第五章机械加工精度 §5.1概述 零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础 加工精度 衡量进行加工质量的指标有两方面 表面质量 本章的任务是讨论零件的机械加工精度问题 、机械加工精度和加工误差 在机械加工过程中,由于各种因素的影响,使刀具和工件 间的正确位置发生偏移,因而加工出来的零件不可能与理想的 要求完仝符合,两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差 来表示
第五章 机械加工精度 §5.1 概 述 零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。 衡量进行加工质量的指标有两方面 加工精度 表面质量 本章的任务是讨论零件的机械加工精度问题。 一、机械加工精度和加工误差 在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件 间的正确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的 要求完全符合，两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差 来表示。
、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。 加工精度的高低是以国家有关公差标准来表示的。保证和 提高加工精度实际上就是限制和降低加工误差。 从保证产品的使用性能分析,没有必要把每个零件都加工得绝对准确, 可以允许有一定的加工误差,只要加工误差不超过图样规定的偏差,即为 合格品
从保证产品的使用性能分析，没有必要把每个零件都加工得绝对准确， 可以允许有—定的加工误差，只要加工误差不超过图样规定的偏差，即为 合格品。 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。 1、机械加工精度： 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。 加工精度的高低是以国家有关公差标准来表示的。保证和 提高加工精度实际上就是限制和降低加工误差
3、机械加工精度包含的内容 尺寸精度 机械加工精度〈形状精度 位置精度 三者之间的关系: (1)当尺寸精度要求高时,相应的位置精度和形状精度也要 求高。形状公差应限制在位置公差内,位置公差应限制在尺 寸公差内 (2)当形状精度要求高时,相应的位置精度和尺寸精度不 一定要求高
3、机械加工精度包含的内容 尺寸精度 形状精度 位置精度 机械加工精度 三者之间的关系： （1）当尺寸精度要求高时，相应的位置精度和形状精度也要 求高。形状公差应限制在位置公差内，位置公差应限制在尺 寸公差内。 （2）当形状精度要求高时，相应的位置精度和尺寸精度不 一定要求高。
4、加工精度与加工成本和生产效率的关系 一般地,加工精度要求↑,加工成本↑,生产效率↓ 5、研究加工精度的目的 研究加工精度的目的、就是弄清各种原始误差对加工精 度影响的规律,掌握控制加工误差的方法,以获得预期的加 工精度,必要时能指出进一步提高加工精度的途径。 6、研究加工精度的方法 在实际生产中,常常结合起来应用。一是 因素分析法 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,然后运 统计分析法 用单因素分析法进行分析、试验,以便迅 速、有效地找出影响加工精度的主要原因
4、加工精度与加工成本和生产效率的关系 一般地，加工精度要求↑ ，加工成本↑ ，生产效率↓ 。 5、研究加工精度的目的 研究加工精度的目的、就是弄清各种原始误差对加工精 度影响的规律，掌握控制加工误差的方法，以获得预期的加 工精度，必要时能指出进一步提高加工精度的途径。 6、研究加工精度的方法 因素分析法 统计分析法 在实际生产中，常常结合起来应用。一是 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，然后运 用单因素分析法进行分析、试验，以便迅 速、有效地找出影响加工精度的主要原因。
、影响加工精度的因素 、原始误差 机床 夹具构成了机械加工系统工工艺系统 亦称机械加 刀具 件 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: 工艺系统误差是“因”,是根源; 故:工艺系统误差称为 加工误差是“果”,是表现 原始误差
二、影响加工精度的因素 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： 1、原始误差 机床 夹具 刀具 工件 亦称机械加 工工艺系统 构成了机械加工系统 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。
2、零件加工中的各种误差 调整误差机加工前,对机床、夹具、刀具调刺 定位误差 夹紧误差 制造误差由切削力、惯性力、刀具磨损、切削热等引起; 测量误差 因残余应力产生的误差工件加工、测量好后 加工原理误差由于采用了近似的加工方法 机加工中的原始误差可归纳为:
2、零件加工中的各种误差 调整误差 定位误差 夹紧误差 制造误差 测量误差 因残余应力产生的误差 加工原理误差 机加工前，对机床、夹具、刀具调整中； 由切削力、惯性力、刀具磨损、切削热等引起； 工件加工、测量好后； 由于采用了近似的加工方法。 机加工中的原始误差可归纳为：
机床的制造和磨损 工艺系 统制造 夹具的制造和磨损 和磨损 刀具的制造和磨损 系统 工艺系统受力变形 工艺系统 工艺系统受热变形 原始 热效应 误差 工件残余应力变形 调整误差 定位误差、夹紧误差 加工 制造误差 过程 测量误差 加工原理误差
原始 误差 工艺 系统 加工 过程 工艺系 统制造 和磨损 工艺系统 热效应 机床的制造和磨损 夹具的制造和磨损 刀具的制造和磨损 工艺系统受力变形 工艺系统受热变形 工件残余应力变形 调整误差 定位误差、夹紧误差 制造误差 测量误差 加工原理误差
三、误差的敏感方向 在加工过程中,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,各种原始误差的大小 和方向各不相同,而加工误差则必须在工序尺寸方向度量。因 此.不同的原始误差对加工精度有不同的影响 当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时,其对加工相 度的影响最大 下面以外圆车削为例说明两者的关系
三、误差的敏感方向 在加工过程中，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，各种原始误差的大小 和方向各不相同，而加工误差则必须在工序尺寸方向度量。因 此．不同的原始误差对加工精度有不同的影响。 当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时，其对加工相 度的影响最大。 下面以外圆车削为例说明两者的关系
如图,车削时工件的回转轴线为O,刀尖正确位置在A。设某一瞬时由 于各种原始误差的影响,使刀尖位移到A,AA即为原始误差δ,它与OA间 的夹角为q,由此引起工件加工后的半径由R0=OA变为R=OA,故半径上 的加工误差△R为: △R=OA-OA=√R8+8+2R8c9-k≈eop2E 可以看出: 当原始误差的方向恰为加工表面的法向方向(q= 0°)时,引起的加工误差最大; 当原始误差的方向恰为加工表面的切线方向(q= 90°)引起的加工误差最小。 把对加工精度影响最大的那个方向称为误差的敏感方向, 对加工精度影响最小的那个方向则称为误差的不敏感方向
如图，车削时工件的回转轴线为O，刀尖正确位置在A。设某一瞬时由 于各种原始误差的影响，使刀尖位移到A’，AA’即为原始误差δ，它与OA间 的夹角为φ，由此引起工件加工后的半径由R0＝OA变为R＝OA’，故半径上 的加工误差△R 为： 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。 把对加工精度影响最大的那个方向称为误差的敏感方向， 对加工精度影响最小的那个方向则称为误差的不敏感方向
§5.2工艺系统的几何精度对加工精度的影响 、加工原理误差 加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的切 削刃轮廓进行加工而产生的误差。 如 1、在数控机床上采用“行切法”加工复杂形面 AZ S R s=√8Rh
加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的切 削刃轮廓进行加工而产生的误差。 一、加工原理误差 如： 1、在数控机床上采用“行切法”加工复杂形面。 X Y Z R s h s = 8Rh § 5.2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响