机械加工精度概述
机械制造工艺课件第三章机械加工精度
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机械制造工艺
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三、影响加工精度的原始误差
机械加工时，机床、刀具、夹具和工件等组成了一个工艺系统， 工艺系统的各个部分在加工过程中，应该保持严格的相对位臵关系。 由于受到许多因素的影响，系统的各个环节难免会产生一定的偏移， 使工件和刀具间相对位臵的准确性受到影响，从而引起加工误差。 原始误差即导致工艺系统各环节产生偏移的这些因素的总称。原始 误差中，有的取决于工艺系统的初始状态，有的与切削过程有关。 当原始误差的方向发生在加工表面法线方向时，引起的加工误 差最大；当原始误差的方向发生在加工表面的切线方向时，引起的 加工误差最小，一般可以忽略不计。为了便于分析原始误差对加工 精度的影响程度，我们把对加工精度影响最大的那个方向（即通过 切削刃的加工表面的法向）称为误差的敏感方向。而把对加工精度 影响最小的那个方向（即通过切削刃的加工表面的切向）则称为误 差的不敏感方向。
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机械制造工艺
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一、加工原理误差
原理误差即是在加工中由于采用近似的加 工运动、近似的刀具轮廓和近似的加工方法而 产生的原始误差。 完全符合理论要求的加工方法，有时很难实 现，甚至是不可能的。这种情况下，只要能满 足零件的精度要求，就可以采用近似的方法进 行加工。这样能够使加工难度大为降低有利于 提高生产效率降低成本。
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机械制造工艺
ห้องสมุดไป่ตู้
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3）定尺寸刀具法：是直接利用刀具的相应尺寸来 保证加工尺寸的方法。如用钻头钻孔，铰刀铰孔，用拉 刀、铣刀加工键槽等。加工尺寸精度的高低主要与刀具 的制造精度，安装精度和磨损及机床运动精度等因素有 关。这种加工方法加工精度稳定，生产率也高。 4）自动获得尺寸法：是利用测量装臵、调整装臵 和控制系统等组成的自动化加工系统，在加工过程中能 自动测量、补偿调整，当工件达到尺寸要求时，能自动 退回停止加工的方法。
机械加工的精度
机械加工的精度引言机械加工的精度是评估加工工艺和零件质量的重要指标之一。
精度是指零件与其设计尺寸之间的偏差程度。
在机械加工领域，精度的提高可以直接影响到产品的质量和性能。
因此，了解机械加工的精度对于保证产品质量具有重要意义。
精度的定义精度可以分为几个不同的概念，包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
下面分别对这些概念进行探讨。
尺寸精度尺寸精度指的是零件尺寸与其设计尺寸之间的差异。
这个差异可以通过测量零件的尺寸并与设计尺寸进行比较来确定。
尺寸精度通常用公差来表示，即在设计阶段就规定的可接受的尺寸范围。
尺寸精度的提高需要采用更加严格的制造工艺和更加精密的加工设备。
形状精度形状精度是指零件表面形状与其设计形状之间的偏差程度。
形状精度通常涉及到轮廓、直线度、平面度、圆度等各种形状参数。
形状精度对于一些需要与其他零件配合的零件尤其重要，因为形状精度的差异可能会影响到零件的配合性能。
位置精度位置精度是指零件特定特征的相对位置与其设计位置之间的差异。
这个差异可以通过零件的测量和位置分析来确定。
位置精度通常与夹持、定位和加工顺序等因素有关。
位置精度的提高需要更加精细的工艺控制和更加准确的加工设备。
提高精度的方法要提高机械加工的精度，可以采取以下几种方法：1. 选择合适的加工工艺不同的加工工艺对于不同的零件具有不同的适应性。
选择合适的加工工艺可以减少加工误差并提高加工精度。
例如，对于需要加工高精度的零件，可以选择数控加工或激光加工等高精度加工工艺。
2. 优化机床和刀具机床和刀具是机械加工的重要设备。
优化机床和刀具的性能可以提高加工的稳定性和精度。
例如，采用更加刚性和稳定的机床可以减少振动和变形；选择质量优良的刀具可以提高切削质量和加工表面精度。
3. 控制加工参数加工参数的调整对于提高机械加工的精度至关重要。
合理地设置切削速度、进给速度和切削深度等加工参数可以减小加工误差并提高加工质量。
此外，对于一些需要特殊处理的零件，可以采用后处理的方法来进一步提高精度。
机械加工精度名词解释
机械加工精度名词解释
机械加工精度指的是针对零件或工件加工过程中所要求的尺寸、形状、位置、表面粗糙度等方面的精确度。
精度是指实际测得结果与理论值之间的偏差或误差程度，常用的机械加工精度名词包括以下几个：
1. 尺寸精度：指零件加工后尺寸测量值与设计尺寸之间的偏差。
这是表征零件尺寸准确程度的指标，通常用公差表示。
2. 形状精度：指零件加工后形状特征与设计要求之间的偏差。
例如，平整度、圆度、直线度等，用来描述零件表面的平整程度以及曲线、直线等特征的精确程度。
3. 位置精度：指零件加工后特定特征之间的相对位置偏差。
常用的位置精度名词包括平行度、垂直度、同轴度等，用来描述零件特征在空间中的位置关系。
4. 表面粗糙度：指加工后零件表面的光洁程度。
常用参数包括Ra（平均粗糙度）、Rz（Z向平均粗糙度）等，用来描述零件表面的粗糙度。
这些机械加工精度的指标对于确保零件的质量和功能至关重要，能够影响到零件的装配性能和使用寿命。
机械加工精度
机械加工的表面质量是指零件加工后的表面层状态，它是判定零件 质量优劣的重要依据。表面质量主要有以下两方面内容：
1．表面的微观几何特征：即表面粗糙度。 2．表面层物理力学性能：即指表面层加工硬化（冷作硬化）、表面层 金相组织的变化和表面层残余应力三个方面。
一、表面粗糙度的控制
分析
要实现各轴颈不同的表面质量要求，一般需要用车削和磨削的方法。 表面粗糙度值大于或等于Ra1.6μm的表面可采用车削方法作为终加工。 表面粗糙度值小于Ra1.6μm的表面则需采用磨削方法作为终加工。 图中有Ra1.6和 Ra0.4两种表面粗糙度要求，则加工方法应有区别。 零件的表面粗糙度形成机理不同，控制表面粗糙度的措施也不同。
面形状和表面相互位置）与理想几何参数的符合程度。实际几 何参ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与理想几何参数的符合程度越高，则加工精度越 高，反之，则加工精度越低。
实际几何参数通常指零件加工后通过测量得到的几何参数。
理想几何参数就是当公差值趋于零时的几何参数。
60 0.066 0.020 二、机械加工精度的内容
机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置 精度。
2．加工误差的构成
五、典型表面的常见加工误差分析
腰鼓形圆柱度误差
马鞍形圆柱度误差
锥形圆柱度误差
直线度误差
直线度误差
圆度误差
圆柱度误差
垂直度误差
平面度误差
第二节 提高加工精度的工艺措施
1.掌握提高加工精度的工艺措施 2.掌握直接减少误差法的加工方法 3.掌握误差补偿与抵消的方法 4.掌握误差转移法的方法 5.了解误差分组的方法 6.了解误差平均法的方法 7.了解就地加工的方法
机械加工精度的概念
机械加工精度的概念1. 加工精度与加工误差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。
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。
2.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。
任何一种加工方法，只要精心操作，细心调整，并选用合适的切削参数进行加工，都能使加工精度得到较大的提高，但这样会降低生产率，增加加工成本。
加工误差δ与加工成本C成反比关系。
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，在这个范围内都可以说是经济的。
3. 原始误差由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。
工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。
4.研究机械加工精度的方法a) 研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。
b) 采用滑动轴承时主轴的径向圆跳动二、工艺系统集合误差1.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，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。
机床的磨损将使机床工作精度下降。
主轴回转误差机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。
主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。
它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。
产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。
机械加工精度影响及控制措施
机械加工精度影响及控制措施关键词：机械加工；精度影响；控制措施引言：当前机械加工中使用机械化方式进行，可使零件的形状得到改善，保证了生产的品质。
使用机械加工技术具有较多的优势，可使产品的质量达到要求，但是在加工中如果产生了误差的时候会使精度降低，对生产效果产生影响。
通过对加工精度影响情况的分析，应采取有效的控制措施来减少这种问题，使零件加工能够满足实际需求，进而为相关行业的发展带来保障。
一、机械加工精度概述机械加工精度一般指的是零部件经过机械加工后的各类几何参数（包括基本尺寸、加工的表面粗糙度、形状位置参数）等同理想零部件的几何参数的符合程度，实际加工后的零部件的几何参数与理想零部件的几何参数的偏差程度是加工精度。
机械加工精度一般包括以下三个方面，第一，尺寸精度，是指实际机加工后的尺寸与设计理想尺寸间的误差；第二，几何形状精度，是指加工表面与理想表面在宏观上的误差，一般包括圆柱度、平面度、扭曲度与直线度；第三，相对位置精度，零部件的要求加工表面与其基准间的相互位置误差，一般包括：垂直度，同轴度，位置度等。
在机械加工过程中，机械加工误差不可以避免，但是加工的误差一般要在要求的范围内，这有这样加工零部件才可以满足设计要求。
二、机械加工精度的主要影响因素2.1人员职业能力操作人员作为机械加工的主导者，是机械加工中的重要单位。
相关操作人员职业能力的高低，对于机械加工效果有着关键的影响作用。
在企业的实际运营中，机械的运转常常需要大量的操作人员来维持，由于人数的增多，使得操作人员的职业能力有着较强的个性化和差异化特点。
倘若操作人员的职业能力不足、专业水平低下或者操作机械的步骤不对的话，其生产出的零件质量必然不会合格，进而误差也会增大，超出机械产品零件的安全范围，进而阻碍企业的机械加工、机械运转以及自身生产力的提升。
2.2数控程序影响利用数控技术进行机械加工的时候，由于数控机床需要通过程序设置来运作，程序的精度对加工的效果有着直接的影响。
机械加工精度
机械加工精度
1. 获得尺寸精度的方法
(1) (2) (3) (4) 试切法 调整法 定尺寸法 自动控制法
机械加工精度
2. 获得形状精度的方法 （1）轨迹法 （2）成形法 （3）展成法 3. 获得位置精度的方法 （1）根据工件加工过的表面进行找正的 方法； （2）工件的位置精度由夹具来保证。
机械加工精度
机械加工表面质量
四、 影响表面层物理机械性能的因素 １．影响表面层冷作硬化的因素
（1）切削用量 ①切削速度： 随着切削速度的增大，被加工金属塑性变形减小，同时由于 切削温度上升使回复作用加强，因此冷硬程度下降。 ②进给量： 进给量增大使切削厚度增大，切削力增大，工件表面层金属的 塑性变化增大，故冷硬程度增加。 （2）刀具 ①刀具刃口圆弧半径 增大，表面层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增大。 ②刀具后刀面磨损宽度VB 增大，刀具后刀面与工作表面摩擦加剧，塑性变 形增大，导致表面层冷硬程度增大。 ③前角增大，可减小加工表面的变形，故冷硬程度减小。刀具后角、主偏角、 副偏角及刀尖圆角半径等对表面层冷硬程度影响不大。 （3）工件材料 工件材料的塑性越大，加工表面层的冷硬程度越严重，碳钢中含碳量越高， 强度越高，其冷硬程度越小。
机械加工精度
4)刀具热变形及对加工精度的影响 （1）刀具连续工作时 （2）刀具间歇工作 ξ（μm）
ξmax
连续切削升温曲线
间断切削升温曲线 冷却曲线
图中 ξ—— 热伸长量； ξmax —— 达到热平衡热伸长量； τ—— 切削时间； τc —— 时间常数（热伸长量为热平 衡热伸长量约63%的时间，常取3～4分钟 ）。
机械加工表面质量
二、 表面质量对零件使用性能的影响 1．表面质量对零件耐磨性的影响
机械加工精度
夹具安装法是指通过夹具保证工件加工表面与定 位基准面之间位置精度的安装方法。这种方法定位迅 速方便，定位精度高且稳定，但专用夹具的制造周期 长，费用高，因此主要用于成批、大量生产。
（3）机床控制法
机床控制法是指利用机床本身所设置的保证相对 位置精度的机构来保证工件位置精度的方法，例如坐 标镗床和数控机床等。
自动控制法生产率高，加工精度稳定，加工柔 性好，能适应多品种生产，是目前机械制造的发展 方向和计算机辅助制造（CAM）的基础。
2．形状精度的获得方法
（1）成形运动法
成形运动法是指使刀具相对于工件作有规律的 切削成形运动，从而获得所要求形状精度的方法， 如2.1节中所介绍的轨迹法、成形法、展成法和相切 法等。成形运动法主要用于加工圆柱面、圆锥面、 平面、球面、回转曲面、螺旋面和齿形面等。
（2）非成形运动法
非成形运动法是指通过对加工表面形状的检测， 由工人对其进行相应的修整加工，以获得所要求形状 精度的方法。非成形运动法生产率较低，但当零件形 状精度要求很高或表面形状比较复杂时，常采用此方 法。
3．位置精度的获得方法
（1）找正安装法
找正是指用工具或仪表根据工件上的有关基准， 找出工件在加工或装配时正确位置的过程。用找正 法安装工件称为找正安装。找正安装可分为划线找 正安装和直接找正安装两种。
试切法的生产率较低，对操作者的技术水平要求 较高，主要用于单件、小批量生产。
（2）调整法
调整法是指预先调整好刀具相对于工件加工 表面的位置，并在加工过程中保持这一位置不产率较高，对操作工的要求不高，但 对调整工的要求较高，主要用于成批、大量生产。
（3）定尺寸刀具法
一、尺寸、形状和位置精度
工件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位 置精度三部分内容。
机械加工精度
机械加工精度机械加工精度是指在机械加工过程中，所能达到的精确度和精度保持稳定的程度。
机械加工精度在现代工业中是至关重要的一个因素，因为现代工业需要高精度零件来保证产品的质量和性能。
机械加工过程中的精度要求取决于工件的大小、工件的形状、加工方式和机床的准确性等因素。
在一些机械加工过程中，精度可高达几微米。
为了达到这样高的精度，机械加工行业需要工程师和技术人员对机床和加工过程做出各种精细的调整。
机械加工精度可以分为三个层次，分别是粗加工、精加工和超精加工。
在粗加工阶段，机床和工具不断切削工件以使其达到粗略的形状和尺寸。
在精加工阶段，机床和工具必须在更精细的水平上操作，以达到更高的精度和更精确的尺寸。
超精加工则是最高的加工精度，需要极其精密的机床和工具，以便达到微观尺度的精度要求。
实际上，无论是哪一层次的加工精度，机械加工者都必须小心谨慎地选择和操作机床和工具，以使加工过程达到最佳效果。
低质量的机床和工具可能会导致工件的尺寸和形状不准确，以及表面有缺陷和瑕疵。
这对生产造成了不利影响，甚至可能影响产品的实用性和安全性。
机械加工精度还取决于加工过程中的气氛和压力。
例如，在高压冲洗和高温环境下，可能会对工件的形状和尺寸产生负面影响。
因此在加工过程中，气氛和压力的控制必须得到重视，以便达到最佳的加工精度和质量。
在机械加工过程中，误差是不可避免的。
误差来源多种多样，包括机床的准确性、工具的磨损、工件材料的变形等。
这些误差可能会导致工件尺寸和形状不准确，从而降低产品的质量和性能。
因此，机械加工精度必须在生产中得到不断的监测和调整，才能保证零件的尺寸和形状的要求。
总之，机械加工精度是生产高质量高品质产品的关键之一。
为了达到高水平的精度和质量，必须对机床和工具进行优化和精细调整，同时还需要避免误差和监测和调整加工过程。
要达到这个目标，我们需要培养出精通机械加工技术的机械加工行业人才，并推动技术的不断创新和进步。
机械加工精度及其控制
由于轴承内、外圈或轴瓦很薄，受力后容易变形，因此与 之相配合的轴颈或箱体支承孔的圆度误差，会使轴承圈或轴 瓦发生变形而产生圆度误差。与轴承圈端面配合的零件如轴 肩、过渡套、袖承端盖、螺母等的有关端面，如果有平面度 误差或与主轴回转轴线不垂直，会使轴承圈滚道倾斜，造成 主轴回转轴线的径向、轴向漂移。箱体前后支承孔、主轴前 后支承轴颈的同轴度会使轴承内外圈滚道相对倾斜，同样也 会引起主轴回转轴线的漂移。
工件齿轮
滚刀 包络线
7
二 、 调整误差
1、试切法 （图a）：
用于单件小批生产
➢测量误差。 ➢机床进给机构的位移误差。
2、调整法（图b）：
用于大批大量生产 ➢定程机构误差。 ➢样件或样板误差。 ➢测量有限试件造成的误差。
a）
b）
试切法与调整法
8
三 、机床误差
（一）机床导轨导向误差
1、导轨导向精度及其对加工精度的影响 ➢ 导轨导向精度：
z1 = 64
z3 = z4 = 23
z2 = 16 zn-1 = 1 zn = 96 d
z5 = z6 = 23
b
c
f
ic
a
z7 = z8 = 16
e
齿轮机床传动链
30
2、 提高传动精度措施 ➢ 缩短传动链长度 ➢ 提高末端元件的制造精度与安装精度 ➢传动比小，尤其是传动链末端传动副的传动比小，因 此采用降速传动保证传动精度的重要原则 ➢ 采用校正装置对传动误差进行补偿
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★ 主轴径向圆跳动对加工精度的影响（车外圆）
仍考虑最简单的情况，主轴回转中心在y方向上作简谐 直线运动，其频率与主轴转速相同，幅值为2e。则刀尖 运动轨迹接近于正圆。
机械加工精度
正反加卸载变形曲线
• 先在正方向加载，得加载变形曲线，然后 卸载，得到卸载变形曲线。可见两条曲线 不重合，产生类似“磁滞”现象，
• 这主要是由于接触面上的塑性变形，零件 位移时的摩擦力消耗以及间隙的影响。
• 同理在反方向加载和卸载，又可得到加载 变形曲线和卸载变形曲线．两者也不重合。
①变形曲线是非线性的，有凸形和凹形两种。 可根据曲线求瞬时刚度和平均刚度。
②加载变形曲线与卸载变形曲线不重合，且 不回到起始点。
③多次重复加卸载变形曲线不重合，随着重 复次数的增加，变形曲线逐渐接近。
④单件零件的变形曲线与一个机器或部件的 变形曲线相差很大。
影响工艺系统刚度的因素
（1）接触面的表面质量 接触面间的变形与零件的表面粗糙度、
2)几何形状精度 限制加工表面宏观几何形状 误差，如圆度、圆柱度、平面度、直线度 等；
3)相互位置精度 限制加工表面与其基准面的 相互位置误差，如平行度、垂直度、同轴 度、位置度等。
几何形状精度和尺寸精度有关系吗？
零件公差必须大于形状位置误差
注：如果没有特殊要求，圆度、圆柱度等不 需要特别标注
接触刚度
机床是由多个零件组成的。一台机床或 部件的受力变形，除了零件本身的变形以 外，还有零件之间接触面的变形。
加载变形曲线
刚度曲线
（1）接触变形影响 （2）刚度很差零件存在
• 这种变形曲线又可以分为两类，
1 是凹形曲线 2 是凸形曲线
• 凹形曲线的特点是开始变形很大，逐渐刚 度变好；
• 而凸形曲线的特点是开始刚度较好，随着 载荷的加大，刚度愈来愈差。
转子受热膨胀，对转子间隙的影响 压差可以计算，转子受力变形可以知道 刀具的变化磨损，热伸长都是变值误差
机械加工精度的相关概念
机械加工精度的相关概念1. 简介机械加工精度是指工件在加工过程中所能达到的尺寸和几何形状的精确程度，也是衡量加工质量的重要指标之一。
机械加工精度的提高可以提高零部件的互换性、可靠性和使用寿命，对提高产品的质量和效益具有重要意义。
2. 加工精度的分类根据加工对象的不同，机械加工精度可以分为整体精度和局部精度两种。
2.1 整体精度整体精度是指整个工件所具备的尺寸和几何形状的精确程度。
在机械加工中，常用的整体精度指标有：•尺寸精度：即工件加工后尺寸与设计尺寸之间的偏差。
常见的尺寸精度表示方法有公差、偏差、界限尺寸等。
•形状精度：描述工件的几何形状特征，如直线度、平面度、圆度、平行度、垂直度等。
•位置精度：描述工件间的位置关系，如平行度、垂直度、同轴度等。
2.2 局部精度局部精度是指工件上某一局部区域的尺寸和形状精度。
在机械加工中，常用的局部精度指标有：•表面粗糙度：描述工件表面的光洁程度，常用的表面粗糙度参数有Ra、Rz等。
•轮廓误差：描述工件轮廓与理论轮廓之间的偏差，常用的轮廓误差参数有最大偏差、最小偏差等。
•合拢误差：描述工件套合尺寸与设计尺寸之间的偏差，常用的合拢误差参数有最大间隙、最小间隙等。
3. 加工精度的影响因素机械加工精度受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：3.1 设备精度设备精度是指加工设备本身的精确程度。
设备数控系统的精度、主轴精度、传动系统精度以及位置测量系统的精度等都会影响到加工精度。
3.2 工艺参数工艺参数对加工精度具有重要影响。
如切削速度、进给速度、切削深度等参数的选择会直接影响到工件的精度。
3.3 刀具刃磨刀具刃磨的质量对加工精度影响很大。
刃磨时要注意刃磨角度的控制，刃磨后的刃口应具备良好的切割能力，避免加工出现毛刺、切屑、划痕等问题。
3.4 工件材料工件材料的性能和物理特性也会对加工精度产生影响。
不同材料的切削特性不同，对切削工具的磨损、切削力等都会产生影响。
4. 加工精度的控制方法为了提高机械加工精度，可以采取以下控制方法：4.1 设备检修与校准定期对加工设备进行检修和校准，确保设备处于最佳工作状态。
第八、九讲加工精度
δ
①在水平面内的直线度（以卧式车床为例）
Δ1将直接反映在工件加工表面法线方向（误差敏感方向）
上，误差ΔR =Δ1 ，对加工精度影响最大。 刀尖在水平面内的运动轨迹造成工件轴向形状误差。
②
在垂直面内的直线度
Δ２对工件的尺寸和形状误差影响比Δ1小得多。
对卧式车床 ΔR ≈Δ22/D 若设 Δ2= 0.1mm,D=40mm， 则ΔR =0.00025mm，影响可忽略不计。 而对平面磨床、龙门刨床，误差敏感方向为垂直方向， 误差将直接反映在工件上。
二、调整误差 调整是指使刀具切削刃与工件定位基准间 在从切削开始到切削终了都保持正确的相对位 置。主要包括机床调整、夹具调整、刀具调整。 （一）试切法调整 1.测量误差 1）定义：量具本身的精度、测量方法或使用 条件下的误差。无法精确保证刀具、夹具等调 整位置精确所引起的误差。 2）产生原因：量具量仪制造误差及磨损，环 境温度，读数误差，施力不当引起量具量仪变 形等。
导轨在垂直面内的直线度的特殊情况为斜坡 状，加工的工件轴向形状为鞍形。
◆ 4）影响导轨导向精度的主要因素 （1）机床制造误差； （2）机床安装误差； （3）导轨磨损。
2、机床主轴回转误差
（1）机床主轴回转误差的概念
主轴的实际回转轴线对其理想回转轴线（一般用平均 回转轴线来代替）产生的偏移量。
第三章 机械加工精度
§3-1 概述 ☆ 本讲的研究内容 1.了解有关机械加工精度的基本概念； 2.掌握影响加工精度的因素； 3.掌握分析加工误差的方法；
4.提高加工精度的方法。
☆ 学习的目的
1.解决实际生产中废品处理方法；
2.提出改进和提高产品加工质量的方法； 3.提出工艺系统改进和修复的办法； 4.了解改进产品结构的方法。
机械加工精度
误差增大，加工最 低成本不变
加工成本与加工误差之间的关系
一种加工方法介于A、B之间的精度为经济加工精度
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二、获得加工精度的方法
1.获得尺寸精度的方法 1)试切法 2)调整法 3)定尺寸刀具法 4)自动控制法 2.获得形状精度的方法 1)成形刀具法 2)轨迹法 3)展成法 3.获得位臵精度的方法 1)直接找正法 2)划线找正法 3)夹具定位法
尺寸精度、形状精度和位臵精度三者之间关系
：
通常形状公差限制在位置公差内，而位置误差一般限制 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。但形状精度或位置精度要求高时，相应 的尺寸精度不一定要求高，这要根据零件的功能要求来决定。 4
第一节 机械加工精度概述 一、加工精度概念
态下的误差 传动误差 工艺系统受力变形（包括夹紧变形） 工艺系统受热变形 刀具磨损 测量误差 工件残余应力引起的变形
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原始误差构成
三、影响加工精度的因素(原始误差)
热变形 对刀误差 F 设计基准 夹紧误差
定位误差
菱形销
定位基准 导轨误差
活塞销孔精镗工序中的原始误差
20
三、影响加工精度的因素(原始误差)
误差敏感方向
21
四、研究加工精度的方法
1.通过分析计算或实验、测试等方法
7
1.获得尺寸精度的方法
1)试切法 先试切部分加工表面，测量后，适当调整刀具相 对工件的位臵，再试切，再测量，当被加工尺寸达 到要求后，再切削整个待加工面。
试切
测量
调整车刀
试切法效率低，精度主要取决于工人技术，用于单
件小批生产。
8
1.获得尺寸精度的方法
机械制造工艺学第3章
ΔZ
∵ Z R
Z 2
1
R2
11
图 例
(1
Z 2 R2
)
1 2
1
1 2
Z 2 R2
2
( 2 2 1
1)
(
Z 2 R2
)
2
1 Z 2 Z 4 2R2 8R4
(1
Z
2
)
1 2
1
Z 2
R2
2R2
R
Z 2 2R2
* (1 x)m 1 mx m(m 1) x2 m(m 1)(m n 1) xn (1 x 1)
小
加工中的误差 工艺系统受力、受热变形
结
加工后的误差 工件内应力
第三节 加工误差的综合分析
一、加工误差的性质及分类
系统误差
常值误差
连续加工一批工件，误差 大小和方向保持不变。
加工误 差
变值误差
连续加工一批工件，误差 大小和方向有规律变化。
随机误差
连续加工一批工件，误差大小和方向无规律 变化，但具有一定的统计规律。
常值系统性误差：查明其大小和方向后， 通过调整消除。
不同性质误差的 解决途径
变值系统性误差：查明其大小和方向 随时间变化的规律后，采用自动连续 补偿或自动周期补偿的方法消除。
随机性误差：可采用统计分析法，缩小 它们的变动范围。
二、加工误差的统计分析法
★
加工误差的统计分析法指以生产现场观察、检测所得的结果 为基础，运用数理统计的方法进行归纳、分析和判断，找出 产生误差的原因，从而采取相应的措施。
S = iT
车螺纹的传动误差示意图 S-工件导程，T-丝杠导程，i-齿轮传动比
机械制造工艺学第4章：机械加工精度
第二节 影响加工精度的因素及其分析
工艺系统中的误差是产生零件加工误差的根源，因此把工艺系统的 误差叫做原始误差。
一、加工原理误差 即是在加工中采用了近似的加工运动、近似的刀具轮廓和 近似的加工方法而产生的原始误差。
例如，在车床上车削模数蜗杆，传动关系如图，传动比i可用下式表示
YX
FY K 主轴箱
2
2
则刀具在X处相对于工件法向总位移为
Y机床 YX Y刀架
1 1 FY K刀架 K 主轴箱
1 l X l K 尾座
2 X l
故得机床的刚度
K 机床
FY Y机床
1 1 K刀架 1 K 主轴箱 1 X l X K 尾座 l l
⑶两导轨间有平行度误差 导轨发生扭曲，刀尖相对于工件在水平和垂直两方向上发生偏移，从 而影响加工精度。设垂直于纵向走刀的任意截面内前、后导轨的平行度误 差为δ ，则工件半径变化量Δ R近似等于刀尖的水平位移，即
H R Y B
机床导轨的几何精度还与 使用时的磨损及机床的安装状 况有关。
FY=λ CpapF0.75
毛坯上的最大误差为 坯 a p1 a p 2 ，工件上的最大误差为 工 Y1 Y2 工件在一次走刀后的加工误差为
工 Y1 Y2 FY max FY min K 系统 K 系统 C p a p1 f C p f
则，
0.75 0.75
加工刀具会使加工表面尺寸扩大。
一般刀具加工时，加工表面形状由机床运动精度保证，尺寸由调整决定，刀具的
机械加工精度
机械加工精度一、基本概念机械加工精度：指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的互相位置）与理想几何参数的符合程度。
加工误差：指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面间的互相位置）对理想几何参数的偏离程度。
加工原理误差：指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。
系统误差：在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变，或者按一定规律变化，统称为系统误差。
随机误差：在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向的变化是属于随机性的，称为随机误差。
调整误差：在机械加工的每一个工序中，总是要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。
由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。
机床误差：A)导轨的导向误差：指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想方向的偏差。
B)主轴的回转误差：指主轴实际回转轴线对其理想回转轴线的漂移。
C)传动链的传动误差：指内联系的传动链中首末两端传动元件之间，相对运动的误差。
工艺系统刚度：指工件加工表面在切削力法向分力Fy的作用下，刀具相对工件在该方向上位移y的比值。
误差的敏感方向：对加工精度影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工表面的法向）。
二、影响机械加工精度的因素1. 影响机械加工精度的工艺系统几何因素（1）加工原理误差（2）调整误差（3）机床误差（4）夹具的制造误差与磨损（5）刀具的制造误差与磨损2.工艺系统的受力变形（1）工艺系统的刚度（2）机床部件刚度减小工艺系统的受力变形影响的措施：（1）提高工艺系统的刚度：a.合理的结构设计b.提高连接表面的接触刚度c.采用合理的装夹和加工方式（2）减小载荷及其变化3.工艺系统的热变形（1）工件热变形（2）刀具热变形（3）机床热变形减小工艺系统的热变形影响措施：（1）减小热源的发热和隔离热源（2）均衡温度场（3）采用合理的机床部件结构及装配基准（4）加速达到热平衡状态（5）控制环境温度三、保证和提高加工精度的途径1．误差预防（1）合理采用先进工艺与设备（2）直接减少原始误差法（3）转移原始误差发（4）均分原始误差（5）均化原始误差（6）就地加工法2．误差补偿法（1）在线检测（2）偶件自动配磨（3）积极控制起决定作用的误差因素。
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第二章 机械加工精度
第一节 机械加工精度概述
第一节 机械加工精度概述
一
本 节 教 学 内 容源自一 零件加工精度的构成二
加工误差的组成
三 原始误差与加工误差的关系
第一节 机械加工精度概述
本节教学要求：
本 （1）了解零件加工精度的构成，加工精度与加工
节 误差的关系，加工误差的组成；
教 学
三、原始误差与加工误差的关系
原
始
误
ΔR
ΔR
差
与
加
dR
工
D
o
误
ΔZ
差
ΔY
的
关
系
图13-2 原始误差与加工误差的关系（动画）
三、原始误差与加工误差的关系
原 把对加工误差影响最大的那个方向（即通过刀刃的加 始 工表面的法线方向φ =0 ）称为误差敏感方向。 误 差 与 加 工 误 差 的 关 系
三、原始误差与加工误差的关系
原
始
误
差
与
加
工
误
差
的
关
误差敏感方向
系
四、研究加工精度的方法
单因素分析法 统计分析法：只适用于批量生产
一、零件加工精度的构成
零件的加工精度包括表面自身的精度和表面之
间的精度，可分为以下三个方面：
零
件
实际尺寸与理论正确尺寸之间的符合程度。
加
表面本身的尺寸精度，如直径、角度等
工
精
度 的
加 工 精
构度
成
尺寸精度 形状精度
表面之间的尺寸精度，平面之间的距离 、孔间距、孔到平面之间的距离等。
实际几何形状与理想几何形状之间的符 合程度，如平面度、圆度、轮廓度等
表面之间的实际相互位置与理想位置之
位置精度 间的符合程度，如平行度、垂直度、对 称度等
二、加工误差的组成
工艺系统的误差是引起加工误差的起因和根源 ——原始误差。 加 工 误 差 的 组 成
原始误差的分类
加 工 误原 差始 的误 组差 成
与工艺系统初 始状态有关的 原始误差 （几何误差）
与加工过程有 关的原始误差 （动态误差）
（2）熟知产生加工误差的原始误差的概念、类型
要；
求 （3）掌握原始误差与加工误差的关系。
第一节 机械加工精度概述
本节教学重点：
本 节
原始误差与加工误差的关系。
教
学
重
点
第一节 机械加工精度概述
加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想 几何参数的符合程度。 零 件 加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理想 加 几何参数的差值。误差是精度的度量。 工 精 度 的 构 成
加工原理误差 工件装夹误差 调整误差 刀具误差 夹具误差
工件相对刀具 在静止状态下 已存在的误差 （静态误差）
机床误差
工件相对刀具在运动 状态下存在的误差
工艺系统受力变形 工艺系统热变形 残余应力引起变形 刀具磨损 测量误差
活塞销孔精镗工序中的各种原始误差
加 工 误 差 的 组 成
➢还有加工过程中的刀具磨损；加工完毕测量工序尺寸时，由 于测量方法和量具本身的误差而产生的测量误差。