的方法。通过刀具的尺寸来保证加工表面的尺寸精度通过自动测量和数字控制装置三

3、、获得加工精度的方法获得形状精度的方法刀尖轨迹法成型法展成法通过刀尖的运动轨迹来获得形状精度。利用成型刀具对工件加工莱获得形状精度。利用工件和刀具作展成切削运动形成包络线。三、获得加工精度的方法获得位置精度的方法直接找正法划线找正法夹具定位法用划针或百分表直接在机床上找正位置先按图样在毛坯上划好线，再以所划线为基准找正它在机床中的位置工件在夹具中定位四、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的误差是工件产生加工误差的根源。我们把工艺系统的各种误差称之为原始误差。原始误差的种类工艺系统的几何误差工艺系统受力变形引起的误差工

4、艺系统热变形引起的误差工件的残余应力引起的误差伺服进给系统位移误差等按照工艺系统误差的性质可归纳为：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力变形工艺系统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一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成法刀具试切法调整法机床热变形工件热变形刀具热变形五、常值系统误差与随机误差常值系统误差加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变或基本不变的系统误差。特点：①与加工（顺序）时间无关；②预先可以估计；③较易完全消除；④不

5、会引起工件尺寸波动（常值系统误差对于同批工件的影响是一致的，不会引起各工件之间的差异）；⑤不影响尺寸分布曲线形状。例如：铰刀的直径偏大0.02mm，加工后一批孔的尺寸也都偏大0.02mm。2、随机误差特点：①预先不能估计到；②较难完全消除，只能减小到最小限度；③工件尺寸忽大忽小，造成一批工件的尺寸在一定的加工条件下随机误差的数值总在一定范围内波动。随机误差－－－加工一批零件时，由无规律变化的因素所引起的加工误差。例如：热变形、受力变形、刀具磨损引起的加工误差。常值系统误差与随机误差说明：误差性质不同，解决的途径也不同。对于常值系统误差

6、，若能掌握其大小和方向。就可以通过调整消除；对于随机误差，只能缩小它们的变动范围，而不可能完全消除。加工误差产生的原因一、工艺系统的几何轨迹误差1、原理性误差例如滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差，一是为了制造方便，采用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀切削刃数有限，切削是不连续的，因而滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线，而是折线（见下图）。原理误差是指由于采用了近似的刀具轮廓、近似的成形运动轨迹或近似的传动比而产生的误差。原理性误差图：原理性加工误差2、机床的几何误差机床几何误差机床主轴回转误差机床导轨

7、误差机床传动链误差轴向窜动径向跳动角度摆动水平面内直线度垂直面内直线度前后导轨的平行度内联传动链始末两端传动元件间相对运动误差2、机床的几何误差机床本身各部件的制造误差安装误差使用过程的磨损机床的几何误差包括：⑴主轴的回转误差主轴的实际回转轴线对其理想回转轴线（一般用平均回转轴线来代替）产生的偏移量。主轴回转误差的基本形式轴向窜动纯径向跳动纯角度摆动实际上主轴回转误差是上述三种形式误差的合成。由于主轴实际回转轴线在空间的位置是在不断变化的，由上述三种运动所产生的位移（即误差）是一个瞬时值。①机床主轴回转误差的概念主轴的回转误差的基本形式

8、主轴的回转误差主轴孔、主轴轴颈以及轴承等零部件的制造误差，使主轴的回转轴心线在空间的位置在每一瞬间都是变动的。主轴回转误差：是指主轴实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。主轴回转误差将直接影响被加工工件的