机械工艺课件--§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
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机械制造工艺课件第三章机械加工精度
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机械制造工艺
★★★
三、影响加工精度的原始误差
机械加工时，机床、刀具、夹具和工件等组成了一个工艺系统， 工艺系统的各个部分在加工过程中，应该保持严格的相对位臵关系。 由于受到许多因素的影响，系统的各个环节难免会产生一定的偏移， 使工件和刀具间相对位臵的准确性受到影响，从而引起加工误差。 原始误差即导致工艺系统各环节产生偏移的这些因素的总称。原始 误差中，有的取决于工艺系统的初始状态，有的与切削过程有关。 当原始误差的方向发生在加工表面法线方向时，引起的加工误 差最大；当原始误差的方向发生在加工表面的切线方向时，引起的 加工误差最小，一般可以忽略不计。为了便于分析原始误差对加工 精度的影响程度，我们把对加工精度影响最大的那个方向（即通过 切削刃的加工表面的法向）称为误差的敏感方向。而把对加工精度 影响最小的那个方向（即通过切削刃的加工表面的切向）则称为误 差的不敏感方向。
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机械制造工艺
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一、加工原理误差
原理误差即是在加工中由于采用近似的加 工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而 产生的原始误差。 完全符合理论要求的加工方法，有时很难实 现，甚至是不可能的。这种情况下，只要能满 足零件的精度要求，就可以采用近似的方法进 行加工。这样能够使加工难度大为降低有利于 提高生产效率降低成本。
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机械制造工艺
ห้องสมุดไป่ตู้
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3）定尺寸刀具法：是直接利用刀具的相应尺寸来 保证加工尺寸的方法。如用钻头钻孔，铰刀铰孔，用拉 刀、铣刀加工键槽等。加工尺寸精度的高低主要与刀具 的制造精度，安装精度和磨损及机床运动精度等因素有 关。这种加工方法加工精度稳定，生产率也高。 4）自动获得尺寸法：是利用测量装臵、调整装臵 和控制系统等组成的自动化加工系统，在加工过程中能 自动测量、补偿调整，当工件达到尺寸要求时，能自动 退回停止加工的方法。
机械制造工艺学课件：机械加工精度及其控制
從工藝上採取的措施
1）控制環境溫度 2）採用熱平衡措施 3）大型設備季節性的調整
4.1.6工件內應力對加工精度的影響
（1） 毛坯製造中產生的內應力
（2） 冷校直過程中產生的內應力
4.1.7 測量誤差
3.12測．量測條量件方儀的法器影的精響影度響的影響 1）測直人量接為儀與因器間素的接工測作量原、理接，觸製與造非精接度觸，測測量量、精主度動。與考 被慮測動“量測阿力量貝、原、視則靜力態”、。與分動辨態力測、量技、術絕水對準與、相責對任測心量等等。。 2）測量環境
48EI
y
L3
2）機床（夾具）部件的剛度
機床部件的變形曲線及其特點
機械製造品質分析與控制
（三次加載與卸載變形曲線的特點）
① 變形曲線是非線性的。不符合虎克定律，反映出 部件的變形不僅僅是彈性變形。
② 加載曲線與卸載曲線不重合。表明在加卸載過程 中有能量消耗。
③ 卸載後變形曲線不能回到起始點。表明在變形過 程中存在塑性變形和殘餘變形。
機械制造工藝學
機械加工精度及其控制
4.1 機械加工精度 4.2 工藝過程的統計分析
4.1 機械加工精度 4.1.1 概述
1.加工精度與加工誤差
機械製造品質分析與控制
加工精度是指加工後零件表面的實際尺寸、形 狀、位置三種幾何參數與圖紙要求的理想幾何參數 的符合程度。
加工誤差是指加工後零件實際尺寸、形狀、位 置三種幾何參數與理想幾何參數的偏離數值。
2. 加工經濟精度
機械製造品質分析與控制
指在正常加工條件下(採用符合品質標準的加工設備、 工藝裝備和標準技術等級的工人）所能保證的加工精度 和表面品質。
3. 原始誤差
機械製造品質分析與控制
1）控制環境溫度 2）採用熱平衡措施 3）大型設備季節性的調整
4.1.6工件內應力對加工精度的影響
（1） 毛坯製造中產生的內應力
（2） 冷校直過程中產生的內應力
4.1.7 測量誤差
3.12測．量測條量件方儀的法器影的精響影度響的影響 1）測直人量接為儀與因器間素的接工測作量原、理接，觸製與造非精接度觸，測測量量、精主度動。與考 被慮測動“量測阿力量貝、原、視則靜力態”、。與分動辨態力測、量技、術絕水對準與、相責對任測心量等等。。 2）測量環境
48EI
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L3
2）機床（夾具）部件的剛度
機床部件的變形曲線及其特點
機械製造品質分析與控制
（三次加載與卸載變形曲線的特點）
① 變形曲線是非線性的。不符合虎克定律，反映出 部件的變形不僅僅是彈性變形。
② 加載曲線與卸載曲線不重合。表明在加卸載過程 中有能量消耗。
③ 卸載後變形曲線不能回到起始點。表明在變形過 程中存在塑性變形和殘餘變形。
機械制造工藝學
機械加工精度及其控制
4.1 機械加工精度 4.2 工藝過程的統計分析
4.1 機械加工精度 4.1.1 概述
1.加工精度與加工誤差
機械製造品質分析與控制
加工精度是指加工後零件表面的實際尺寸、形 狀、位置三種幾何參數與圖紙要求的理想幾何參數 的符合程度。
加工誤差是指加工後零件實際尺寸、形狀、位 置三種幾何參數與理想幾何參數的偏離數值。
2. 加工經濟精度
機械製造品質分析與控制
指在正常加工條件下(採用符合品質標準的加工設備、 工藝裝備和標準技術等級的工人）所能保證的加工精度 和表面品質。
3. 原始誤差
機械製造品質分析與控制
《机械加工精度》PPT课件
1）滑动轴承误差对主轴回转精度的影响 主轴采用滑动轴承时，轴承误差主要来源于 主轴轴颈和轴承孔的圆度误差和波度。
图 主轴采用滑动轴承的径向跳动 a）工件回转类机床 b）刀具回转类机床
2）滚动轴承误差对主轴回转精度的影响
主轴采用滚动轴承时，滚动轴承的内圈、外圈和 滚动体本身的几何精度将影响主轴回转精度。 3）轴承配合质量对主轴回转精度的影响
4）工艺系统初调好以后，—般要试切几个工件，并 以其平均尺寸作为判断调整是否准确的依据。
四、工艺系统的动误差 （一）工艺系统受力变形对加工精度的影响 1. 工艺系统的刚度
图 工艺系统受力变形引起的加工误差
工艺系统刚度可定义为：在加工误差敏感方向上工艺 系统所受外力与变形量之比。
根据载荷的性质不同，工艺系统刚度可分为静刚 度和动刚度两种。 刚度的倒数称为柔度C（mm／N）：
1、机械加工精度
是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置) 与理想几何参数的符合程度。
2、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。
3、机械加工精度包含的内容
机械加工精度
尺寸精度
形状精度
位置精度
（2）主轴回转误差对加工精度的影响 主轴回转误差对加工精度的影响，取决于不同截面内主轴瞬时 回转轴线相对于刀尖位置的变化情况。 1）主轴径向圆跳动对加工精度的影响 工件产生圆度误差
图
主轴纯径向圆跳动对镗孔精度的影响
z R sin y h R cos A R cos
第五章
本章内容 §5-1 概 述
机械加工精度
§5-2 影响加工精度的因素 §5-3 加工误差的综合分析
机械工艺课件--§5-3工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
⑴直线运动误差
机床导轨精度标准 导轨在水平、垂直面内的直线度及两导轨在垂直 面 内 的 平 行 度 ， 普通 机 床为 1000:0.02 ，精 密 机床为 1000:0.01 。接触精度普通机床为每平方英寸 16 点，精 密机床为20点。
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
↘ 保证零件加工↗ 采用固定顶尖定位加工 时回转精度 ↘ 采用无心磨削加工
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回运动误差
④提高回转运动精度的主要措施
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
台之间的接触精度。
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨精度标准
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 2.各成形运动之间的相互位置关系误差
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
机床导轨精度标准 导轨在水平、垂直面内的直线度及两导轨在垂直 面 内 的 平 行 度 ， 普通 机 床为 1000:0.02 ，精 密 机床为 1000:0.01 。接触精度普通机床为每平方英寸 16 点，精 密机床为20点。
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
↘ 保证零件加工↗ 采用固定顶尖定位加工 时回转精度 ↘ 采用无心磨削加工
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回运动误差
④提高回转运动精度的主要措施
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
台之间的接触精度。
第16次课
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨精度标准
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 2.各成形运动之间的相互位置关系误差
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
机械制造工艺学第5章机械加工精度
用。
§5.2 机械加工精度的获得方法
5.2.1 尺寸精度的获得方法
在加工中，获得尺寸精度的方法主要有下述四种：
1. 试切法——是指操作工人在每一工步或走刀前进行 对刀，然后试切出很少一部分加工表面，测量其尺寸 是否满足要求，若不满足，则再适当调整，再试切，
再测量，直到被加工尺寸达到精度要求为止，再切削
值得注意的是，不同方向的原始误差对加工误差的
影响程度是不同。当原始误差与工序尺寸方向一致时， 原始误差对加工精度影响最大。
这是分析加工精度问题时的一个重要概念。
在三角形0AA′中，有如下关系：
ΔY2＝R2－R02＝(R0＋ΔR)2－R02＝2R0ΔR＋ΔR2
刀尖在Y方向上的位移引起Leabharlann 径的加工误差为：P =πm
因π为无理数，而车床交换齿轮齿数是有限的，不可
能得到精确值，必然导致工件导程误差。这是因近似
速比的成形运动所引起的加工原理误差。
注意：采用近似加工原理，一定会产生加工误差，
但是它确保了加工的可能性，并在保证一定加工精度
的前提下，可简化加工过程，简化机床、刀具的结构， 提高生产率、降低制造成本；
(1) 机械加工精度的获得方法；
(2) 工艺系统原始误差对机械加工精度的影响及控制；
(3) 加工过程中工艺系统原始误差对机械加工精度的影
响及控制； (4) 加工总误差分析与估算； (5) 保证和提高机械加工精度的主要途径。
2．机械加工精度的研究方法 1) 单因素分析法——通过分析计算或实验测试等方法， 研究某一确定因素对加工精度的影响，主要分析单项 原始误差对加工精度影响的变化规律。一般不考虑其 它因素的同时作用。
工艺系统几何精度对加工精度的影响及其控制解读
郭德伟
4
4.2.3 装夹误差与夹具误差对加工精度的影响及其控制
装夹误差与夹具误差
利用夹具装夹工件进行加工时，造成工件加工表面之间尺寸和位置 误差的因素主要有：
L±0.05 Z
工件装夹误差ΔZJ
包括定位误差ΔDW和夹紧误差ΔJJ 。 夹具对定误差ΔDD 包括对刀误差ΔDA和夹具位置误差ΔJW。
φ10
倾角摆动。 结论：与主轴径向跳动影响类似，不仅影响圆度误差，而 且影响圆柱度误差。
郭德伟
13
4.2.5 机床几何误差对加工精度的影响及其控制
提高主轴回转运动精度的措施
• 选用高精度的轴承，并提高主轴及箱体的制造精度和主轴 部件的装配精度。
• 对高速主轴部件要进行动平衡，对精密滚动轴承要采取预
加载荷等工艺措施。 • 采用液体或气体静压轴承，由于无磨损，高刚度（是滚动 轴承的5～6倍），以及对主轴轴颈的形状误差的均化作用， 可以大幅度地提高主轴回转精度。
郭德伟
15
4.2.5 机床几何误差对加工精度的影响及其控制
直线运动精度 机床的直线运动精度主要是指导轨的导向精度。机床导 轨精度主要有导轨在水平面内的直线度、导轨在垂直面内的 直线度和双导轨间在垂直方向的平行度。
以普通车床为例
导轨在水平面内的直线度误差 导轨在垂直面内的直线度误差
d 2 X
F7 k6
φ6F7
g6
H7
一般情况下，精加工用夹具的有
Y
关尺寸公差取工件相应尺寸公差的
1/2～1/3；粗加工时取1/5～1/10。 图4-7 钻径向孔的夹具
郭德伟
5
4.2.4 刀具误差与调整误差对加工精度的影响及其控制
刀具误差
机械制造工艺学第二章 机械加工精度及其控制
工 艺
k jc
FP y jc
, kdj
FP ydj
, k jj
FP y jj
, kgj
FP y gj
系
统 刚
kxt
Fp yxt
Fp
Fp Fp Fp
Fp
度
k jc kdj k jj kgj
分 工艺系统刚度计算
析 的一般式为：
kxt
1
1
1
1
1
k jc kdj k jj kgj
（二）机床部件的刚度测定
毛坯误差复映规律
ap Fp Yxt 加工误差
当毛坯有尺寸、形状误差或位置误差时，加工后工件仍会有 同样性质的加工误差。（每次走刀后加工误差将逐步减少） 以车削短圆柱工件外圆为例：
毛坯存在的圆度误差△m=ap1-ap2
工件产生圆度误差△g=y1 -y2
△m越大，△g越大
毛坯形状误差复映
工 切削分力Fp可表示为：
的 的变形量。该措施常用在各类轴承的调整中。
措
施
3）提高机床部件的刚度
减
小
工
艺
系
统
受
力
变
形
采用辅助支承提高
的 措
机床部件的刚度
施
4）工艺措施
减 合理选择切削用量、加工顺序，平衡大砂轮， 小 序前分选，变形补偿或变形转移等。
工 艺 系 统 受 力 变 形 的 措 施
变形补偿法
采用补偿或转移变形的方法
工艺系统的刚度会随着受力点位置的变化而变化。
细长零件：刚度低，工艺系统的变形主要取决于零件的变形。 （车削棒料会产生腰鼓形加工误差） 短粗工件：工件刚度较大，变形小，工艺系统的变形主要取决 于机床、刀架和刀具的变形。（车削棒料会产生鞍形加工误差）
(机械制造工艺学课件)第二章机械加工精度
当导轨向后凸出时，工件上产生鞍形加工误差； 当导轨向前凸出时，工件上产生鼓形加工误差。
理想几何参数
➢表面——绝对平面、圆柱面等； ➢位置——绝对平行、垂直、同
轴等；
➢尺寸——位于公差带中心。 5
2.加工误差
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。
• 零件的加工精度包括尺寸精度、几何形状 精度和相互位置精度。
• 几何形状误差又可分为宏观几何形状误差、 波度和微观几何形状误差。
4
一、加工精度与加工误差
1.加工精度
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。
•水平面内的直线度 •垂直面内的直线度 •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。
18
（1）导轨在水平面内直线度误差的影响
当导轨在水平面内的直线度误差为△y时,引起工件在 半径方向的误差为（图2－1）：
△R=△y 由此可见：床身导轨在水平面内如果有直线度误差， 使工件在纵向截面和横向截面内分别产生形状误差和 尺寸误差。
7
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％。
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。 5
2.加工误差
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。
• 零件的加工精度包括尺寸精度、几何形状 精度和相互位置精度。
• 几何形状误差又可分为宏观几何形状误差、 波度和微观几何形状误差。
4
一、加工精度与加工误差
1.加工精度
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。
•水平面内的直线度 •垂直面内的直线度 •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。
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（1）导轨在水平面内直线度误差的影响
当导轨在水平面内的直线度误差为△y时,引起工件在 半径方向的误差为（图2－1）：
△R=△y 由此可见：床身导轨在水平面内如果有直线度误差， 使工件在纵向截面和横向截面内分别产生形状误差和 尺寸误差。
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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％。
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三、机床误差 2.各成形运动之间的相互位置关系误差
提高加工表面的形状精度，仅要求各成形运动准确
是不够的，还要求它们的相互位置关系也要准确。 对于车床而言，若工件的回转运动与刀具的直线进 给运动在xoy面内不平行，加工圆柱面时将得到一圆锥 面，Δd=2Δy=2T平行(xoy)×L； 若在空间交错（即xoz面内不平行），则得到一双曲 面，Δr≈h2x/d，Δd=2Δr≈2(T平行(xoz)×L /2)2/d。
⑵回转运动误差
①径向圆跳动
车 床
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
①径向圆跳动
对于车床而言，当主轴由滑动轴承支承时，是在切削合力Fr、 传动力F传及主轴重力G的共同作用下切削。 若不考虑其它因素，则可认为各种力对主轴的综合作用不变。 因此，作用结果将使主轴压向轴承孔的一点M不动。即如果 轴颈无形状误差，主轴回转过程中接触点M保持不变，无任何 回转误差。 若轴颈有形状误差（如椭圆等），则被加工表面也具有相应 的误差。此时轴孔的形状误差对加工表面的影响较小。
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差
工件表面的几何形状尽管有许多种类，但不外乎是由 回转运动和直线运动这两种最基本的运动形式所组成。
如柱面、锥面一回一直；平面两直；球面两回；渐开
线齿面两回一直等。要想获得较高的精度，就要求各成形
运动本身及它们之间的关系应准确。
第16次课
↓
↘
轴 向 圆 跳 动
↗
倾 角 摆 动
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
①径向圆跳动
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
台之间的接触精度。
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨精度标准
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
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上次课内容复习
何谓加工精度？何谓加工误差？两者有何区别与联系？ 分析产生跃进现象的原因。
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第五章
机械加工精度
§5-1 概 述 §5-2 加工精度的获得方法 §5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
§5-4 工艺系统的受力变形对加工精度的影响及其控制
③影响主轴回转精度的主要因素
B A
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
④提高回转运动精度的主要措施
↗ 轴回转精度 → 改进滑动轴承结构 措 ↘ 采用液体或气体静压轴承
施
提高机床主 ↗
采用精密滚动轴承并预加载荷
↘ 保证零件加工↗ 采用固定顶尖定位加工 时回转精度 ↘ 采用无心磨削加工
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
④提高回转运动精度的主要措施
第16次课
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
⑴直线运动误差
机床导轨精度标准 导轨在水平、垂直面内的直线度及两导轨在垂直 面 内 的 平 行 度 ，普通 机 床为 1000:0.02， 精 密 机床为 1000:0.01。接触精度普通机床为每平方英寸16点，精 密机床为20点。
第16次课
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
直线运动误差
回转运动误差
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
直线运动误差主要取决于机床导轨精度及其与工作
2
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨误差对机床移动部件直线运动及工件形状精 度的影响 有平行度误差时，刀尖的 成形运动变为一空间曲线。 若平行度误差为Δn，则形状 误 差 为 Δr=Δy=H/B· 。 H/B Δn 一般车床为2/3，故Δn不可忽 略。
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
直线运动误差
回转运动误差
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨 误差对机 床移动部 件直线运 动及工件 形状精度 的影响
车 床
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差Leabharlann 机床导轨误差对机床移动部件直线运动及工件形状精 度的影响 导 轨 在 水平 面内有直线度 误差时，刀尖将在加工表面 的法向按直线度误差做相应 位移，由此造成的轴向形状 误差为Δr≈Δy；
第16次课
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 2.各成形运动之间的相互位置关系误差
第16次课
教学课型：理论课
第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 2.各成形运动之间的相互位置关系误差
镗孔时，若工件的直线进给运动与镗杆的回转运动
第16次课
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨误差对机床移动部件直线运动及工件形状精 度的影响 导 轨 在 垂直 面内有直线度 误差时，刀尖在切向做相应 位移，其误差为： (r+Δr)2=Δz2+r2，因此 Δ r≈Δ z 2/d，可忽略；
理想的回转中心应相对于刀具（或工件）的位置始 终保持不变。 当机床主轴夹持工件（或刀具）进行加工时，其回 转运动误差即取决于机床主轴的回转精度。
第16次课
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
回转运动误差 径 向 圆 跳 动
第16次课
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
②轴向圆跳动
第16次课
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
§5-5 工艺系统的热变形对加工精度的影响及其控制 §5-6 加工误差的统计分析 §5-7 保证和提高加工精度的主要途径
第16次课
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第五章
机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
加工原理误差
调整误差
机床误差
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第五章
机械加工精度
轴线存在平行度误差，则加工后将得到一椭圆孔。
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第五章
机械加工精度
思考题：
2-1~2-3、2-5
提高加工表面的形状精度，仅要求各成形运动准确
是不够的，还要求它们的相互位置关系也要准确。 对于车床而言，若工件的回转运动与刀具的直线进 给运动在xoy面内不平行，加工圆柱面时将得到一圆锥 面，Δd=2Δy=2T平行(xoy)×L； 若在空间交错（即xoz面内不平行），则得到一双曲 面，Δr≈h2x/d，Δd=2Δr≈2(T平行(xoz)×L /2)2/d。
⑵回转运动误差
①径向圆跳动
车 床
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
①径向圆跳动
对于车床而言，当主轴由滑动轴承支承时，是在切削合力Fr、 传动力F传及主轴重力G的共同作用下切削。 若不考虑其它因素，则可认为各种力对主轴的综合作用不变。 因此，作用结果将使主轴压向轴承孔的一点M不动。即如果 轴颈无形状误差，主轴回转过程中接触点M保持不变，无任何 回转误差。 若轴颈有形状误差（如椭圆等），则被加工表面也具有相应 的误差。此时轴孔的形状误差对加工表面的影响较小。
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差
工件表面的几何形状尽管有许多种类，但不外乎是由 回转运动和直线运动这两种最基本的运动形式所组成。
如柱面、锥面一回一直；平面两直；球面两回；渐开
线齿面两回一直等。要想获得较高的精度，就要求各成形
运动本身及它们之间的关系应准确。
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↓
↘
轴 向 圆 跳 动
↗
倾 角 摆 动
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
①径向圆跳动
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
台之间的接触精度。
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨精度标准
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
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上次课内容复习
何谓加工精度？何谓加工误差？两者有何区别与联系？ 分析产生跃进现象的原因。
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第五章
机械加工精度
§5-1 概 述 §5-2 加工精度的获得方法 §5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
§5-4 工艺系统的受力变形对加工精度的影响及其控制
③影响主轴回转精度的主要因素
B A
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
④提高回转运动精度的主要措施
↗ 轴回转精度 → 改进滑动轴承结构 措 ↘ 采用液体或气体静压轴承
施
提高机床主 ↗
采用精密滚动轴承并预加载荷
↘ 保证零件加工↗ 采用固定顶尖定位加工 时回转精度 ↘ 采用无心磨削加工
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
④提高回转运动精度的主要措施
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机械加工精度
§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
⑴直线运动误差
机床导轨精度标准 导轨在水平、垂直面内的直线度及两导轨在垂直 面 内 的 平 行 度 ，普通 机 床为 1000:0.02， 精 密 机床为 1000:0.01。接触精度普通机床为每平方英寸16点，精 密机床为20点。
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
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三、机床误差 1.各成形运动本身误差
直线运动误差
回转运动误差
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三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
直线运动误差主要取决于机床导轨精度及其与工作
2
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三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨误差对机床移动部件直线运动及工件形状精 度的影响 有平行度误差时，刀尖的 成形运动变为一空间曲线。 若平行度误差为Δn，则形状 误 差 为 Δr=Δy=H/B· 。 H/B Δn 一般车床为2/3，故Δn不可忽 略。
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三、机床误差 1.各成形运动本身误差
直线运动误差
回转运动误差
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三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨 误差对机 床移动部 件直线运 动及工件 形状精度 的影响
车 床
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差Leabharlann 机床导轨误差对机床移动部件直线运动及工件形状精 度的影响 导 轨 在 水平 面内有直线度 误差时，刀尖将在加工表面 的法向按直线度误差做相应 位移，由此造成的轴向形状 误差为Δr≈Δy；
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三、机床误差 2.各成形运动之间的相互位置关系误差
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三、机床误差 2.各成形运动之间的相互位置关系误差
镗孔时，若工件的直线进给运动与镗杆的回转运动
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑴直线运动误差
机床导轨误差对机床移动部件直线运动及工件形状精 度的影响 导 轨 在 垂直 面内有直线度 误差时，刀尖在切向做相应 位移，其误差为： (r+Δr)2=Δz2+r2，因此 Δ r≈Δ z 2/d，可忽略；
理想的回转中心应相对于刀具（或工件）的位置始 终保持不变。 当机床主轴夹持工件（或刀具）进行加工时，其回 转运动误差即取决于机床主轴的回转精度。
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
回转运动误差 径 向 圆 跳 动
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三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
②轴向圆跳动
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
三、机床误差 1.各成形运动本身误差
⑵回转运动误差
§5-5 工艺系统的热变形对加工精度的影响及其控制 §5-6 加工误差的统计分析 §5-7 保证和提高加工精度的主要途径
第16次课
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§5-3 工艺系统的几何精度对加工精度的影响及其控制
加工原理误差
调整误差
机床误差
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轴线存在平行度误差，则加工后将得到一椭圆孔。
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思考题：
2-1~2-3、2-5