机械加工精度及控制

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1、机械制造工艺学机械加工精度影响机械加工精度的原始误差及分类误差的敏感方向研究加工精度方法第二章机械加工精度及控制§2.1概述尺寸精度形状精度位置精度（通常形状误差限制在位置公差内，位置公差限制在尺寸公差内）表面粗糙度波度纹理方向伤痕（划痕、裂纹、砂眼等）加工精度表面质量表面几何形状精度表面缺陷层表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力加工质量内容加工质量包含的内容加工精度：零件加工后实际几何参数与理想几何参数接近程度。符合程度越高，加工精度越高，实际生产中零件不可能与理想的要求完全符合。加工误差：指加工后的实际几何参数（尺寸，形状和表面间的相互位置）对理想几

2、何参数的偏离程度，从保证产品使用性能分析允许有一定的加工误差。两者关系：两者从不同角度来评定加工零件的几何参数。加工精度的高低是由加工误差的小大来表示的，保证和提高加工精度实际上就是限制和减小加工误差。一、机械加工精度与加工质量加工精度的合理制定：一般加工精度越高则加工成本相对越高，生产效率则相对越低。因此设计人员应根据零件的使用要求，合理规定零件的加工精度；工艺人员则根据设计要求和生产条件采用适当的工艺方法以保证加工误差不超过允许范围，并尽量提高生产率和降低生产成本。一、机械加工精度与加工质量引起加工误差的根本原因是工艺系统存在着误差，将工艺系统的误差称为

3、原始误差。原始误差—在机械加工时，机床、刀具，夹具和工件构成一个完整的系统，为工艺系统。工艺系统—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。二、影响机械加工精度的原始误差及分类分析加工误差产生的原因综述可能产生的原始误差原始误差与工艺系统原始状态有关的原始误差(几何误差)与工艺过程有关的原始误差(动误差)原理误差定位误差调整误差刀具误差夹具误差机

4、床误差工艺系统受力变形（包括夹紧变形）工艺系统受热变形刀具磨损测量误差工件残余应力引起的变形工件相对于刀具静止状态下的误差工件相对于刀具运动状态下的误差主轴回转误差导轨导向误差传动误差原始误差分类工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。误差敏感方向一般为已加工表面过切削点的法线方向。如图所示车刀加工三、误差的敏感方向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。四、研究加工精度的方法分析研究某

5、一个或某几个因素对加工精度的影响。通常分析、计算、测试、实验，得出单因素与加工误差间的关系。以生产一批工件的实例结果为基础，运用数理统计方法进行数据处理。用以控制工艺过程的正常进行，当发生质量问题时可以从中判断误差性质，找出误差出现的规律。1、单因素分析法2、统计分析法实际生产中，两种方法常常结合应用。先用统计分析法寻找误差的出现规律，初步判断加工误差的可能原因，再适用单因素法分析，试验，以便迅速有效地找出影响加工精度的主要原因。加工的原理误差调整误差机床误差夹具误差刀具误差§2.2工艺系统的几何精度对加工精度的影响本节内容加工原理误差是指采用了近似的成型

6、运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。一、加工原理误差式中R——球头刀半径；h——允许的残留高度。例2：用阿基米德蜗杆滚刀滚切渐开线齿轮例1：在数控铣床上采用球头刀铣削复杂形面零件SRh空间曲面数控加工加工原理误差二、调整误差测量误差。试切时与正式切削时切削厚度不同造成的误差。机床进给机构的位移误差。定程机构误差。样件或样板误差。测量有限试件造成的误差。和试切法有关的误差。a）b）试切法与调整法试切法（图a）调整法（图b）三、机床误差◆机床误差分为以下三方面：机床导轨导向误差机床主轴回转误差传动链的传动误差◆机床误差的产生：制造、安装、磨损三个时期◎导轨

7、副运动件实际运动方向与理想运动方向的偏差◎包括：导轨在水平面内的直线度，导轨在垂直面内的直线度，前后导轨平行度（扭曲），导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂直度）等。◆导轨导向误差对加工精度的影响导轨水平面内的直线度误差,误差敏感方向,影响显著导轨垂直面内的直线度误差,误差非敏感方向,影响小导轨导向误差可以忽略导轨扭曲对加工精度的影响,影响显著Δy导轨扭曲引起的加工误差HδΔRDαBXY三、机床误差导轨与主轴回转轴线位置误差对加工精度的影响HyR0fXZLfdD－ΔdΔxa）b）成形运动间位置误差对外圆和端面车削的影响造成加工表面下凹。◆减少导轨误差的措施设计：

8、结构、材料、热处理方式、润滑方式、防护装置等。制造：