机械加工精度1tPowerPoint1+演示文稿

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1、3.机械加工精度3.1概述3.2工艺系统的制造误差及磨损对加工精度的影响3.3工艺系统的受力变形3.4工艺系统的热变形3.5加工过程的其它误差3.6加工误差的统计分析3.7保证和提高加工精度的主要途径3.机械加工精度3.1概述零件的加工质量是保证机械产品质量的基础。零件的加工质量包括两方面的内容：机械加工精度和表面质量。这一章中先研究零件的机械加工精度，它是机械制造工艺学的主要内容之一。3.1.1机械加工精度机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。加工精度包括三方面的内容:尺寸精度形状精度位置精度1）尺

2、寸精度指的是零件加工后的实际尺寸和理想尺寸之间的符合程度。这里的理想尺寸指的是零件图纸标注的设计尺寸的平均值。例如：某一零件图纸标注的设计尺寸为Φ100-0.02mm，则该零件的理想尺寸是Φ99.99mm。（怎样来的呢？）2）形状精度指的是零件加工后各个表面的实际形状和理想形状之间的符合程度。这里的理想形状指的是绝对准确的表面形状。如：理想平面，理想圆柱体等。3）位置精度零件加工后各个表面的实际位置和理想位置的符合程度。这里的理想位置是绝对准确的相互位置。例：平行度就是两个平面绝对平行，垂直度就是准确的90°。零件的三个精度在数值上是有联系的，通常形状精度数

3、值比位置精度数值小，位置精度数值又比尺寸精度度数值小，即：T形状＜T位置＜T尺寸当零件的尺寸精度较高，也就是零件的尺寸公差数值较小时，零件的位置公差数值和形状公差数值要更小一些。1.1.2加工误差1）加工误差任何一种加工方法，不管多么精密，都不可能把零件加工的绝对准确。这时零件的实际几何参数相对于理想几何参数的偏离程度就称为加工误差。加工精度和加工误差是描述零件加工后实际几何参数和理想几何参数的两种不同的评价方法。加工精度的高低实际上是通过控制加工误差的大小来实现的。保证和提高加工精度实际上就是限制和降低加工误差的大小。一般来说，零件的加工精度越高，加工成本

4、也越高。因此设计人员要根据零件的作用合理地确定零件的加工精度，工艺人员要采取适当的加工方法来保证加工误差不超过零件图上容许的公差，并在此前提下尽可能地降低生产成本。2）原始误差零件在加工过程中的尺寸关系、形状关系和位置关系的形成最终取决于零件和刀具在切削过程中的相互位置关系。而工件安装在夹具上，刀具安装在刀架上，并通过机床使两者形成一个整体。因此我们把由机床-夹具-刀具-工件构成的整体称为“机械加工工艺系统”。机械加工工艺系统存在的种种误差就在不同条件下反映为工件的加工误差问题。因此我们说工艺系统的误差是根源，反映在工件的加工误差是结果。因此把工艺系统的误

5、差称为原始误差。原始误差是在工件加工之前就存在的，因此原始误差又称为“静误差”。3）加工过程的其它误差零件加工过程中还会受到切削力、切削热或工件残余应力的作用，使工艺系统在原始误差的基础上产生新的误差，这部分在加工过程中产生的误差称为“动误差”。零件的加工误差由工艺系统的静误差和动误差两部分综合决定。3.1.3获得加工精度的方法（1）试切法（2）调整法（3）定尺寸刀具法2）获得形状精度的方法（1）成形运动法（2）成形刀具法3)获得位置精度的方法1)获得尺寸精度的方法(1)机床保证法(2)找正安装法3.1.4影响机械加工精度的原始误差因素工艺系统的各种原始误差

6、因素在加工过程中会引起工艺系统中各个环节的相互位置发生变化，从而造成工件的加工误差。2.工件装夹误差3.机床导轨误差4.工件热变形1.毛坯有误差现将加工过程中可能出现的种种原始误差因素归纳如下：3.1.5原始误差和加工误差的关系工件在加工时，由于各种原始误差因素的影响，会使刀具和工件相互之间正确的几何位置关系遭到破坏，引起加工误差。各种原始误差的大小和方向是不同的，加工误差必须在工件加工的工序尺寸方向上进行测量。因此不同的原始误差对工件的加工精度的影响不同。当原始误差方向和工序尺寸方向一致时对加工精度影响最大。车削外圆工件回转中心是O，半径为Ro，刀尖正确位

7、置在A点。在某一瞬时刻，由于某种原始误差的影响，使刀尖位置由A移动到A′，AA′即为原始误差δ。它与OA方向的夹角为φ，引起工件加工后的半径为OA′，在工件半径方向，即工序尺寸方向上产生的加工误差为ΔR。ΔR=√（Ro2+δ2-2RoδCOSφ）-Ro当原始误差方向与加工表面法向方向一致，φ=180°，COSφ=-1ΔR=√（Ro2+δ2+2Ro*δ）-Ro=Ro+δ-Ro=δ当原始误差方向位于加工表面切向方向时，φ=90°，COSφ=0ΔR=√（Ro2+δ2）-Ro，将上式变换得（ΔR+Ro）2=δ2+Ro2，略去高阶无穷小ΔR2，得：ΔR≈δ2/2Ro通

8、过一个例子，从数量关系上看原始误差对加工误差的影响。