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第五章 机械制造质量分析与控制 本章主要介绍各种原始误差对加工精度的影响和解 决方法，阐述机械加工表面质量的基本概念，分析影 响表面质量的各种因素及其对机械零件以及整台机器 的使用性能和使用寿命的影响。简单介绍机械加工中 的振动和热效应问题。 目的是理解加工精度的基本概念，了解影响加工精 度的主要因素，能运用统计分析法进行零件加工质量 和废品率分析，提出提高加工精度的措施。理解和掌 握表面质量的一些基本概念，学会分析表面质量的方 法，能采取改善表面质量的工艺措施，解决生产实际 问题。 零件的加工质量包括：加工精度和加工表面质量 教学重点和难点： 工艺系统的各种原始误差及其对加工精度的影响； 工艺系统受力变形产生的误差； 机械加工振动、热变形和残余应力产生机理及其导致的 误差 保证和提高加工精度及表面质量的途径 第一节 机械加工精度 第二节 影响加工精度的因素及其分析 第三节 加工误差的综合分析 第四节 机械加工表面质量 第五节 机械加工工程中的振动基本概念 第一节 机械加工精度 一、概 述 1.加工精度与加工误差 所谓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。符合程度越高，加 工精度就越高。在机械加工过程中，由于各种因素的影响， 使得加工出的零件，不可能与理想的要求完全符合。 零件的加工精度包含三方面的内容：尺寸精 度、形状精度和位置精度。这三者之间是有 联系的。通常形状公差应限制在位置公差之 内，而位置误差一般也应限制在尺寸公差之 内。当尺寸精度要求高时，相应的位置精度、 形状精度也要求高。但形状精度要求高时， 相应的位置精度和尺寸精度有时不一定要求 高，这要根据零件的功能要求来决定。 实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致，总会有 大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参 数的偏离程度，称为加工误差。 加工精度和加工误差是从两种观点来评定零件几何参数这同一个事 物。加工精度的低和高是通过加工误差的大和小来表示的。保证和提高 加工精度的问题，实际上就是限制和降低加工误差的问题。 研究加工精度的目的，就是要弄清各种原始误差的物理、力学本 质，以及它们对加工精度影响的规律，掌握控制加工误差的方法，以期 获得预期的加工精度，需要时能找出进一步提高加工精度的途径。 2.加工经济精度 加工误差与加工成本成反比关系，这在一定范围内才比 较明显，如AB段。 A点左侧，曲线几乎与纵坐标平行，即使很细心的操 作，很精心地调整，成本提高了很多，但精度提高的却 很少乃至不能提高。 B点右侧，曲线几乎与横坐标平行，表明用某种加工方 法去加工工件时，即使工件精度要求很低，但加工成本 并不因此无限制的降低，而必须耗费一定的最低成本。 加工经济精度：正常加工条件下（采用符合质量标准的 设备，、工艺装备和保证技术等级的工人，不延长加工 时间）所能保证的加工精度。 某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一个确定值，而应理解为一个范围， 如图中的AB段，在这个范围内都可以说是经济的。 加工方法的经济精度并不是固定的，随着工艺技术的发展，设备及工艺装 备的改进，以及生产的科学管理水平的不断提高，某种加工方法的加工经济精度 等级范围将随之不断提高。 3.零件获得加工精度的方法 零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。 形状精度的获得方法： 1）轨迹法 利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的 形状。这种方法能够达到的精度，主要取决于成形运动的精 度。 2 ）成形法 利用成形刀具切削刃几何形状切出工件的形状。 这种方法能够达到的精度，主要取决于切削刃的形状精度和 刀具的装夹精度。 3 ）展成法 利用刀具和工件作展成切削运动，切削刃在被加 工面上的包络面形成成形表面，这种方法能够达到的精度， 主要取决于机床展成运动的传动链精度与刀具的制造精度。 位置精度的获得方法： 位置精度（平行度、垂直度、