第二章机械加工的工艺精度

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1、§2.1机械加工精度概述第2章机械加工精度及其控制产品质量是企业的生命线优质、高产、低消耗是企业发展的必由之路。优质就是高的产品质量。高产就是生产效率高。低消耗就是成本低。按现代质量观它包括设计质量、制造质量和服务质量产品的质量与零件的加工质量、产品的装配质量密切相关，而零件的加工质量是保证产品质量的基础。它包括零件的加工精度和表面质量两方面。加工质量指标分加工精度和加工表面质量加工精度指零件加工后实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符的程度。符合程度愈高，加工精度愈高。实际值与理想值之差称为加工误差。理想几何参数表面——绝对平面、圆柱面等；位置——绝对平行、垂直

2、、同轴等；尺寸——位于公差带中心。一、加工精度的基本概念从保证产品的使用性能分析，没有必要把每个零件都加工得绝对准确，可以允许有—定的加工误差，只要加工误差不超过图样规定的偏差，即为合格品。加工误差：是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的偏离程度。加工精度越高，则加工误差越小，反之越大。常用加工误差的大小来评价加工精度的高低加工精度的高低是以国家有关公差标准来表示的。保证和提高加工精度实际上就是限制和降低加工误差。零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度通常尺寸精度要求高，形位精度要求也越高获得加工精度的方法（1）获得尺寸精度的方法1）试切法用

3、于单件小批生产2）调整法用于成批大量生产3）定尺寸刀具法生产率高，刀具制造复杂4）自动控制法切削测量补偿调整（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三者之间的关系：（1）当尺寸精度要求高时，相应的位置精度和形状精度也要求高。形状公差应限制在位置公差内，位置公差应限制在尺寸公差内。（2）当形状精度要求高时，相应的位置精度和尺寸精度不一定要求高。加工精度与加工成本和生产效率的关系一般地，加工精度要求↑

4、，加工成本↑，生产效率↓。研究加工精度的目的就是弄清各种原始误差的物理、力学本质，以及他们对加工精度影响的规律，掌握控制加工误差的方法，以获得预期的加工精度，必要时能指出进一步提高加工精度的途径。研究加工精度的方法单因素分析法统计分析法在实际生产中，常常结合起来应用。一是先用统计分析法寻找误差的出现规律，初步判断产生加工误差的可能原因，然后运用单因素分析法进行分析、试验，以便迅速、有效地找出影响加工精度的主要原因。1、原始误差机床夹具刀具工件亦称机械加工工艺系统构成了机械加工系统二、影响加工精度的原始误差及分类零件的尺寸、几何形状和表面间的相互位置的形成，归根到底取决于工件和

5、刀具在切削过程间的相互位置。由于工艺系统存在各种原始误差，它们以不同的方式和程度反映为加工误差。由此可见：故：工艺系统误差称为原始误差。工艺系统误差是“因”，是根源；加工误差是“果”，是表现。零件加工中的各种原始误差装夹误差定位误差夹紧误差调整误差制造误差工艺系统受力变形工艺系统热变形刀具磨损测量误差因残余应力产生的误差加工原理误差机加工前，对机床、夹具、刀具调整中；在加工过程中由切削力、惯性力、刀具磨损、切削热等引起；由于采用了近似的加工方法。原始误差加工前误差（几何误差）加工中误差（动误差）加工后误差调整误差机床误差刀具制造误差夹具误差加工原理误差工件装夹误差工艺系统受力

6、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机加工中的原始误差可归纳为：加工精度尺寸精度形状精度位置精度加工误差与理想零件的偏离加工精度的另一描述工艺系统机床刀具夹具工件原始误差工艺系统的误差产生加工误差的根源包括工艺系统静误差、动误差研究加工精度方法分析计算法统计分析法总结三、误差的敏感方向在加工过程中，各种原始误差的影响会使刀具和工件间正确的几何关系遭到破坏，引起加工误差，各种原始误差的大小和方向各不相同，而加工误差则必须在工序尺寸方向度量。因此．不同的原始误差对加工精度有不同的影响。当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时，其对加工相度的影响最大。下面以外圆车削为例说

7、明两者的关系。如图，车削时工件的回转轴线为O，刀尖正确位置在A。设某一瞬时由于各种原始误差的影响，使刀尖位移到A’，AA’即为原始误差δ，它与OA间的夹角为φ，由此引起工件加工后的半径由R0＝OA变为R＝OA’，故半径上的加工误差△R为：当原始误差的方向恰为加工表面的法向方向(φ＝0°)时，引起的加工误差最大；可以看出：当原始误差的方向恰为加工表面的切线方向(φ＝90°)引起的加工误差最小。把对加工精度影响最大的那个方向称为误差的敏感方向，对加工精度影响最小的那个方向则称为误差的不敏感方向。加工原理误差