机械制造工艺学 第4章 机械加工的精度

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1、第4章机械加工的精度14.1概述保证机械产品质量，是机械制造者的首要任务，任何机械产品都是由若干相互关联的零件装配而成的。因此，零件的制造质量是保证产品质量的基础。零件的质量直接影响着产品的性能、寿命、效率、可靠性等质量指标，而零件的制造质量，是依靠零件的毛坯制造方法、机械加工、热处理以及表面处理等工艺来保证的。因此，在零件制造的各个环节中，应当始终贯彻“质量第一”的思想，以确保产品的质量。24.1.1机械加工精度获得方法4.1.1.1尺寸精度的获得方法（1）试切法（2）调整法（3）定尺寸刀具法（4）自动控制法34.1.1.2形状精度的获得方法（1）成形运动法--使

2、刀具相对于工件做有规律的切削成形运动，从而获得所要求的零件表面形状，有成形刀具法、轨迹法、展成法等，常用于加工圆柱面、圆锥面、平面、球面、回转曲面、螺旋面和齿形面等。（2）非成形运动法--通过对加工表面形状的检测，由工人对其进行相应的修整加工，以获得所要求的形状精度。44.1.1.3位置精度的获得方法（1）一次装夹获得法--零件表面的位置精度在一次安装中，由刀具相对于工件的成形运动位置关系保证。（2）多次装夹获得法--通过刀具相对工件的成形运动与工件定位基准面之间的位置关系来保证零件表面的位置精度。（3）非成形运动法--利用人工，而不是依靠机床精度，对工件的相关表

3、面进行反复的检测和加工，使之达到零件的位置精度要求。54.1.2加工误差来源和原始误差4.1.2.1加工误差的来源零件在进行机械加工时，机床——夹具——刀具——工件构成一个加工系统，通常称为“工艺系统”。加工误差的基本来源，既和工艺系统的结构或状态有关，又和切削过程有关，加工时工艺系统所受到的力、热等影响都会形成一定的加工误差。64.1.2.2原始误差的概念工艺系统的原始误差可分为两大类：一类是在零件未加工前工艺系统本身所具有的某些误差因素，称为工艺系统原有误差，也称为工艺系统静误差。另一类是在加工过程中受力、热、磨损等原因的影响，工艺系统原有精度受到破坏而产生的附

4、加误差因素，称为工艺过程原始误差.74.1.3误差敏感方向切削加工过程中，由于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。不同方向的原始误差，对加工误差的影响程度有所不同。当原始误差与工序尺寸方向一致时，原始误差对加工精度的影响最大。84.2工艺系统的几何误差工艺系统的几何误差是指在没有切削负荷等外来影响的情况下，机床、夹具和刀具的制造误差、磨损误差、调整误差等。由于这些误差会影响切削运动的几何轨迹，因而影响零件的加工精度。94.2.1加工原理误差为了使零件获得规定形状的成形表面，加工时必须在工件和刀具间建立一定的运动联系，例如滚切齿轮

5、必须使工件和滚刀之间有准确的展成运动、车螺纹时工件和车刀间应有准确的螺旋运动，这种运动联系一般可称为加工原理。加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差，一般多为形状误差。104.2.2工艺系统的制造误差及磨损4.2.2.1机床误差在工艺系统中，机床是为切削加工提供运动和动力的，机床原有误差对加工精度的影响最为显著，也最为复杂。机床误差取决于机床本身零部件的制造和装配质量。通用机床在出厂前都要通过规定的机床精度标准检验，但机床的精度还受运输、安装、调整和使用过程中的磨损等因素影响。114.2.2.2刀具误差刀具误差是由于制造误差和刀

6、具磨损所造成的。单刃刀具的误差，对加工精度没有直接影响；而定尺寸刀具和成形刀具的误差，将直接影响加工精度。采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆孔拉刀等）时，刀具的尺寸直接影响工件的尺寸精度。采用展成刀具（如齿轮滚刀、插齿刀等）加工时，刀具切削刃的几何形状及有关尺寸误差也会影响工件的加工精度。若采用成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等）进行加工，成形刀具在制造和刃磨后形状不准确，将直接反映到加工表面形状上。成形刀具的安装误差，也会影响加工表面的形状精度。如用成形车刀精车丝杠时，若车刀前刀面安装得偏高、偏低或倾斜时，会造成螺旋面的形状误差。124.2.2.3

7、量具误差与测量误差计量器具误差主要是由示值误差、示值稳定性、回程误差和灵敏度等四个方面综合起来的极限误差。计量器具误差会对被测零件测量精度产生直接的影响。除量具本身误差之外，测量者的视力、判断能力、测量经验、相对测量或间接测量中所用的对比标准、数学运算精确度、单次测量判断的不准确等因素都会引起测量误差。134.2.2.4夹具的制造误差和磨损夹具的制造误差和磨损会影响零件的加工精度，在某些情况下还是影响精度的主要因素。例如用镗模进行箱体的孔系加工时，箱体和镗杆的相对位置是由镗模来决定，机床主轴只起传递动力的作用，这时工件上各孔的位置精度就完全依靠夹具(镗模)来保证