机械加工工艺与装备电子教案 第6章 机械加工质量分析
关于对机械加工质量技术的分析
各方面性 能， 减少不稳 定性带来的误差。 （ ２ ） 机床主轴的回转精度对工件 的加工精度有直接影 响， 从而变成造成 主轴回转运动直接误差。所谓主轴的回转精度是指主轴的实 际回转轴线相 对其平均 回转轴线的漂移 。在原理上说 ， 当主轴进行回转时， 在空间位置当 中其回转轴线 的位置是固定不变的， 也就是说理论上瞬时速度为零。 可是在
一
基准与工序基准作 比较， 使两项基准重合 ， 即为： 实际当中的工件设计尺寸 大小和位置应与工序 图上规定的工件尺寸大小和位置所重合 。从而达 到其 正确精度 ， 减小了定位误差。当进行几件加工的时候， 工件的几何元素就成 为了其主要基准， 如果几何元素的实际基准与规定基准不符合 ， 就会 造成精 度不准确。 也就成为了基准补充和误差 的最大的变动量。 只有当采用调整法 生产工件的时候才会产生基准不重合误差， 在其它加工法 中不会出现。 夹具 中工件的位置是 由夹具中的定位元确定。定位 元件在制造 时肯定达不到理 想 的标准效果， 都在一定范围内变动。 当然 ， 定位基准面也有制造误差。 定位 副制造的不精确再加上定为福建的间隙引起工件最大变动量 叫做定位副制
第 一 种 为 瞬 时 回转 轴 线 沿平 均 回 转轴 线 方 向的轴 向运 动 即 为轴 向窜 动 第
超过了金属相变的最高温度 ， 从而 导致技术材料表面的物理特性发生改变， 破坏其表面 的组织结构， 造成材料无法符合原有 的要求。 所以一定要控制住 机械的物理摩擦， 提高物理冷却能力 ， 从而减少 由于这方面 的误差带来的不
造 不 准 确误 差 。 它 和 基准 不重 合 误 差 的方 向不 太 相 同 。 而 定 位 误差 取 得 时 他 们 的矢 量和 。
量， 所 以如何保证其出产质量 ， 保证其零部件的完好程度， 则成 了现在 工业 当中所要面对的一项重要课题 ， 下面我们 就通过精度、 误差 、 粗 糙度等三 个 方面来系统的阐述一下。 １ ． 机械加工质量
机械加工质量分析-项目四：机械加工质量分析一、填空题
项目四：机械加工质量分析一、填空题1、理论粗糙度的公式为 ，要减小表面粗糙度，应选 f、k r 和 k’r。
2、残余应力产生的原因是 、 和 。
3、机床主轴回转误差的三种基本形式为 、 和 。
4、精密主轴加工以支承轴颈为定位基准来修研 ，再以其为基准来加工 ，符合基准选择的 原则，从而获得较高的加工精度 。
5、工艺系统受力变形会引起加工误差，用两顶尖装夹加工轴类零件 ，当车床刚性较差时，工件刚性较好时，加工后工件呈 形误差，反之，工件呈 形误差。
6、误差统计分析中常用的方法有二种： 法和 法。
7、表面残余应力是 、 、 、 和 几种效应的综合结果。
8、机械加工中，获得几何形状精度的加工方法的： 、 和 。
9、主轴轴承外环滚道有形状误差时，对 类机床的加工精度影响较大；主轴轴承内环滚道有形状误差时，对 类机床的加工精度影响较大。
10、误差复映规律说明 是 在工件上的复映，当工件的材料和切削用量选定后，误差复映系数主要与 有关。
11、产生振型耦合自激振动的条件是 系统是不稳定的，且当 系统组合刚度最小，最易产生自激振动。
12、机械加工中获得尺寸精度的四种方法为 、 、 和 。
13、导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，对于普通车床，影响其加工精度的导轨误差是 、 。
14、在普通车床上加工轴类零件的外圆，若刀架移动对主轴中心线在水平内不平行，则加工后工件呈 误差，若在垂直面内不平行，则加工后工件呈 误差。
15、在普通车床上车外圆，若车床导轨垂直平面内有直线度误差△1，则工件直径误差为 ；若在水平内有误差△2，则工件直径误差为 ，若车床前后导轨有平行度误差△3，则工件直径误差为 。
16、工艺能力系数的计算式为 ，它是指工序的工艺能力能否满足产品精度的程度。
当C p 时，说明工序的工艺能力能满足加工精度要求，当c p 时，表示不能保证加工精度。
17、机械加工时，影响表面粗糙度的原因大致归纳为两方面 、 。
机械加工质量分析及控制
机械加工质量分析及控制机械加工质量分析及控制一、引言二、机械加工质量分析机械加工质量的分析主要包括以下几个方面：1.表面粗糙度分析机械加工的表面粗糙度对于产品的外观和性能有着重要影响。
通过使用表面粗糙度测量仪器，可以对机械加工的表面粗糙度进行评估。
常用的表面粗糙度参数包括Ra、Rz等。
2.尺寸精度分析机械加工的尺寸精度是指产品的实际尺寸和设计图纸上的尺寸之间的偏差。
通过使用测量工具和仪器，可以对机械加工的尺寸精度进行评估。
常用的尺寸精度参数包括公差、尺寸偏差等。
3.形状偏差分析机械加工的形状偏差是指产品的实际形状和设计图纸上的形状之间的偏差。
通过使用形状测量仪器，可以对机械加工的形状偏差进行评估。
常用的形状偏差参数包括圆度误差、平面度误差等。
三、机械加工质量控制为了确保机械加工的质量，需要进行相应的控制措施。
以下是几个常用的机械加工质量控制方法：1.工艺参数控制调整机械加工的工艺参数，可以对机械加工的质量进行控制。
例如，通过调整切削速度、进给速度和切削深度等参数，可以控制机械加工的表面粗糙度和尺寸精度。
2.设备状态监控对机械加工设备的状态进行监控，可以及时发现并修复设备故障，避免对产品质量的影响。
常用的设备状态监控方法包括振动监测、温度监测等。
3.质量检验与统计分析对机械加工的产品进行质量检验，并进行统计分析，可以及时发现并纠正加工过程中的问题。
常用的质量检验方法包括外观检查、尺寸测量等。
四、机械加工质量的分析和控制是确保产品质量的重要手段。
通过对表面粗糙度、尺寸精度和形状偏差等进行分析，可以找出问题所在。
通过工艺参数控制、设备状态监控和质量检验与统计分析等控制措施，可以提高机械加工的质量水平。
机械加工质量分析与控制课件
能够全面了解机械加工过程和产品的质量情况，找出影响质量的因素并 采取相应的措施进行改进，提高加工过程的稳定性和产品质量的可靠性。
PART 03
机械加工质量控制技术
加工参数优化
切削参数优化
根据工件材料、刀具材料和加工 条件，选择合适的切削速度、进 给速度和切削深度，以提高加工 效率和加工质量。
案例二：某生产线上的加工质量控制
总结词
通过引入自动化检测设备和加工监控系统，确保生产线上的产品质量稳定。
详细描述
某生产线在加工过程中，产品质量不稳定，合格率波动较大。为了解决这一问题， 引入了先进的自动化检测设备和加工监控系统。这些设备可以实时监测加工过程 中的各项参数，及时发现并纠正异常，确保产品质量稳定。
精细化检验标准
制定更加精细化的检验标准和方法，提高检 验的准确性和可靠性，确保机械加工质量符 合要求。
全过程质量控制模式
全过程质量追溯
建立全过程的质量追溯体系，对机械加工过程中的每一个 环节进行记录和追溯，便于质量问题的定位和解决。
01
全过程监控与评估
对机械加工全过程进行实时监控和评估， 及时发现和解决潜在的质量问题，确保 加工质量的稳定性和可靠性。
自动化检测与修正
利用机器视觉和自动化检测技术，实现机械加工零件的自动检测和 误差修正，提高加工精度和一致性。
精细化质量控制标准
精细化工艺参数控制
对机械加工过程中的各项工艺参数进行精细 化控制，确保工艺参数的稳定性和准确性， 提高加工质量。
精细化材料质量控制
加强材料采购、存储和使用等环节的管理，确保材 料质量的稳定性和可靠性，降低因材料问题导致的 质量风险。
加工误差补偿
误差建模
机械加工表面质量分析
科 技论 坛 ｆ ｆ ｆ
机械加工表 面质量分析
李 晓 明
（ 河北钢铁 集团唐钢公司技 术中心 ， 河北 唐 山 ０ ３０ ） ６０ ０
摘 要 ： 究加工表面质量的 目 研 的就是要掌握机械加工过程 中各种因素对表面质量的影响规律 ， 并通过这些规律控制加工过程 ， 高零件的加 提 工表 面质量 ， 最终提 高产品的使 用性能。 关键词 ：ｔ ｚ ； ｆ ￣ ｒ 表面质量 ； ＿ 零件 ； 使用性能 零件的机械加工质量不仅指加 工精度 ， 还有表面质量 。机械加工表 面质量， 是指零件在机械加工后表面 层的微观几何形状误差和物理力学 性能。 产品的工作性能、 可靠性、 寿命 在很大程度上取决于主要零件 的表 面质量。机器零件的破坏 ， 在多数情 况下都是从表面开始的， 这是由于表 表 面粗糙 度 面是零件材料的边界， 常常承受工作 图 ２磨损过程的基本规律 图３表 面粗糙度与初期磨损量的关 系 负荷所引起的最大应力和外界介质 １轻 负荷 ；一 负荷 一 ２重 的侵蚀， 表面上有着引起应力集 中而 （ ａ ） （ ｂ ） （ ｃ ） 佳 表 面粗糙 度 配合中， 如果零件的配合表面粗糙 ， 则会使配合件 导致破坏的根源 ， 以这些表面直接 所 图 Ｉ加 工表 面层 沿深度 方向的变化情况 值 最佳表面粗 很快磨损而增大配合间隙 ， 改变配合性质， 降低配 与机器零件的使用性能有关。 在现代 ａ ．３ — ．２ ｕ 。表面纹理方 向 合精度 ； 在过盈配合中，如果零件的配合表面粗 机器中， 许多零件是在高速 、 、 高压 高温、 高负荷下 糙度 Ｒ 值约为 ０ ２ １ ５ ｍ 对耐磨性也有影响 ，这是因为它能影响金属表面 糙， 则装配后配合表面的凸峰被挤平 ， 配合件间的 工作的， 对零件的表面质量提出了更高的要求。 留情况。 轻载时， 两 有效过盈量减小 ， 降低配合件间连接强度， 影响配 １ 机械加工表面质量的含义。任何机械加工 磨损最 合的可靠性。因此 ， 对有配合要求的表面， 必须规 方法所获得的加工表面都不可能是绝对理想的表 表面的纹理方向与相对运动方向一致时， 零件的表面质量对零件 小； 当两表面纹理方向与相对运动方向垂直时， 磨 定较小的表面粗糙度值 。 面， 总存在着表面粗糙度、 表面波度等微观几何形 但是在重载情况下 ， 由于压强、 分子亲和 的使用性能还有其他方面的影响。 例如， 对于液压 状误差。 表面层的材料在加工时还会产生物理、 力 损最大。 储存等因素的变化 ， 其规律与上述 缸和滑阀， 较大的表面粗糙度值会影响密封性； 对 学性能变化，以及在某些情况下产生化学性质的 力和润滑液的 有所不同。 表面层的加工硬化， 一般能提高耐磨性 于工作时滑动的零件， 当的表面粗糙度值能提 恰 变化。 ｌ 图 （羡示加工表面层沿深度方向的变化 晴 ａ ．５ ｌ 这是因为加工硬化提高了表面层的强 高运动的灵活性， 减少发热和功率损失 ； 零件表面 况。在最外层生成有氧化膜或其他化合物，并吸 ０ ～ 倍。 减少了表面进一步塑性变形和咬焊的可能。 但 层的残余应力会使加工好的零件因应力重新分布 收、 渗进了气体 、 液体和固体的粒子 ， 称为吸附层， 度， 其厚度一般不超过 ８ ｍ。压缩层即为表面塑性变 过度的加工硬化会使金属组织疏松 ，甚至出现疲 而在使用过程中逐渐变形，从而影响其尺寸和形 ｎ 从而使耐磨性下降。 状精度等。总之， 所以 提高加工表面质量 ， 对保证零件 形 区， 由切削力造成 ， 厚度约为几十至几百微米 ， 劳裂纹和产生剥落现象， 其上部为纤维层， 是由 零件的表面硬化层必须控制在一定的范围之内。 的使用性能，提高零件的使用寿命是很重要的。 ２ ２表面质量对零件疲劳强度的影响。 零件在交变 ２ ＿ ５磨削加工后的表面。 被加工材料与刀具之间的摩擦力所造成的。另外， 切削热也会使表面层产生各种变化 ， 如同淬火、 载荷的作用下，其表面微观不平的凹谷处和表面 随机分 布磨粒的砂轮和工件 的相对运动来 实现 回 在磨削过程 中， 磨粒在工件表面上滑擦、 耕犁 火一样使材料产生相变 以及晶粒大小的变化等 。 层的缺陷处容易引起应力集中而产生疲劳裂纹 ， 的。 造成零件的疲劳破坏。 试验表明 ， 减小零件表面粗 和切下切屑， 把加工表面刻划出无数微细的？ ， 勾 槽 因此， 表面层的物理力学性能不同于基体， 产生了 使零件的疲劳强度有所提高。 此 ， 因 对 沟槽两边伴随着塑性隆起， 形成表面粗糙度。ａ 磨 如图 ｌ 晰 、 的显微硬度和残余应力变化。综 糙度值可以 于一些承受交变载荷的重要零件，如曲轴其曲拐 削用量对表面粗糙度的影响提高砂轮速度，可以 Ｅ 所述， 表面质量的含义有两方面的内容。 同时 ， 塑性变形造 ２加工表面质量对零件 使用性能的影响 。 与轴颈交接处精加工后常进行光整加工 ，以减小 增加在工件单位面积上的刻痕 ， 提高其疲劳强度。 加工硬化 而下降 ，所以粗 ２１表面质量对零件耐磨ｆ ． 生的影响。 零件的耐磨眭 零件的表面粗糙度值 ， 表 面层 的适 度硬 糙度值减小。 在其他条件不变的情况下 ， 提高工件 与摩擦副的材料 、润滑条件和零件的表面质量等 在工件表面上的刻痕数 因素有关。 特别是在前两个条件已确定的前提下 ， 化可以在零件表面形成—个硬化层 ，它能阻碍表 速度，磨粒在单位时间内 从而使零件疲劳强度提高 。 减少， 因而将增大磨削表面粗糙度值。 磨削深度增 零件的表面质量就起着决定性的作用 。零件的磨 面层疲劳裂纹的出现 ， 反而易于产生裂纹 ， 加 ， 磨削过程中磨削力及磨削温度都增加， 磨削表 损可分为三个阶段， 如图 ２所示。第 １ 阶段际初期 但零件表面层硬化程度过大， 从而增大表面粗糙度值。ｂ ￣ ． Ｐ ｌ ｆ 磨损阶段。 由于摩擦副开始工作时 ， 两个零件表面 故零件的硬化程度与硬化深度也应控制在—定 的 面塑性变形增大， 范围之内。表面层 的残余应力对零件疲劳强度也 对表面粗糙度的影响砂轮的粒度。砂轮的粒度越 互相接触 ， 一开始只是在两表面波峰接触 ， 实际的 当表面层为残余压应力时 ， 能延缓疲 细， 单位面积上的磨粒数越多， 工件表面上的刻痕 接触面积只是名义接触面积的一小部分。当零件 有很大影响 ， 提高零件的疲劳强度 ； 当表面层为 密而细 ， 则表面粗糙度值越小。但磨粒过细时， 砂 受力时 ， 波峰接触部分将产生很大的压强 ， 因此磨 劳裂纹的扩展， 残余拉应力时， 容易使零件表面产生裂纹而降低 轮易堵塞， 磨削性能下降， 反而使粗 糙度值增大。 。 损非常显著。经过初期磨损后，实际接触面积增 ３ 硬度的大小应合适。 砂轮太硬， 磨粒 大， 磨损变缓 ， 进人磨损 的第 Ⅱ阶段 ， 即正常磨损 其疲劳强度。２ 表面质量对零件耐腐蚀性 的影 砂轮的硬度。 阶段。 这一阶段零件的耐磨性最好， 持续的时间也 响。零件的耐腐蚀性在很大程度上取决于零件 的 钝化后仍不能脱落，使工件表面受到强烈摩擦和 塑性变形程度增加 ， 表面粗糙度值增大 表面粗糙度。 零件表面越粗糙 ， 越容易积聚腐蚀性 挤压作用， 较长。最后， 由于波峰被磨平， 表面粗糙度值变得 凹谷越深， 渗透与腐蚀作用越强烈。 因此 ， 减 或使磨削表面烧伤。砂轮太软 ， 磨粒易脱落 ， 常会 非常小， 不利于润滑油的储存， 且使接触表面之间 物质， 而使表面粗糙度值变差。 砂 的分子亲和力增大 ， 甚至发生分子粘合， 使摩擦阻 小零件表面粗糙度值，可以提高零件的耐腐蚀性 产生磨损不均匀现象 ， 能。 零件表面残余压应力使零件表面紧密 ， 腐蚀性 轮的修整。砂轮修整的目的是为了去除外层已钝 力增大， 从而进 入 磨损的第Ⅲ阶段， 即急剧磨损阶 可增强零件的耐腐蚀性， 而表面残 化的或被磨屑堵塞的磨粒，保证砂轮具有足够的 段。 表面粗糙度对摩擦副的初期磨损影响很大， 但 物质不易进入 ， ２ ４表面质量对 等高微刃。 微刃等高性越好， 磨出工件的表庙 组 糙 也不是表面粗糙度值越小越耐磨。图 ３ 是表面粗 余拉应力则降低零件的耐腐蚀性。 ． 配合性质及零件其他性能的影响。相配零件间的 度值越小。 糙度对初期磨损量影响的实验曲线。 从图中看到， 在间隙 在一定工作条件下，摩擦副表面总是存在一个最 配合关系是用过盈量或间隙值来表示的。
机械加工质量分析与控制培训教材课件
数据分析与改进
运用数据分析工具对质量信息进行 深入分析，识别问题根源，制定改 进措施。
信息共享与协同
建立信息共享平台，促进企业内部 各部门之间的信息交流和协同工作 。
THANK YOU
直方图法
将数据分组并绘制直方图，以直观地 展示数据的分布情况，帮助识别异常 值和过程变异。
因果图法
用于分析质量问题的原因，通过绘制 因果图将各种可能的原因联系起来， 以便采取相应的措施。
质量检验方法
01
02
03
04
抽样检验
通过抽取部分产品进行检验， 评估整批产品的质量水平。
全数检验
对所有产品进行逐一检验，确 保每个产品都符合要求。
加工后的零件表面应光 滑、平整，无明显缺陷
。
物理性能
加工后的零件应具备所 需的物理性能，如硬度
、韧性等。
影响机械加工质量的因素
设备精度
加工设备的精度对加工质量有 直接影响，设备精度越高，加
工质量越好。
工艺参数
合理的工艺参数选择能够提高 加工质量，如切削速度、进给 量等。
刀具选择
刀具的质量和选择直接影响加 工表面的质量和效率。
提升企业竞争力
良好的机械加工质量能够 提高企业的竞争力，赢得 客户的信任和市场份额。
降低生产成本
减少废品和次品率，降低 生产成本，提高生产效率 。
机械加工质量的评价标准
尺寸精度
加工后的零件尺寸应符 合设计要求，误差在允
பைடு நூலகம்许范围内。
形状精度
加工后的零件形状应符 合设计要求，如圆柱度
、平面度等。
表面质量
加工设备管理
总结词
高效管理加工设备是保障机械加工质量的基础。
(完整word版)《机械制造工艺与装备》电子教案
（完整word版）《机械制造工艺与装备》电子教案为工序.工序是组成工艺过程的基本单元，也是制定（时间定额、配备工人、安排作业等）生产计划、进行经济核算和质量检验的的基本单元。
工序从内容上包含了在一个工件上连续进行直到转向加工下一个工件为止的全部动作。
区分工序的主要依据是：设备（或工作地点）是否变动和完成的那一部分工艺内容是否连续.实例：如图1-1所示的阶梯轴，当单件小批生产时，其加工工艺及工序划分如表1—1所示；当中批生产时，其加工工艺及工序划分如表1—2所示。
通过案例和表格，引导学生力口深对工序概念的理解图1-1阶梯轴筒图表1—1阶梯轴加工工艺过程（单件小批生产）工序号工序内容设备车端面，钻中心孔，车全部外圆，车槽与倒角车床铣键槽，去毛刺磨外圆铣床外圆磨床表1—2阶梯轴加工工艺过程（中批生产）工序号1铣端面，2全外圆，3铣键槽工序内容钻中心孔车槽与倒角4去毛刺5磨外圆设备铣端面，钻中心孔机床车床铣床钳工台外圆磨床（二）工步与走刀（完整word 版）《机械制造工艺与装备》电子教案1 .工步在一个工序内，往往需要采用不同的工具对不同的表面进行加工。
为了便于分析和描述工序的内容，可以进一步把工序划分为工步。
工步是指加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的条件下所完成的那部分工艺过程. 一个工序可以包括几个工步，也可以包括一个工步。
实例： 在表1—2的工序2中，就包括了车各外圆表面、车槽和倒角三个工步。
而工序3中，当采用键槽铣刀铣键槽时，就只包括了一个工步。
一般来说构成工步的任一因素（如加工表面、刀具）发生改变，即为另一工步。
但对于那些在一次安装中连续进行的若干个相同工步，比如图1—2所示零件上四个015mm 孔的钻削，可写成一个工步钻4-015孔.复合工步：用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为复合工步。
在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。
复合工步的利用可以大大提高生产效率. 实例：如图1—2,如果在多轴钻床上进行钻孔，则四个孔可以同时钻出，那么这四个孔的钻削就构成了一个复合工步。
机械加工工艺教案
机械加工工艺教案教案标题：机械加工工艺教案教案目标：1. 了解机械加工的基本概念和原理。
2. 掌握机械加工的基本工艺和操作方法。
3. 培养学生的机械加工技能和实践能力。
4. 培养学生的安全意识和团队合作精神。
教学内容：第一课：机械加工的基本概念和原理1. 机械加工的定义和分类2. 机械加工的基本工艺流程3. 机械加工所用的常见工具和设备4. 机械加工中的力学原理和热力学原理第二课：机械加工的基本工艺和操作方法1. 机械加工中的切削工艺和操作2. 机械加工中的钻孔工艺和操作3. 机械加工中的铣削工艺和操作4. 机械加工中的车削工艺和操作第三课：机械加工实践技能培养1. 安全操作规范和注意事项2. 工作环境和设备的维护保养3. 钻孔、铣削和车削的实际操作演练4. 完成小型机械零件的加工任务第四课：机械加工团队合作项目1. 分组讨论和设计机械加工项目2. 确定项目需求和工作分配3. 团队合作完成机械加工项目4. 总结和展示项目成果教学活动：1. 教师讲解机械加工的基本概念和原理，通过示意图和实物演示进行说明。
2. 学生观看相关视频，了解机械加工的实际应用场景。
3. 学生进行小组讨论，分析机械加工实践中可能遇到的安全问题，并提出解决方案。
4. 教师组织学生进行机械加工实践操作，指导学生正确使用工具和设备。
5. 学生分组设计机械加工项目，并进行团队合作完成加工任务。
6. 学生展示和评价各自的机械加工项目成果，分享经验和心得体会。
教学资源：1. 机械加工工具和设备：钻床、铣床、车床等。
2. 相关教材和教学资料：机械加工原理教材、机械加工操作手册等。
3. 视频资源：机械加工实践视频、安全操作演示视频等。
评估方式：1. 口头回答问题：针对机械加工的基本概念、原理、工艺和操作方法进行提问。
2. 实际操作评估：对学生在机械加工实践操作中的技能和安全意识进行评估。
3. 项目成果评估：对机械加工团队合作项目的设计、执行和成果进行评估。
机加工质量分析
机加工质量分析(总27页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第6章机械加工质量技术分析重点：影响机械加工精度的因素难点：加工误差的统计分析机械加工精度随着机器速度、负载的增高以及自动化生产的需要，对机器性能的要求也不断提高，因此保证机器零件具有更高的加工精度也越显得重要。
我们在实际生产中经常遇到和需要解决的工艺问题，多数也是加工精度问题。
研究机械加工精度的目的是研究加工系统中各种误差的物理实质，掌握其变化的基本规律，分析工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系，寻求提高加工精度的途径，以保征零件的机械加工质量，机械加工精度是本课程的核心内容之一。
一、机械加工精度概述（一）、加工精度与加工误差1、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，加工精度越高。
一般机械加工精度是在零件工作图上给定的，其包括：1）零件的尺寸精度：加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。
2）零件的形状精度：加工后零件的实际形状与零件理想形状相符的程度。
3）零件的位置精度：加工后零件的实际位置与零件理想位置相符的程度。
2、获得加工精度的方法：1）试切法：即试切--测量--再试切--直至测量结果达到图纸给定要求的方法。
2）定尺寸刀具法：用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸。
3）调整法：按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对位置来保证加工表面尺寸的方法。
3、加工误差：实际加工不可能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。
加工误差的大小表示了加工精度的高低。
生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度。
4、误差的敏感方向：加工误差对加工精度影响最大的方向，为误差的敏感方向。
例如：车削外圆柱面，加工误差敏感方向为外圆的直径方向。
（二）、加工经济精度由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。
机械加工质量分析.
11．1
11．1．3
机械加工精度
影响加工精度的原始误差
1. 与工艺系统本身初始状态有关的原始误差 （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 ②工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误 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 （2）工艺系统热效应引起的变形，
11．1
机械加工精度
11．1．5 机床的几何误差主轴回转运动误 差 1. 主轴回转运动误差 （1）主轴回转精度的概念 （2）影响主轴回转精度的主要因素 （3）提高主轴回转精度的措施 2. 导轨的导向误差 3．传动链传动误差
11．1
机械加工精度
11．1．6 刀具、夹具的制造误差及磨损 1. 定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀及槽铣刀等） 的尺寸误差，直接影响被加工零件的尺寸精度 2. 成形刀（成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等）的 误差，主要影响被加工面的形状精度。 3. 夹具的制造误差对被加工零件的精度影响较大。 4. 刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位 置，造成被加工零件的尺寸误差；夹具的磨损会 引起工件的定位误差。
11．1
机械加工精度
11．1．4 加工原理误差 1. 采用近似的加工运动造成的误差 如在车削或磨削模数螺纹时，由于其导程t=πm, 式中有π这个无理因子，在用配换齿轮来得到导 程数值时，就存在原理误差。 2. 采用近似的刀具轮廓造成的误差 如用滚刀滚切渐开线齿轮时，为了滚刀的制造 方便，多用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本 蜗杆来代替渐开线基本蜗杆，从而产生了加工 原理误差。
11．1
机械加工精度
3．机床热变形引起的加工误差 热源大致分为以下三种：
机械制造技术基础第6章机械加工质量
6.2 影响机械加工精度的因素 The Factors Influencing Machining Accuracy
2）前后两导轨的平行度；
6.2 影响机械加工精度的因素 The Factors Influencing Machining Accuracy
3）导轨对主轴回转轴线在水平面内和垂直面内的平行度 误差或垂直度误差
6.1 概述 Summary
6.1.2 获得加工精度的方法 Ways for Obtaining the Machining Accuracy
1、获得尺寸精度的方法 (1) 试切法 (2) 调整法
2、 获得形状精度的方法 (1) 轨迹法 (2) 成形法
3、获得位置精度的方法 (1)找正的方法
(3) 定尺寸法 (4) 自动控制法 (3) 展成法 (2)用夹具安装工件
（4）夹具误差与装夹误差 夹具误差主要是指夹具的定位元件、导向元件及夹具体 的制造与装配误差，它将直接影响工件加工表面的位置精度 和尺寸精度，对被加工工件表面的位置精度影响最大。在夹 具设计时，凡是影响工件加工精度的尺寸应严格控制其制造 误差，一般夹具可取工件上相应尺寸公差的1/2~1/10，粗加工 （工件公差较大）时夹具可取工件上相应尺寸公差的1/5~1/10， 精加工（工件公差较小）时可取工件公差的1/2~1/3，夹具磨 损是一个缓慢的过程，它对加工精度的影响不很明显，对它 们进行定期的检修和维修。
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3EIL
6.2 影响机械加工精度的因素 The Factors Influencing Machining Accuracy
4. 切削力大小变化引起的加工误差
析。图中加工时根据设定尺寸（虚线 圆的位置）调整刀具的切深。在工件 每转一转中，切深发生变化，最大切 深为ap1，最小切深为ap2。假设毛 坯材料的硬度是均匀的，那么ap1处 的切削力Fp1最大，相应的变形Δ1 也最大；ap2处的切削力Fp2最小，相应的变形Δ2也最小。由 此可见，当车削具有圆度误差（半径上）Δm= ap1- ap2的毛坯 时，由于工艺系统受力变形，而使工件产生相应的圆度误差 （半径上）Δg=Δ1-Δ2。这种毛坯误差部分地反映在工件上的现 象叫做“误差复映”。
中职课程《机械加工技术》精品教学设计之典型零件的加工工艺分析
项目六典型零件的加工工艺分析一、教学目标任务1轴类零件的加工工艺分析1.掌握轴类零件的加工工艺制定方法。
2.了解轴类零件的结构特点。
任务2套筒类零件的加工工艺分析1.掌握轴承套零件的加工工艺分析方法。
2.掌握液压缸零件的加工工艺分析方法。
3.了解套筒类零件加工中常见的工艺问题。
任务3箱体类零件的加工工艺分析1.掌握箱体零件的加工工艺分析，重点注意小批量与大批量的加工工艺的区别。
2.熟悉制定箱体工艺过程中应遵守的原则。
3.了解定位基准的选择方法。
任务4典型齿轮的加工工艺分析1.熟悉圆柱齿轮加工工艺过程的主要内容。
2.掌握圆柱齿轮加工工艺规程的编制方法。
二、课时分配本章共4个任务，本章安排4课时。
三、教学重点我们通过本项目的实施，了解轴类零件的结构特点。
了解套筒类零件加工中常见的工艺问题。
熟悉制定箱体工艺过程中应遵守的原则。
熟悉圆柱齿轮加工工艺过程的主要内容。
四、教学难点1.掌握轴类零件的加工工艺制定方法。
2.掌握轴承套零件的加工工艺分析方法。
3.掌握液压缸零件的加工工艺分析方法。
4.掌握箱体零件的加工工艺分析，重点注意小批量与大批量的加工工艺的区别。
5.掌握圆柱齿轮加工工艺规程的编制方法。
五、教学内容任务1轴类零件的加工工艺分析1.零件图样分析2.确定毛坯3.确定主要表面的加工方法4.确定定位基准5.划分阶段6.热处理工序安排7.加工尺寸和切削用量8.制定工艺过程任务2套筒类零件的加工工艺分析活动1轴承套加工工艺如图6-2所示的轴承套，其材料为ZQSn6-6-3，每批数量为200件。
图6-2轴承套1.轴承套的技术条件和工艺分析2.轴承套的加工工艺活动2液压缸加工工艺液压缸为典型的长套筒零件，与短套筒零件的加工方法和工件安装方式都有较大的差别。
1.液压缸的技术条件和工艺分析液压缸的材料一般有铸铁和无缝钢管两种。
如图6-3所示为用无缝钢管材料的液压缸。
为保证活塞在液压缸内移动顺利，对该液压缸内孔有圆柱度要求，对内孔轴线有直线度要求，内孔轴线与两端面间有垂直度要求，内孔轴线对两端支撑外圆(Φ82h6)的轴线有同轴度要求。
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1．加工精度的基本概念 加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸、形状、位置）与 图纸要求的理想几何参数相符合的程度。符合程度越高，加工精 度也越高。所以说机械加工精度包含尺寸精度、形状精度和位置 精度3项内容。 零件实际加工过程中不可能把零件制造得绝对精确，不可避免 地会产生与理想几何参数的偏差，这种偏差即为加工误差。 实际生产中加工精度的高低是用加工误差的大小来表示。加工 精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度就越高；加工误差用 数值表示，加工误差越小，加工精度高，但随之而来的加工成本 也会越高，生产效率相对越低。要保证零件的加工精度，只要保 证加工误差控制在零件图纸允许的偏差范围内即可。
6.1 机械加工精度
6.1.1 机械加工精度概述
（2）形状精度的获得方法。 ① 轨迹法。此法利用刀尖的运动轨迹形成要求的表面几何形 状。刀尖的运动轨迹取决于刀具与工件的相对运动，即成形运动 。这种方法获得的形状精度取决于机床的成形运动精度。 ② 成形法。此法利用成形刀具代替普通刀具来获得要求的几 何形状的表面。机床的某些成形运动被成形刀具的刀刃所取代， 从而简化了机床结构，提高了生产效率。用这种方法获得的表面 形状精度既取决于刀刃的形状精度，又有赖于机床成形运动的精 度。 ③ 范成法。零件表面的几何形状是在刀具与工件的啮合运动 中，由刀刃的包络面形成的。因而刀刃必须是被加工表面的共轭 曲面，成形运动间必须保持确定的速比关系，加工齿轮常用此种 方法。
6.1 机械加工精度
6.1.1 机械加工精度概述
（3）位置精度的获得方法。 ① 一次装夹法。工件上几个加工表面是在一次装夹中加工 出来的。 ② 多次装夹法。即零件有关表面间的位置精度是由刀具相 对工件的成形运动与工件定位基准面（或工件在前几次装夹时 的加工面）之间的位置关系保证的。多次装夹法又可划分为如 下几种。 a．直接装夹法。即通过在机床上直接装夹工件的方法。 b．找正装夹法。即通过找正工件相对刀具切削成形运动 之间的准确位置的方法。 c．夹具装夹法。即通过夹具确定工件与刀具切削刃成形运 动之间的准确位置的方法。
6.1 机械加工精度
6.1.1 机械加工精度概述
2．影响加工精度的因素 在机械加工中机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的机械加工 系统，称为工艺系统。工艺系统的各个部分——机床、夹具、刀具和工 件都存在误差，统称为工艺系统误差。由于它是原始存在的，故也叫原 始误差。工艺系统误差在加工过程中必然影响工件和刀具相对运动关系 ，使工件产生加工误差。所以说工艺系统的误差是影响工件的加工精度 的主要因素。工艺系统误差分类如图6-1所示。
第6章 机械加工质量分析
6.1
6.2 6.3
机械加工精度 机械加工表面质量 提高生产率的途径
【学习目标】 1．了解机械加工精度和机械加工表面质量的概念 2．了解影响加工精度的因素及其分析 3．了解影响表面质量的工艺因素 4．掌握控制表面质量的工艺途径 5．了解提高生产效率的方法
6.1 机械加工精度
垂直面内的直线度误差。如图6-3所示，导轨在垂直方向存 在误差Δ，使车刀在被加工表面的切线方向产生位移，造成半径上的误差ΔR，该 误差影响不大。但对平面磨床、龙门刨床、铣床等将引起工件相对砂轮或刀具 的法向位移，其误差将直接反映到被加工表面，造成形状误差。 （3）导轨面间的平行度误差。如图6-4所示，车床两导轨的平行度误差（扭 曲）使床鞍产生横向倾斜，刀具产生位移，因而引起工件形状误差。由图示几 何关系可求出ΔR≈Δy= (H／B)Δ。一般车床的H/B≈2/3，外圆磨床H≈B，故Δ对加 工精度影响不容忽视。由于沿导轨全长上Δ的不同，将使工件产生圆柱度误差。
6.1 机械加工精度
6.1.3 机床的几何误差
机床误差是由机床的制造误差、安装误差和磨损等引起的。机床误差的项 目很多，下面着重分析对工件加工精度影响较大的误差，如导轨导向误差、主 轴回转误差和传动链误差。 1．导轨误差 机床导轨是机床各主要部件相对位置和运动的基准，它的精度直接影响机 床成形运动之间的相互位置关系，因此它是产生工件形状误差和位置误差的主 要因素之一。导轨误差可分为直线度误差、扭曲误差、相互位置误差3种形式。 （1）机床导轨在水平面内的直线度误差。如图6-2所示，导轨在y方向产生 了直线度误差，使车刀在被加工表面的法线方向产生了位移Δy，从而造成工件 半径上的误差ΔR =Δy。当车削长外圆时，则产生圆柱度误差。
6.1 机械加工精度
6.1.2 加工原理误差
加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行 加工所产生的误差。在实践中，完全精确的加工原理常常很难实现，或 者加工效率低，或者极为复杂，难以制造。有时由于连接环节多，机床 传动链中的误差增加，或机床刚度和制造精度很难保证。 如用滚刀切削渐开线齿轮时，滚刀应为一渐开线蜗杆。而实际上为 了使滚刀制造方便，通常采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代 替渐开线蜗杆，从而在加工原理上产生了误差。另外由于滚刀刀刃数有 限，齿形是由于各个刀齿轨迹包络线形成的，所切出的齿形实际上是一 条近似渐开线的折线而不是光滑的渐开线。又如用模数铣刀成形铣削齿 轮，对于每种模数只用一套（8～26把）铣刀来分别加工一定齿数范围 内的所有齿轮，由于每把铣刀是按照一种模数的一种齿数设计制造的， 因而加工其他齿数的齿轮时齿形就有了误差。 采用近似的成形运动或近似的刀刃轮廓虽然会带来加工原理误差， 但往往因可简化机床或刀具的结构，反而能得到较高的加工精度。因此 ，只要其误差不超过规定的精度要求，在生产中仍能得到广泛的应用。
6.1 机械加工精度
6.1.1 机械加工精度概述
3．机械加工精度获得的方法 （1）尺寸精度的获得方法。 ① 试切法。通过试切工件—测量—比较—调整刀具—再试切— ……—再调整，直至获得要求的尺寸的方法。 ② 调整法。是用试切好的工件尺寸、标准件或对刀块等调整刀 具相对工件定位基准的准确位置，并在保持此准确位置不变的条件 下，对一批工件进行加工的方法。 ③ 定尺寸刀具法。在加工过程中采用具有一定尺寸的刀具或组 合刀具，以保证被加工零件尺寸精度的一种方法。 ④ 自动控制法。通过由测量装置、进给装置和切削机构以及控 制系统组成的控制加工系统，把加工过程中的尺寸测量、刀具调整 和切削加工等工作自动完成，从而获得所要求的尺寸精度的一种加 工方法。