第二章 机械加工精度及其控制

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1、第二章机械加工精度及其控制1一、加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状及各表面相互位置等参数）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。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。1.加工精度第一节概述2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，即能满足机器使用性能的要求

2、。2.加工误差3（3）经济加工精度由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。加工经济精度指的是，在正常加工条件下所能保证的加工精度。某种加工方法的加工经济精度应理解为一个范围。4加工误差与加工成本C成反比关系。用同一种加工方法，如欲获得较高的精度，成本就要提高；反之亦然。图2-1加工成本与加工误差之间的关系5但上述关系只是在一定范围内才比较明显，如图中之AB段。A点左侧之曲线几乎与纵坐标平行，即使成本提高的很多，但精度提高得却很少乃至不能提高。相反，B点右侧曲线几乎与横坐标平行，即使工件精度要

3、求很低，也必须耗费一定的最低成本。6二、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％。7三、获得加工精度的方法1.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82.获得形状精度的方法刀尖轨迹法成形刀具法展成法3.获得位置精度的方法直接找正划线找正夹具定位9四、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

4、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10原始误差是产生加工误差的根源，它包括：工艺系统静误差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外力作用点变化外力方向变化外力大小变化机床几何误差工艺系统几何误差原理误差调整误差测量误差定位误差工艺系统动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刀具几何误差夹具几何误差机床热变形工件热变形刀具热变形11一般将工艺系统的原始误差划分

5、为工艺系统静误差和工艺系统动误差。如果按加工工作进程划分为，工艺系统的原始误差又可划分为加工前就存在的、加工进行中产生的和加工后才出现的三类。12误差敏感方向工艺系统的原始误差会造成工件与刀刃间的相对位置发生改变，从而引起了加工误差。加工误差的大小，则决定于原始误差的大小和方向。图2-2由引起的加工误差13由此可见，原始误差所引起的刀刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向，则对加工误差有直接的影响；如果产生在加工表面的切线方向上，就可以忽略不计。我们把加工表面的法向称之为误差的敏感方向。在无特殊说明的情况下，Y向为误差敏感方向，Z向则为误

6、差非敏感方向。1415第二节工艺系统的几何误差一、原理误差原理误差是指由于采用了近似的加工方法、近似的成形运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。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。成形车刀、成形铣刀也采用了近似的刀具轮廓。采用近似的成形运动和刀具刃形，不但可以简化机床或刀具的结构，而且能提高生产效率和加工的经济效益。16二、机床几何误差加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成

7、的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。17机床几何误差的来源机床制造磨损安装机床几何误差的组成①主轴回转误差②导轨误差③传动链误差18机床的几何误差组成机床几何误差机床传动链误差机床主轴回转误差机床导轨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191、机床导轨误差机床导轨是机床中确定某些主要部件相对位置的基准，也是某些主要部件的运动基准。机床导轨误差的基本形式水平面内的直线度垂直面内的直线度

8、前后导轨的平行度（扭曲）现以卧式车床为例，说明导轨误差是怎样影响工件的加工精度的。20（1）导轨在水平面内直