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项目四 机械加工质量分析 课题一 机械加工精度 一、加工精度的基本概念 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)与理想几何参数的相符合的程度。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。 加工精度包括三个方面： 1、尺寸精度 2、形状精度 3、位置精度 课题一 机械加工精度 二、获得加工精度的方法 1、获得尺寸精度的方法 （1）试切法 ：通过试切—测量—调整—再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。 （2）调整法 ：预先用样板，样件或根据试切工件来调整好刀具和工件在机床上的相对位置，然后加工一批工件。 （3）定尺寸刀具法 ：用一定形状和尺寸的刀具来保证被加工部位尺寸的加工形状和尺寸精度。 课题一 机械加工精度 （4）自动获得尺寸法 ：这种方法是由测量装置，进给装置和控制系统等组成的自动控制加工系统，具体方法有两种：①自动测量，自动停止；②数字控制。 2、获得形状精度的方法 工件在加工时。其形状精度的获得方法有以下三种： （1）轨迹法：依靠刀具运动轨迹来获得所需要工件形状的一种方法。 课题一 机械加工精度 （2）成形法：成形法是使用成形刀具加工，获得工件表面的方法。 （3）展成法：在加工时刀具和工件作展成运动，在展成运动过程中，刀刃包络出被加工表面的形状，称为展成法（范成法、滚切法）。 3、获得位置精度的方法 获得位置精度的方法有两种：一是根据工件加工过的表面进行找正的方法；二是用夹具安装工件，工件的位置精度由夹具来保证。 课题一 机械加工精度 三、影响加工精度的原始误差 在机械加工中，机床、夹具、工件和刀具构成了一个完整的系统，称为工艺系统。由于工艺系统本身的结构和状态、操作过程以及加工过程中的 物理现象而产生刀具和工件之间的相对位置关系发生偏移所产生的误差称为原始误差。 1、与工艺系统本身的初始状态有关原始误差 （1）原理误差：即加工方法原理上存在的误差。 （2）工艺系统几何误差：它可归纳为两类： ①工件与刀具的相对位置在静态下已存在的误差。 课题一 机械加工精度 ②工件与刀具的相对位置在运动状态下已存在的误差。 2、与切削过程有关的原始误差 （1）工艺系统力效应引起的变形，如工艺系统受力变形、工件内应力引起的变形及振动等。 （2）工艺系统热效应引起的变形 四、加工原理误差 加工原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差。因为它在加工原理上存在误差，因此称为原理误差。原理误差应在允许范围内。 课题一 机械加工精度 1、采用近似的加工运动造成的误差 在工件与刀具的相对运动之间建立一定的联系，从理论上讲，应采用完全准确的运动联系。但是，采用完全准确的加工原理有时使机床或夹具极为复杂，导致制造困难，反而难以达到较高的较高精度，有时甚至是不可能做到的。 2、采用近似的刀具轮廓造成的误差 用成形刀具加工复杂的曲面时，要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓，有时非常困难，往往采用圆弧、直线等简单近似的线型代替理论曲线。 课题一 机械加工精度 五、机床的几何误差 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，机床的制造误差、安装误差、使用中的磨损都直接影响工件的加工精度。 1、主轴回转运动误差 （1）主轴回转精度的概念 主轴回转精度是指主轴的实际回转轴线与平均回转轴线向符合的程度，它们的差异就称为主轴回转运动误差。主轴回转运动误差可分解为三种形式： 课题一 机械加工精度 课题一 机械加工精度 （2）影响主轴回转精度的主要因素 影响主轴回转精度主要因素有主轴的误差、轴承的误差、床头箱体主轴孔的误差以及与轴承配合零件的误差等。 当采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的因素有：主轴颈和轴瓦内孔的园度误差以及轴颈和轴瓦内孔的配合精度。 课题一 机械加工精度 对于镗床类机床，因为切削力方向是变化的，轴瓦的内孔总是与主轴颈的某一固定部分接触。因而，轴瓦内孔的园度误差对主轴回转精度影响较大，主轴轴颈的园度误差对主轴回转精度影响较小。 对于车床类机床，轴瓦内孔的园度误差对加工误差影响很小。因为切削力方向不变，回转的主轴轴颈总是与轴瓦内孔的某固定部分接触，因而轴瓦内孔的园度误差对主轴回转运动误差影响几乎为零. 课题一 机械加工精度 课题一 机械加工精度 （3）提高主轴回转精度的措施 ①提高主轴、箱体的制造精度 主轴回转精度只有20%决定于轴承精度，而80%取决于主轴和箱体的精度和装配质