第二节 工艺系统的几何精度对
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在加工面的切线方向（加工误差非敏感方向）变化，此 时刀尖的运
动轨迹也不是一条直线，由此造成工件的轴向形状误差 为：
2Y d d
2
式中 d -- 工件直径。 由于这项误差很小，一般可忽略不计。
3）导轨扭曲
当前后导轨之间在垂直面内存在平行度误差Δn（扭曲）
时，如图4-22 所示，工作台在运动过程 中将产生摆动，刀尖运动轨迹为一条空间曲线，造成的加 工误差为：
1)导轨在水平面内的直线度误差
2)导轨在水平面内有直线度误差ΔX时，将使刀
3)尖相对于工件回转轴线在加工面的法线方向
4)（加工误差敏感方向）上产生位移，位移量等于导
轨的直线度误差，此时刀尖在水平面内的运动轨迹
5)不是一条直线，由此造成工件的轴向形状误差为：
d 2X
2)导轨在垂直面内的直线度误差 导轨在垂直面内有直线度误差ΔY时，将使刀尖相对于工 件回转轴线
思考题
为何试切一个工件，调整误差为 Δp=3σ；而试切n个工件的调整误差 为: 3
p n
答案：
在正常情况下，零件加工尺寸误差接近正态分 布，其分散范围可认为是μ±3σ（详见4.6节）。 试切1个零件，在最不利的情况下，总体平均值 （μ）可能与被试切零件尺寸相差3σ。若试切n个 3 零件，取平均值，则平均值的分散范围为 n 在最不利的情况下，总体平均值（μ）可能与 被试切零件尺寸平均值相差 3 。 n
H R X n B
一般车床H/B ≈ 2/3，故Δn对工件加工表面 形状误差的影响很大。
２、提高直线运动精度的措施
１）选用合理的导轨形状和导轨组合形式，合 理的形状参数，如90`双三角形。 ２）提高精度：加工精度，配合精度
３）减少磨损：静压导轨，贴塑导轨。
（二）主轴回转运动精度
所示。 2）镗床：由于切削力作用方向是变化的，因而当滑 动轴承内孔有圆度误差时，将使主轴在回转的过程中产 生径向跳动，引起镗孔的圆度误差，如图4-15c所示。 （2）滚动轴承 主轴采用滚动轴承时，滚动轴承的内圈、外圈和滚动体 本身的几何误差都将影响主轴回转精度。此外，主轴轴颈 的误差、轴承孔的误差、装配质量以及装配间隙等对主轴 回转精度也有重要影响。
平均回转轴线（即主轴各瞬时回转轴线的平均位置）来代替。
为便于研究，可以将主轴回转轴线的运动误差分解为径向圆跳动、 端面圆跳动和倾角摆动三种基本型式，如图4-14所示。
2、主轴回转误差的产生
产生径向圆跳动的原因
（1）滑动轴承 1）车床：主轴轴颈的圆度误差将在回转过程中引起 轴线位置产生瞬时变化，造成径向跳动；而轴承内孔有Fra Baidu bibliotek圆度误差时，其影响较小，如图4-15a，b
[ 思考题4-5 ] 滚动轴承中滚动体的尺寸误差， 对主轴回转精度有什么影响？
[ 思考题4-6 ] 主轴轴颈误差为什么会影响滚 动轴承的回转精度？
[ 思考题4-5 ] 答案：
若滚动轴承中滚动体大小不一致，将引起主轴
径向跳动。当最大的滚动体通过承载区一次，会是主轴回 转轴线跳动一次，其频率与保持架转速有关。通常保持架 转速约为内环转速的二分之一，故这种径向跳动每当主轴 转两周发生一次，常称为"双转跳动"。
第二节 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
一、加工原理误差
加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀 刃轮廓进行加工而产生的误差，一般多为形状误差。如： 用阿基米德蜗杆滚刀切削渐开线齿轮；在数控机床上用直 线插补或圆弧插补方法加工复杂曲面；在普通公制丝杠的 车床上加工英制螺纹等，都会由于加工原理误差造成零件 的加工表面形状误差。 在实际生产中，采用理论上完全准确的方法进行加工 往往会使机床的结构复杂，刀具的制造困难，加工的效率 降低。而采用近似加工方法，则常常可使工艺装备简单 化，生产成本降低，故在满足产品精度要求的前提下，原 理误差的存在是允许的。
二、调整误差
生产中常采用的刀具调整方法主要有：按标准样块 或对刀块（导套）调整刀具及按试切一个工件后的实测 尺寸调整刀具。 按标准样块或对刀块（导套）调整刀具时，影响刀 具调整精度的主要因素有标准样件本身的尺寸误差，刀 块（导套）相对工件定位元件之间的位置尺寸误差，刀 具调整时的目测误差，切削加工时刀具相对于工件加工 表面的弹性退让和行程挡块的受力变形等。 按试切一个工件后的实测尺寸调整刀具时，虽可避 免上述一些因素的影响，但对于一批零件，可能导致由 于进给机构的重复定位误差和按试切一个工件尺寸调整 刀具的不准确性，引起加工后这一批零件尺寸分散和分 布中心位置的偏离。
为进一步提高对一批工件尺寸分布中心位臵判断的 准确性，可采用多试切几个工件（如n 个）取平均值的方法。按多次重复测量原理，由于判断 不准而引起的刀具调整误差，试切1个时, △p=3σ（σ为 加工误差的标准差）；试切n个时，可下降到 :
3 p n
此外，机床微量进给误差（爬行）也是影 响调整精度的重要因素。
三、机床误差
在工艺系统中，机床是为切削加工提供运
动和动力的，机床原有误差对加工精度的影响
最为显著，也最为复杂。
机床的几何精度主要包括回转运动精度、 直线运动精度、成形运动间位臵关系精度和传 动精度等几个方面。
（一）导轨导向精度
１、 机床导轨误差对加工精度的影响
机床导轨精度主要有导轨在水平面内的直线度、导轨 在垂直面内的直线度和双导轨间在垂直方向的平行度。 机床导轨误差对刀具或工件的直线运动精度有直接的影 响。它将导致刀尖相对于工件加工表面的位 置变化,从而对工件的加工精度，主要是对形状精度产生 影响。 下面以普通车床为例说明导轨精度对零件加工精度的影响。
1、主轴回转误差的基本概念
主轴回转时，其回转轴线的空间位置应该固定不变，即
回转轴线的瞬时速度为零。实际上，由于主轴部件中轴
承、轴颈、轴承座孔等的制造误差和配合质量、润滑条 件，以及回转过程中多方面的动态因素的影响，使瞬时回
转轴线的空间位置呈现周期性.所谓主轴回转误差是指主轴实际回转
线对其理想回转轴线的漂移。 理想回转轴线虽然客观存在，但却无法确定其位置，因此通常是以
动轨迹也不是一条直线，由此造成工件的轴向形状误差 为：
2Y d d
2
式中 d -- 工件直径。 由于这项误差很小，一般可忽略不计。
3）导轨扭曲
当前后导轨之间在垂直面内存在平行度误差Δn（扭曲）
时，如图4-22 所示，工作台在运动过程 中将产生摆动，刀尖运动轨迹为一条空间曲线，造成的加 工误差为：
1)导轨在水平面内的直线度误差
2)导轨在水平面内有直线度误差ΔX时，将使刀
3)尖相对于工件回转轴线在加工面的法线方向
4)（加工误差敏感方向）上产生位移，位移量等于导
轨的直线度误差，此时刀尖在水平面内的运动轨迹
5)不是一条直线，由此造成工件的轴向形状误差为：
d 2X
2)导轨在垂直面内的直线度误差 导轨在垂直面内有直线度误差ΔY时，将使刀尖相对于工 件回转轴线
思考题
为何试切一个工件，调整误差为 Δp=3σ；而试切n个工件的调整误差 为: 3
p n
答案：
在正常情况下，零件加工尺寸误差接近正态分 布，其分散范围可认为是μ±3σ（详见4.6节）。 试切1个零件，在最不利的情况下，总体平均值 （μ）可能与被试切零件尺寸相差3σ。若试切n个 3 零件，取平均值，则平均值的分散范围为 n 在最不利的情况下，总体平均值（μ）可能与 被试切零件尺寸平均值相差 3 。 n
H R X n B
一般车床H/B ≈ 2/3，故Δn对工件加工表面 形状误差的影响很大。
２、提高直线运动精度的措施
１）选用合理的导轨形状和导轨组合形式，合 理的形状参数，如90`双三角形。 ２）提高精度：加工精度，配合精度
３）减少磨损：静压导轨，贴塑导轨。
（二）主轴回转运动精度
所示。 2）镗床：由于切削力作用方向是变化的，因而当滑 动轴承内孔有圆度误差时，将使主轴在回转的过程中产 生径向跳动，引起镗孔的圆度误差，如图4-15c所示。 （2）滚动轴承 主轴采用滚动轴承时，滚动轴承的内圈、外圈和滚动体 本身的几何误差都将影响主轴回转精度。此外，主轴轴颈 的误差、轴承孔的误差、装配质量以及装配间隙等对主轴 回转精度也有重要影响。
平均回转轴线（即主轴各瞬时回转轴线的平均位置）来代替。
为便于研究，可以将主轴回转轴线的运动误差分解为径向圆跳动、 端面圆跳动和倾角摆动三种基本型式，如图4-14所示。
2、主轴回转误差的产生
产生径向圆跳动的原因
（1）滑动轴承 1）车床：主轴轴颈的圆度误差将在回转过程中引起 轴线位置产生瞬时变化，造成径向跳动；而轴承内孔有Fra Baidu bibliotek圆度误差时，其影响较小，如图4-15a，b
[ 思考题4-5 ] 滚动轴承中滚动体的尺寸误差， 对主轴回转精度有什么影响？
[ 思考题4-6 ] 主轴轴颈误差为什么会影响滚 动轴承的回转精度？
[ 思考题4-5 ] 答案：
若滚动轴承中滚动体大小不一致，将引起主轴
径向跳动。当最大的滚动体通过承载区一次，会是主轴回 转轴线跳动一次，其频率与保持架转速有关。通常保持架 转速约为内环转速的二分之一，故这种径向跳动每当主轴 转两周发生一次，常称为"双转跳动"。
第二节 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
一、加工原理误差
加工原理误差是指采用了近似的成型运动或近似的刀 刃轮廓进行加工而产生的误差，一般多为形状误差。如： 用阿基米德蜗杆滚刀切削渐开线齿轮；在数控机床上用直 线插补或圆弧插补方法加工复杂曲面；在普通公制丝杠的 车床上加工英制螺纹等，都会由于加工原理误差造成零件 的加工表面形状误差。 在实际生产中，采用理论上完全准确的方法进行加工 往往会使机床的结构复杂，刀具的制造困难，加工的效率 降低。而采用近似加工方法，则常常可使工艺装备简单 化，生产成本降低，故在满足产品精度要求的前提下，原 理误差的存在是允许的。
二、调整误差
生产中常采用的刀具调整方法主要有：按标准样块 或对刀块（导套）调整刀具及按试切一个工件后的实测 尺寸调整刀具。 按标准样块或对刀块（导套）调整刀具时，影响刀 具调整精度的主要因素有标准样件本身的尺寸误差，刀 块（导套）相对工件定位元件之间的位置尺寸误差，刀 具调整时的目测误差，切削加工时刀具相对于工件加工 表面的弹性退让和行程挡块的受力变形等。 按试切一个工件后的实测尺寸调整刀具时，虽可避 免上述一些因素的影响，但对于一批零件，可能导致由 于进给机构的重复定位误差和按试切一个工件尺寸调整 刀具的不准确性，引起加工后这一批零件尺寸分散和分 布中心位置的偏离。
为进一步提高对一批工件尺寸分布中心位臵判断的 准确性，可采用多试切几个工件（如n 个）取平均值的方法。按多次重复测量原理，由于判断 不准而引起的刀具调整误差，试切1个时, △p=3σ（σ为 加工误差的标准差）；试切n个时，可下降到 :
3 p n
此外，机床微量进给误差（爬行）也是影 响调整精度的重要因素。
三、机床误差
在工艺系统中，机床是为切削加工提供运
动和动力的，机床原有误差对加工精度的影响
最为显著，也最为复杂。
机床的几何精度主要包括回转运动精度、 直线运动精度、成形运动间位臵关系精度和传 动精度等几个方面。
（一）导轨导向精度
１、 机床导轨误差对加工精度的影响
机床导轨精度主要有导轨在水平面内的直线度、导轨 在垂直面内的直线度和双导轨间在垂直方向的平行度。 机床导轨误差对刀具或工件的直线运动精度有直接的影 响。它将导致刀尖相对于工件加工表面的位 置变化,从而对工件的加工精度，主要是对形状精度产生 影响。 下面以普通车床为例说明导轨精度对零件加工精度的影响。
1、主轴回转误差的基本概念
主轴回转时，其回转轴线的空间位置应该固定不变，即
回转轴线的瞬时速度为零。实际上，由于主轴部件中轴
承、轴颈、轴承座孔等的制造误差和配合质量、润滑条 件，以及回转过程中多方面的动态因素的影响，使瞬时回
转轴线的空间位置呈现周期性.所谓主轴回转误差是指主轴实际回转
线对其理想回转轴线的漂移。 理想回转轴线虽然客观存在，但却无法确定其位置，因此通常是以