机械加工精度参考幻灯片
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示波器上，
Sx ke cos wt k cos(wt ) Sy kesin wt k sin(wt )
向径为
k e2 2 2e (cos wt cos(wt ) sin wt sin(wt ))
坐标变换，使x与e重合
k e2 2 2e cos
是 e 与 的和， - e e
2、获得形状精度
非成形运动法：刮、研和对磨
点成形运动法：轨迹法
成形运动法
成形法
线成形运动法
展成法
试切法加工
调整法加工
定尺寸刀具 法加工
轨迹法加工 成形法加工
展成法加工
3、
找正法
获得位置精度 夹具
机床装夹面
三、影响加工精度的因素
1、原理误差：采用近似加工原理或近似刀具切削刃形 状
2、安装误差：定位误差、夹紧误差、夹具本身误差 3、调整误差：调整方法与调整时的测量误差等 4、测量误差：量具本身、方法、温度 5、工艺系统的制造精度和磨损 6、工艺系统的受力变形
1、主轴回转精度的概念 ①回转动态过程 ➢ 理想回转中心：在主轴的任一界面上有一点O其速度 始终为V＝0 ➢ 瞬时回转中心：实际存在的一个变动的回转中心 ➢ 瞬时回转轴线：各瞬时回转中心连线
瞬时回转中心相对于理想回转中心的位置变动量
S f (t, )
t—时间，θ—转角
②误差敏感方向：经过刀具刀刃的切削点又垂直于已加 工表面的方向。误差敏感方向上的误差对工件加工精度 影响很大，而垂直于该方向的误差则影响很小。 ③主轴回转精度：主轴回转轴线在回转时相对其平均轴 线的变动量在误差敏感方向的最大位移值。
车床导轨扭曲对工件形状的影响
ห้องสมุดไป่ตู้
②外圆磨床：与车床相同。但由于要求高，采用工作台 转角
③龙门刨床：就地刨
④镗：
水平：影响 固定镗
垂直：影响 浮动镗：不影响
3、导轨运动误差的来源 ➢ 新机床导轨的制造精度 ➢ 磨损——材料表面处理，润滑 ➢ 安装精度——地基， 找正
§5.1 机械加工精度概述
一、精度的概念
材料 机器质量→零件质量→ 精度
表面质量 加工精度 加工误差
理想零件
➢
加工精度：
实际加工 零件几何参数
符合程度 偏离程度
理想零件 几何要素
➢ 加工误差：
➢ 理想零件参数：尺寸、形状、位置
二、获得加工精度的方法
1、获得尺寸精度
试切法 调整法 尺寸刀具法 自动控制法
第五章 机械加工精度
学习目的与要求
（1）掌握机械加工精度的概念以及加工精度与加工误差的关 系
（2）熟悉工艺系统的原始误差种类及其对加工精度的影响， （3）掌握加工误差问题的综合分析与解决 （4）掌握加工误差的基本计算方法 （5）熟悉提高和保证加工精度的途径、常用方法
主要内容
第5章 机械加工精度 5.1 机械加工精度概述 5.2 工艺系统的制造精度和磨损对工件精度的影响 5.3 工艺系统的受力变形及其对工件精度的影响 5.4 工艺系统的热变形及其对工件精度的影响 5.5 保证和提高加工精度的途径 5.6 加工误差的统计分析法 5.7 点图分析法 5.8 质量管理图
传感器Ⅰ esin y 传感器Ⅱ ecos x 放大K倍
传感器Ⅲ S
→放大K0倍
K0≥K
示波器输入信号
S1 ke sin ke sin k0S
ke(1 k0S) sin
S2 ke(1 k0S) cos
向径为
S12 S22 ke(1 k0S)
当 S=0 时， ke
当 S≠0 时 R ke kk0es
动态 ②双向测量法（捷克VUOSO）刀具回转
当没有回转误差时，间隙变化为
示波器上为
x e cos wt y e sin wt
Sx ke cos wt Sy ke sin wt
示波器上光点的向径
S
2 x
S
2 y
ke
为常数。
当主轴有偏差δ时
x e cos wt cos(wt ) y esin wt sin(wt )
推力轴承 端面跳动的影响
A．滑动
座 0 颈 0
座 颈
窜 0 窜 0
窜 颈
接触点为误差 的变化，取决
于
B．滚动轴承
与上述类似，同时滚动体影响
座 颈 窜 座
主轴回转轴线的轴向跳动将产生加工端面的平面 度误差
主轴轴向跳动引起的加工误差
3、主轴回转精度的测量 ①表测法
回转轴 几何轴偏心 缺点 敏感方向
4、获得高圆度工件的方法 ①高精度主轴车床 ②补偿
③使主轴误差不反映到工件上
二、直线运动精度对工件精度的影响
1、机床导轨精度指标 ①运动在水平面内的直线度 ②运动在垂直平面内的直线度 ③前后导轨的平行度（扭曲）
2、机床导轨误差对加工精度的影响 ①普通车床 ➢ 水平面直线度：1：1 影响纵截面形状 ➢ 垂直面直线度：属误差不敏感方向，影响较小 ➢ 扭曲影响：可分解为水平、垂直
切削力、传动力、重力、离心力、夹紧力 7、工艺系统的受热变形
切削热、环境、运动、电机
§5-2 工艺系统的制造精度和磨损 对加工精度的影响
机床误差(来源)
制造误差 磨损误差 安装误差
机床误差(种类)
回转运动(主轴)误差 直线运动(导轨)误差 传动误差 几何误差(位置)
一、机床主轴的回转精度及其对工件精度的影响
工件回转类 刀具回转类
主轴几何轴线 径向跳动产生 的加工误差
➢ 滚动轴承 工件回转类：内环外道↑外环内道↓ 刀具回转类：外环内道↑内环外道↓ 滚动轴承尺寸、形状：低频一半，变形一部分 间隙
此外， 轴颈：内环变形 箱体孔：外环变形 安装面：倾斜
②造成主轴轴向窜动的原因
轴向推力轴承定位→影响为轴承
轴承间隙 对主轴轴线位置的影响
即示波器银屏变化 r e cos 不能反映误 差，只有e=0 或 ＝0才能真正反映。
李沙育图，其半径差为主轴回转精度。
这种方法适合刀具回转型机床的主轴 回转精度测量，如镗，而不适合车床
测量镗床 主轴回转精度
钢球安装偏心 对测量的影响
③单向测量法（美国LRL法） ——测定车床主轴回转 精度的方法
径向跳动
轴向跳动
摆动
2、主轴回转精度的分析 机床 工件回转类 刀具回转类 轴承精度 影响因素 主轴精度 主轴孔精度
轴颈
主轴安装 轴承
孔
静压
滑动轴承
轴承
动压
滚动轴承
①主轴径向跳动分析
➢ 滑动轴承
轴颈圆度、轴瓦内孔圆度及其配合
工件回转类：传动力与切削力不变→轴瓦接触点不变 →轴颈影响↑轴瓦↓
刀具回转类：切削力回转扭矩→主轴颈接触点不变 →轴瓦内孔影响↑，轴颈↓
Sx ke cos wt k cos(wt ) Sy kesin wt k sin(wt )
向径为
k e2 2 2e (cos wt cos(wt ) sin wt sin(wt ))
坐标变换，使x与e重合
k e2 2 2e cos
是 e 与 的和， - e e
2、获得形状精度
非成形运动法：刮、研和对磨
点成形运动法：轨迹法
成形运动法
成形法
线成形运动法
展成法
试切法加工
调整法加工
定尺寸刀具 法加工
轨迹法加工 成形法加工
展成法加工
3、
找正法
获得位置精度 夹具
机床装夹面
三、影响加工精度的因素
1、原理误差：采用近似加工原理或近似刀具切削刃形 状
2、安装误差：定位误差、夹紧误差、夹具本身误差 3、调整误差：调整方法与调整时的测量误差等 4、测量误差：量具本身、方法、温度 5、工艺系统的制造精度和磨损 6、工艺系统的受力变形
1、主轴回转精度的概念 ①回转动态过程 ➢ 理想回转中心：在主轴的任一界面上有一点O其速度 始终为V＝0 ➢ 瞬时回转中心：实际存在的一个变动的回转中心 ➢ 瞬时回转轴线：各瞬时回转中心连线
瞬时回转中心相对于理想回转中心的位置变动量
S f (t, )
t—时间，θ—转角
②误差敏感方向：经过刀具刀刃的切削点又垂直于已加 工表面的方向。误差敏感方向上的误差对工件加工精度 影响很大，而垂直于该方向的误差则影响很小。 ③主轴回转精度：主轴回转轴线在回转时相对其平均轴 线的变动量在误差敏感方向的最大位移值。
车床导轨扭曲对工件形状的影响
ห้องสมุดไป่ตู้
②外圆磨床：与车床相同。但由于要求高，采用工作台 转角
③龙门刨床：就地刨
④镗：
水平：影响 固定镗
垂直：影响 浮动镗：不影响
3、导轨运动误差的来源 ➢ 新机床导轨的制造精度 ➢ 磨损——材料表面处理，润滑 ➢ 安装精度——地基， 找正
§5.1 机械加工精度概述
一、精度的概念
材料 机器质量→零件质量→ 精度
表面质量 加工精度 加工误差
理想零件
➢
加工精度：
实际加工 零件几何参数
符合程度 偏离程度
理想零件 几何要素
➢ 加工误差：
➢ 理想零件参数：尺寸、形状、位置
二、获得加工精度的方法
1、获得尺寸精度
试切法 调整法 尺寸刀具法 自动控制法
第五章 机械加工精度
学习目的与要求
（1）掌握机械加工精度的概念以及加工精度与加工误差的关 系
（2）熟悉工艺系统的原始误差种类及其对加工精度的影响， （3）掌握加工误差问题的综合分析与解决 （4）掌握加工误差的基本计算方法 （5）熟悉提高和保证加工精度的途径、常用方法
主要内容
第5章 机械加工精度 5.1 机械加工精度概述 5.2 工艺系统的制造精度和磨损对工件精度的影响 5.3 工艺系统的受力变形及其对工件精度的影响 5.4 工艺系统的热变形及其对工件精度的影响 5.5 保证和提高加工精度的途径 5.6 加工误差的统计分析法 5.7 点图分析法 5.8 质量管理图
传感器Ⅰ esin y 传感器Ⅱ ecos x 放大K倍
传感器Ⅲ S
→放大K0倍
K0≥K
示波器输入信号
S1 ke sin ke sin k0S
ke(1 k0S) sin
S2 ke(1 k0S) cos
向径为
S12 S22 ke(1 k0S)
当 S=0 时， ke
当 S≠0 时 R ke kk0es
动态 ②双向测量法（捷克VUOSO）刀具回转
当没有回转误差时，间隙变化为
示波器上为
x e cos wt y e sin wt
Sx ke cos wt Sy ke sin wt
示波器上光点的向径
S
2 x
S
2 y
ke
为常数。
当主轴有偏差δ时
x e cos wt cos(wt ) y esin wt sin(wt )
推力轴承 端面跳动的影响
A．滑动
座 0 颈 0
座 颈
窜 0 窜 0
窜 颈
接触点为误差 的变化，取决
于
B．滚动轴承
与上述类似，同时滚动体影响
座 颈 窜 座
主轴回转轴线的轴向跳动将产生加工端面的平面 度误差
主轴轴向跳动引起的加工误差
3、主轴回转精度的测量 ①表测法
回转轴 几何轴偏心 缺点 敏感方向
4、获得高圆度工件的方法 ①高精度主轴车床 ②补偿
③使主轴误差不反映到工件上
二、直线运动精度对工件精度的影响
1、机床导轨精度指标 ①运动在水平面内的直线度 ②运动在垂直平面内的直线度 ③前后导轨的平行度（扭曲）
2、机床导轨误差对加工精度的影响 ①普通车床 ➢ 水平面直线度：1：1 影响纵截面形状 ➢ 垂直面直线度：属误差不敏感方向，影响较小 ➢ 扭曲影响：可分解为水平、垂直
切削力、传动力、重力、离心力、夹紧力 7、工艺系统的受热变形
切削热、环境、运动、电机
§5-2 工艺系统的制造精度和磨损 对加工精度的影响
机床误差(来源)
制造误差 磨损误差 安装误差
机床误差(种类)
回转运动(主轴)误差 直线运动(导轨)误差 传动误差 几何误差(位置)
一、机床主轴的回转精度及其对工件精度的影响
工件回转类 刀具回转类
主轴几何轴线 径向跳动产生 的加工误差
➢ 滚动轴承 工件回转类：内环外道↑外环内道↓ 刀具回转类：外环内道↑内环外道↓ 滚动轴承尺寸、形状：低频一半，变形一部分 间隙
此外， 轴颈：内环变形 箱体孔：外环变形 安装面：倾斜
②造成主轴轴向窜动的原因
轴向推力轴承定位→影响为轴承
轴承间隙 对主轴轴线位置的影响
即示波器银屏变化 r e cos 不能反映误 差，只有e=0 或 ＝0才能真正反映。
李沙育图，其半径差为主轴回转精度。
这种方法适合刀具回转型机床的主轴 回转精度测量，如镗，而不适合车床
测量镗床 主轴回转精度
钢球安装偏心 对测量的影响
③单向测量法（美国LRL法） ——测定车床主轴回转 精度的方法
径向跳动
轴向跳动
摆动
2、主轴回转精度的分析 机床 工件回转类 刀具回转类 轴承精度 影响因素 主轴精度 主轴孔精度
轴颈
主轴安装 轴承
孔
静压
滑动轴承
轴承
动压
滚动轴承
①主轴径向跳动分析
➢ 滑动轴承
轴颈圆度、轴瓦内孔圆度及其配合
工件回转类：传动力与切削力不变→轴瓦接触点不变 →轴颈影响↑轴瓦↓
刀具回转类：切削力回转扭矩→主轴颈接触点不变 →轴瓦内孔影响↑，轴颈↓