机械制造工艺学教案 第三章 机械加工精度

第三章机械加工精度

零件的机械加工质量是机械制造工艺学的核心内容。零件的机械加工质量是由零件的机机械加工精度和零件机械加工表面质量两部分组成，机械加工精度是机械加工质量的核心部分。

机械加工精度在教材中讨论的主要内容，包括以下四个方面；加工精度的基本概念及其获得方法：加工误差的单因素分析；加工误差的统计分析；保证和提高加工精度的措施。其中，加工误差的单因素分析和统计分析是两大重点内容，是分析和解决加工精度问题的基础，是学习机械加工精度问题的关键。

学习要求

(1) 掌握加工精度和加工误差的基本概念。

(2) 掌握工件尺寸精度的获得方法及影响尺寸精度的因素。

(3) 了解工件形状精度和相互位置精度的获得方法及影响因素。

(4) 掌握工件加工误差的单因素分析法并初步掌握其综合分析方法

(5) 掌握加工误差的统计分析方法，其中主要是分布曲线法。

加工精度是机械工艺学的核心内容。零件的加工质量是由零件的机械

加工精度和机械加工表面质量两部分组成。

机械加工精度包括：

f加工精度的基本概念及其获得方法；

★加工误差的单因素分析；

<

★加工误差的统计分析；

L保证和提高加工精度的措施。

第一节概述

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1.加工精度——指零件加工后的实际几何参数（尺寸，形状和位置) 与理想几何参数相符合的程度。

理想几何参数的正确意义

尺寸——零件图或工艺图规定尺寸的平均值。

如(D40:的理想尺寸是0)40.15mw 形状，位置——绝对正确的形状和位置。

2.加工误差——零件加工后的实际几何参数（尺寸，形状和相互位置）与理想几何参数之间的偏差。

注意.•偏差是差值的绝对值，没有负值。

如上例，尺寸为4>40.19 误差0.04_

40.05 误差0.10mm 不是-0.10 零件有三个方面的几何参

数，所以精度和误差也有三个方面：

①尺寸；②形状；③位置

精度和误差是以不同的立足点来反映，评定零件几何参数的零件指标。

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--------- 1调整误差 J I ---------------------

: ______ u -I 刀具误差

一力变形误差一

一丨一_热变形误差 精度按精度等级划分，而等级的划分是由加工误差一一公差大小来划 分的

（衡量的）。所谓提高零件精度，也就是限制和降低加工误差的问题。

3. 获得加工精度的方法

f 试切法

试切一测量一调整一再试切 效率低，单件小批 调整法

预先挑战工艺系统各元素的位置效率高，成批大量

人 定尺寸刀具法用具有一定形状和尺寸的刀具

效率高，精度稳定 k 自动控制法 由测量、进给装置和控制系统组成效率高，精度高

4. 原始误差及其分类

机械加工工艺系统——机械加工中，机床，刀具，夹具和工件组成的 完整

系统，简称工艺系统。

原始误差——由工艺系统中各组成部分的结构和状态，以及加工过程 中的

物理、力学现象而引起的误差因素都是原始误差。

有十大项：

原始误差

加工前•加工中-加工后「原理误差工件装夹

误差调整误差机床

误差夹具误差刀具

制造误差刀具磨损

工艺系统受力变形工

艺系统热变形内应力

引起的变形测量误差

^初始状态有关的

工艺系统鈴误差

卜工艺系统动误差卜与工艺过程有关的

分类：

「加工前「静态①y加工中②—

L加工后L动态^与工艺系统初始状态有关k 与工艺系统过程有关

5.研究加工精度的方法

有两种：

单因素分析法：研究某一确定因素对加工精度的影响。为简单起见，研究时一般不考虑其它因素的同时作用。通过测试、实验、计算，得出该因素与加工误差之间的关系。

统计分析法：以生产中一批工件的实测结果为基础，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，可以从中判断误差的性质，找出误差出现的规律，以指导我们解决有关的加

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工精度问题。统计分析法只适用于批量生产。

在实际生产中，这两种方法经常结合起来应用，一般先用统计分析法寻找误差的出现规律，初步判断产生加工误差的可能原因，然后用单因素分析法进行分析、实验，一般迅速有效的找出影响加工精度的主要原因。

第二节工艺系统的几何精度对加工精度的影响一.机床误差工艺系统中，机床是联结零件和刀具的基础。刀具相对于零件的成型运动都是通过机床的运动来实现的，所以具有重要意义。

机床误差——无切削负荷时，由于机床零部件的制造误差，装配误差及使用过程中磨损所形成的误差。f机床成型运动本身的误差 4机床成型运动之间的误差 I传动链的传动误差 (-）主轴回转误差

1. 主轴回转误差一一实际回转轴线相对于理想回转轴线的最大偏离值。

在实际测量中，用主轴平均回转轴线代替理想回转轴线。

实际中误差多表现为漂移—指主轴回转轴线在每一转内的每一瞬时的变动方位和变动量都是变化的一种现象。

可分解为①轴向②径向③角度漂移三种基本形式。

也表现为跳动，窜动和摆动。（特定平面内）

有的书上说是纯轴向窜动，纯径向跳动和纯角度摆动。（是指空间）

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上述两个概念是不同的。

(d>径向顏稃U)轴向*锌（〇角向漂钵

机床主轴回转曲线的误差运动

同一形式的主轴回转误差，对不同机床和加工表面会产生不同形式的加工误差，如：

2. 产生的原因

轴回转误差主要是由主轴轴颈的圆度误差，轴颈的同轴度误差，主轴的挠度和支承端面对轴颈轴心线的垂直度误差等因素造成的（如轴肩与轴心线不垂直，主轴转速在某个转速范围内精度高，如超出则误差较大）。另外还和机床类型及

不同的轴承结构有关。

以卧车，立镗为例

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