机械制造质量分析与控制.ppt
机械制造行业中的工艺流程与质量控制方法
机械制造行业中的工艺流程与质量控制方法机械制造行业作为现代工业的重要组成部分，涉及到广泛的产品范围和工艺流程。
在保证产品质量的同时，合理的工艺流程和有效的质量控制方法是至关重要的。
本文将探讨机械制造行业中常见的工艺流程和质量控制方法，并分析其在提高产品质量和生产效率方面的作用。
一、工艺流程1. 零部件制造：机械制造的基础是零部件的制造。
零部件的制造涉及到多种工艺流程，如锻造、铸造、车削、铣削、磨削等。
其中，各个工艺流程的顺序和参数设定直接影响着成品零部件的质量和性能。
2. 总装和调试：在零部件制造完成后，需要对零部件进行总装和调试。
总装过程中，需要按照设计要求进行零部件的组装，并进行相关的调试工作。
这个过程中的工艺流程和操作规范直接决定了产品的成品率和合格率。
3. 检测和测试：在总装和调试完成后，需要进行产品的检测和测试。
这包括对产品外观、尺寸、功能等进行全面检测和测试，以确保产品符合相关质量标准和技术要求。
在这个过程中，需要使用一系列的检测设备和工具，如三坐标测量机、硬度计、磨损测试机等。
二、质量控制方法1. 工艺参数控制：工艺参数是影响产品质量和性能的关键因素。
合理的工艺参数设定能够保证产品的一致性和稳定性。
在制造过程中，通过监控和控制工艺参数的数值范围，可以避免因参数变化而导致的质量问题。
2. 工艺能力分析：工艺能力分析是评估制造过程稳定性和一致性的方法。
通过采集和分析生产过程中的数据，可以评估工艺过程的能力，并确定是否需要进行调整和改进。
工艺能力分析可以帮助制造企业识别潜在问题，并采取相应的措施进行预防。
3. 质量管理体系：建立健全的质量管理体系是保证产品质量的基础。
质量管理体系包括质量控制规范、内部审核、纠正措施等方面。
通过确立质量管理目标和规范，可以提高工作效率，减少质量问题的发生，并提高产品的竞争力。
4. 持续改进：机械制造行业面临着市场需求和技术更新的不断变化。
持续改进是保持竞争力和适应市场变化的关键。
5机械制造质量分析与控制1
5.工艺系统刚度对加工精度的影响
(1)工艺系统刚度变化引起的误差
y系统
yx
y刀架
Fy
1 k刀架
1 （l k 头座
x ）2 l
k
1（
尾座
x l
）2
k系统
Fy y系统
1
1 1 （l x）2
1 （ x）2
k刀架 k头座 l
k尾座 l
5.工艺系统刚度对加工精度的影响
(2)切削力变化引起的误差
➢ 通常要求定位误差和夹具 制造误差不大于工件相应 公差的1/3。
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三、 调整误差
试切法（图 a）
➢ 测量误差。 ➢ 试切时与正式切削时切削厚度
不同造成的误差。 ➢ 机床进给机构的位移误差。
调整法（图 b）
➢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
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通常将机械制造质量分成加工精度和 表面质量两个方面来研究。
第一节 机械加工精度
一、基本概念
1.加工精度与加工误差
加工精度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。
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。
提高加工精度意义重大。对于特定产品只 要求满足规定的公差要求即可。
作业
第五章 机械制造质量分析与控制
产品质量
指用户对产品的满意程度。
• 产品质量包括范围
产品的设计质量； 产品的制造质量； 产品售后服务质量。
第五章 机械制造质量分析与控制
机械制造质量组成
1 零件几何精度
零件几何误差，包括尺寸误差、几何形 状误差和位置误差。
机械制造业的质量控制与管理
机械制造业的质量控制与管理随着科技的不断进步和全球市场的竞争加剧，质量控制和管理在机械制造业中变得越发重要。
本文将探讨机械制造业中的质量控制与管理方法，并讨论其对企业的重要性。
一、质量控制方法1.统计质量控制统计质量控制是一种利用统计学原理来监控和改进质量的方法。
通过对生产过程中的样本进行抽样检验，并将结果进行统计分析，可以得出产品质量的整体状况以及可能存在的问题。
统计质量控制可以帮助企业及时发现生产过程中的异常，迅速采取措施进行纠正。
2.六西格玛质量控制六西格玛质量控制是一种通过分析和改进生产过程，以最大程度减少缺陷率的方法。
借助六西格玛的思维方式，企业可以通过严格的数据分析和改进措施来降低生产过程中的变异性，并提高产品质量的稳定性。
六西格玛质量控制方法不仅可以提高产品质量，还可以降低生产成本和减少资源浪费。
3.全面质量管理全面质量管理是一种以顾客需求为中心，通过全员参与和持续改进来达到优质产品和服务的管理方法。
企业在全面质量管理中，需要制定质量策略和目标，并将其贯彻到各个层面。
全面质量管理要求企业建立健全的质量管理体系，并通过不断的内部培训和外部合作，提高员工的质量意识和技能水平。
二、质量管理的重要性1.提高客户满意度质量管理的首要目标是提供优质的产品和服务，以满足客户的需求和期望。
通过质量控制和管理，企业可以有效地减少产品缺陷和退货率，提高产品的可靠性和稳定性，从而提高客户的满意度。
2.降低成本和提高效率质量问题会导致产品召回、维修和退货等额外成本的产生。
通过质量控制和管理，企业可以减少产品缺陷和质量问题的发生，降低售后服务的成本，提高生产效率。
3.增强企业竞争力优质的产品和良好的质量声誉是企业在市场竞争中的重要优势。
通过质量控制和管理，企业可以提升产品质量，树立品牌形象，增强企业的竞争力，并促进业务的长期发展。
4.遵守法规和标准机械制造业需要符合相关的法规和标准，以保证产品的安全性和质量。
机械加工质量分析PPT31页
零件的耐腐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值 越大，越容易积聚腐蚀性物质，凹谷越深，渗透与腐蚀作用越强烈。 故减小表面粗糙度值，可提高零件的耐蚀性。此外，残余压应力使零 件表面紧密腐蚀性物质不易进入，可增强零件的耐蚀性。
4．表面质量对配合性质的影响
在间隙配合中，如果配合表面粗糙，则在初期磨损阶段由于配合 表面迅速磨损，使配合间隙增大，改变了配合性质。在过盈配合中， 如果配合表面粗糙，则装配后表面的凸峰将被挤压，而使有效过盈量 减少，降低了配合强度。
➢ 解决办法是在工件和电磁吸盘之间垫入一薄橡皮
（0.5mm以下）。当吸紧时，橡皮被压缩，工件变形减小，
经几次反复磨削逐渐修正工件的翘曲，将工件磨平。
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4．1 机械加工精度
4．1．8 工艺系统受热变形引起的加工误差 1．工艺系统的热源 （1）内部热源：切削热 、摩擦热、派生热源 （2）外部热源：环境温度、热辐射 2．工艺系统的热平衡
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4．2 机械加工表面质量
4．2．3 影响表面粗糙度的因素 1． 切削加工中影响表面粗糙度的因素 （1）几何因素 （2）物理因素
➢ 积屑瘤 ➢ 刀具表面对工件表面的挤压与摩擦 ➢ 工件材料性质
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4．2 机械加工表面质量
2． 磨削加工中影响表面粗糙度的因素
（1）磨削用量砂轮速度对表面粗糙度的影响较大，提高有利于降低表 面粗糙度。磨削深度与进给速度增大时，将使工件表面塑性变形加剧， 因而使表面粗糙度值增大。
4．1 机械加工精度
• 教学重点：
– 掌握机械加工精度的概念; – 掌握获得加工精度的方法; – 掌握影响加工精度的因素; – 掌握提高加工精度的工艺措施
机械加工质量及其控制概述ppt68页课件
二、机械加工表面质量
（一）表面质量的概念
粗糙度太大、太小都不耐磨
适度冷硬能提高耐磨性
对疲劳强度的影响
对耐腐蚀性能的影响
对工作精度的影响
粗糙度越大，疲劳强度越差
适度冷硬、残余压应力能提高疲劳强度
粗糙度越大、工作精度降低
残余应力越大，工作精度降低
粗糙度越大，耐腐蚀性越差
压应力提高耐腐蚀性，拉应力反之则降低耐腐蚀性
本章提要
机械产品质量取决于零件的加工质量和产品的装配质量，机器零件的加工质量是整台机器质量的基础。 机器零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量两个重要指标表示，它的高低将直接影响整台机器的使用性能和寿命。 机械产品加工的首要任务，就是保证零件的机械加工质量要求。 本章重点讨论影响机械加工精度和表面质量的因素及其控制方法。
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
（1）主轴回转误差
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
一、工艺系统几何误差对加工精度的影响
（一）机床的几何误差
主轴回转误差的基本形式
车床上车削
镗床上镗削
内、外圆
端面
螺纹
孔
端面
纯径向跳动
机械加工中，采用近似的成形运动或近似的刀刃形状进行加工，虽然会由此产生一定的原理误差，但却可以简化机床结构和减少刀具数，只要加工误差能够控制在允许的制造公差范围内，就可采用近似加工方法。
原始误差
工艺系统动误差
工艺系统受力变形
刀具磨损
残余应力引起变形
测量误差
工艺系统热变形
第二节 机械加工精度的影响因素及控制
机械加工质量及其控制培训教材(PPT 122页)
镗床：主轴受力方向不断改变，故主要取决于主轴轴承孔的形 状精度。
主轴径向跳动 将会造成什么
加工误差？
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② 轴向窜动
滑动轴承主轴的轴向窜动量取决于止推（承载）轴承副 中端面与主轴轴线垂直度较高者
影响滚动轴承主轴轴向窜动的主要 因素有：
滚道与轴线的垂直度 滚动体形状误差（轴向间隙变化） 尺寸一致性（承载不均而降低刚度）
基本成形运动 （回转、直线）
成形运动法 相互位置关系 （几何关系） 均准确
保证形 状精度 的条件
速度关系 （运动关系）
非成形运动法 足够的检测精度
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机械制造新技术：
数控（Numerical Control—NC）技术 加工中心（MC） 工业机器人（Industrial Robot）技术 自适应控制机床（Adaptive Control Machine Tools） 计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing－CAM） 计算机数控机床（Computerized Numerical Control－CNC）
若粗糙度值过小，可能增加制造成本，且可能破坏润滑油膜，造成干摩擦。
加工表面硬化到一定程度能使耐磨性有所提高，但硬化过 度反会使结晶组织出现过度变形，甚至产生裂纹或剥落，使磨损 加剧，使耐磨性降低 。
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（2）影响疲劳强度
交变载荷作用时，表面粗糙度、划痕及微裂纹等均会引起 应力集中，从而降低疲劳强度。
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机械制造新技术：
可变制造系统 柔性制造单元 数字化制造 无人化机械制造厂
现阶段：
生物加工的纯铜微齿轮
互联网技术的迅猛发展（e-制造、网络控制、 分子开关）
工业生产追求更大的投入产出经济效益
机械制造技术ppt课件完整版
•机械制造技术概述•机械制造工艺基础•先进制造技术目录•自动化制造系统•现代生产管理方法•绿色制造与可持续发展•未来展望与挑战01机械制造技术概述定义与发展历程定义机械制造技术是指通过加工、装配、调试等手段，将原材料或零部件转化为具有特定功能和使用价值的机械产品的过程。
发展历程机械制造技术经历了手工制造、机械化制造、自动化制造和智能制造等阶段，不断向着高效、高精度、高质量的方向发展。
1 2 3机械制造技术是工业发展的基础，为国民经济各部门提供装备和技术支持，推动工业化和现代化进程。
促进工业发展机械制造技术通过优化生产流程、提高加工精度和效率，降低生产成本，提高企业的竞争力和经济效益。
提高生产效率机械制造技术的不断创新和发展，为制造业提供了更多的可能性，推动了新技术、新工艺和新产品的不断涌现。
推动技术创新机械制造技术的重要性机械制造技术的分类及应用领域分类机械制造技术可分为金属切削加工技术、特种加工技术、装配与调试技术等。
应用领域机械制造技术广泛应用于汽车、航空航天、能源、轨道交通、模具等领域，为这些领域的发展提供了重要的技术支持。
02机械制造工艺基础切削运动、切削力、切削热等切削加工的基本概念车刀、铣刀、钻头等刀具的种类与结构车床、铣床、钻床等切削机床的组成与分类车削、铣削、钻削等切削加工的应用实例切削加工原理及设备铸造方法、铸造合金、铸造缺陷与防止铸造工艺锻造方法、锻造设备、锻造缺陷与防止锻造工艺焊接方法、焊接材料、焊接接头设计与工艺焊接工艺砂型铸造、自由锻、电弧焊等铸造、锻造与焊接的应用实例铸造、锻造与焊接工艺A BC D热处理与表面处理技术热处理工艺退火、正火、淬火、回火等热处理与表面处理的原理及设备加热炉、淬火槽、电镀设备等表面处理技术电镀、喷涂、化学转化膜等热处理与表面处理的应用实例调质处理、渗碳淬火、镀锌等03先进制造技术数控加工技术概述数控加工设备数控编程技术数控加工工艺数控加工技术01020304定义、发展历程、应用领域等。
机械制造技术基础概述PPT课件( 44页)
4.绿色制造技术 综合考虑社会、环境、资源等 可持续发展因素
0.1.3 本课程性质、内容、特 点与学习方法
木模手工造型或自由 部分采用金属模铸造
锻。毛坯精度低，加 或模锻。毛坯精度和
工余量大
加工余量中等
大批量生产
全部互换性，高精度 配合件用分组装配和 调整法
常用金属模机器造型、 模锻等高效方法。毛 坯精度高，余量小
机床 设备 及 布置
通用机床按机群式排 部分通用机床和高效
列，部分采用数控机 机床、数控机床、加
0.1.2 机械制造技术的现状与发展前景
1.机械制造技术
高速、超高速切削（磨削） 高精度、高速切削机床与刀具 最佳切削参数的自动优选 在线监控技术 成组技术（GT） 自动装配技术等
2.超精密及微细加工技术
精密、超精密加工技术 微细与纳米加工技术 超精密微型机器及仪器 微机电系统（MEMS）
3.自动化制造技术
0.2.1 制造活动定义
图0.2 制造活动过程
人和设备 —支撑条件 政策与法规 —约束条件
0.2.2 产品制造过程
制造过程 —将原材料转变成成品的全过程
直接生产过程 加工工艺过程
使加工对象的尺寸、形状或性能 产生变化
辅助生产过程 不使加工对象产生直接的变化
0.2.2 产品制造过程
工艺 过程
—直接改变生产对象的形状、尺 寸、相对位置、性质
0.1.1 机械制造业在国民经济 中的 地位
制造
人类按所需目的，运用知识和技能， 应用设备和工具，采用有效的方法， 将原材料转化为产品并投放市场的 全过程。
机械制造行业：掌握机械加工与产品质量控制培训ppt
定期进行内部审核，确保质量管理体系的有效运行；通过外部认证 ，提高企业质量管理水平及市场竞争力。
关键过程控制点设置及监控方法
关键过程识别
识别对产品质量有重大影响的关键过程，明确控制要求。
控制点设置
针对关键过程设置控制点，制定控制措施，确保产品质量稳定。
监控方法
采用统计过程控制方法，对关键过程进行实时监控，及时发现并 处理异常情况。
技术创新方向探讨
数字化技术
利用数字化技术实现生产过程的可视化和可控制，提高生产效率和 产品质量。
智能化技术
利用人工智能、机器学习等技术实现生产过程的自动化和智能化， 提高生产效率和产品质量。
绿色制造技术
采用更环保的材料和工艺，减少对环境的影响，提高产品的环保性能 。
绿色制造理念在机械加工中的应用前景展望
培训目标设定和内容规划
培训目标
01
提高员工的机械加工技能和产品质量控制能力，确保生产效率
和产品质量。
培训内容
02
包括机械加工基础知识、加工设备操作、加工工艺流程、产品
质量标准及检测方法等。
培训对象
03
机械制造行业的生产员工、技术员、质检员等。
培训方式选择和时间安排
培训方式
采用线上和线下相结合的方式，包括理论授 课、实践操作、案例分析等。
02 机械加工技术要点
刀具选择与刃磨技巧
01
02
03
刀具材料选择
根据加工需求和工件材料 选择合适的刀具材料，如 高速钢、硬质合金、陶瓷 等。
刀具几何参数选择
根据加工条件和工件特点 ，选择合适的刀具几何参 数，如前角、后角、主偏 角等。
刃磨技术
机械制造技术ppt课件(完整版)
机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述 传统机械制造技术 现代机械制造技术 机械制造工艺流程 机械制造质量控制 机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。 机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。 机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。 机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制 测量系统分析 过程能力分析 质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定 检测工具准备 样品选择与制备 检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、 调整设备等 实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调 整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工 分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等 应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域 发展趋势：高精度、高效率、智能化
04
机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点 定位原理，限制 工件的自由度
装夹方法：如三 爪卡盘、四爪卡 盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等， 限制工件的自由 度
焊接工艺及 设备
焊接种类及 特点
焊接应用及 发展
切削加工技术
定义：利用切削 工具从工件上切 除多余材料的加 工方法
分类：车削、铣 削、钻孔、刨削、 磨削等
机械工程控制基础ppt课件
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
五、本课程参考书
杨叔子主编 版社
朱骥北主编 胡寿松主编 董景新编著
王积伟编著
《机械工程控制基础》
《机械控制工程基础》 《自动控制原理》 《控制工程基础》 《控制工程基础》
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
机械设计制造(教材)
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
绪论 拉普拉斯变换的数学方法 系统的数学模型 系统的瞬态响应与误差分析 系统的频率特性 系统的稳定性分析 机械工程控制系统的校正与设计
二、控制理论的发展
控制理论发展大体可分三个阶段： 第一阶段： 20世纪40～50年代为经典控制论发展时期。经
典控制论的内容是以微分方程、传递函数为基 础，主要研究单输入、单输出控制系统的分析 和设计问题，对线性定常系统，这种方法是成 熟而有效的。
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为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
实现控制的三个基本步骤
•不论采用人工控制还是自动控制都具有以下的共同点： •一是要检测被控制量的实际值； •二是被控制量的实际值要与给定值进行比较得出 偏差值； •三是要用偏差值产生控制调节作用再去消除偏差。
• 总结：检测偏差，消除偏差
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为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
机械制造业中产品质量不稳定的问题分析与改善方向
机械制造业中产品质量不稳定的问题分析与改善方向引言在当前全球经济一体化和市场竞争加剧的背景下，机械制造业作为重要的生产部门，产品质量的稳定性成为衡量企业竞争力和市场占有率的重要指标。
然而，由于多种因素的综合作用，机械制造业中产品质量不稳定问题日益突出。
本文将就这一问题进行深入分析，并提出改善方向。
一、问题分析1. 原材料供应不稳定机械制造业所使用的原材料涉及多个环节，从采购到生产过程中，每一个环节都可能面临原材料供应不稳定的情况。
原材料质量的波动直接影响到最终产品的品质。
此外，原材料价格波动也会对企业带来较大压力。
2. 设备故障导致生产异常机械制造业依赖于先进设备和技术手段进行生产过程控制和监测。
然而，在现实情况下，设备故障常常发生，并且往往给整个生产过程带来连锁反应。
设备故障导致生产异常，进而影响产品的稳定性和质量。
3. 人为操作失误引发质量问题机械制造业中，操作工人是直接参与产品制造过程中的重要环节。
由于技能水平、经验等方面的差异，操作工人在生产过程中可能存在一些不规范操作或者失误导致质量问题。
这种情况尤其在繁忙或工作压力大的时候更容易发生。
4. 工艺参数调整不当或变动频繁机械制造业中，工艺参数对产品品质的稳定性有着重要影响。
如果调整不当或变动频繁，就会导致产品质量不稳定的问题。
特别是在多品种、小批量生产模式下，对于工艺参数控制要求更加严苛。
二、改善方向1. 建立稳定供应链体系确保原材料供应链各个环节的稳定性非常关键。
企业可以与优秀的供应商建立长期合作伙伴关系，以稳定原材料供应，并及时解决可能出现的原材料价格波动问题。
同时，在采购过程中加强原材料的质量把控，以确保原材料的可靠性。
2. 强化设备维护和管理通过定期检查设备状态、及时进行维修和保养，可以有效减少因设备故障导致的生产异常情况。
此外，引入先进的设备监测系统，对设备运行状态进行实时监控和预警，在出现异常之前及时处理，有助于降低生产风险，提高产品质量稳定性。
机械制造企业过程质量分析与控制的研究
机械制造企业过程质量分析与控制的研究作者：张青松来源：《中国机械》2013年第16期摘要：在新时代带领下，机械制造业中各式各样的技术不断翻新，使得机械制造业有了较快的发展。
对机械制造业过程质量分析与控制研究，将有助于机械制造业提高技术水平，满足人们更多的需求。
关键词：机械制造业；质量分析；控制1.质量控制在机械制造过程中的重要性随着人们生活质量的提高，机械制造业发展方向有了更多的选择。
但是，质量控制是其中亘古不变的话题。
在消费者眼中，产品的质量会影响自身对产品有无购买意向，甚至人们在作出购买决策时也会考虑机械产品的质量。
因此，在机械制造企业中控制产品质量是首当其冲的。
机械制造企业在我国占有重要的地位，其制造过程中的质量控制关乎到国家、企业、消费者的利益。
并且机械制造业过程中质量控制支撑的理论与技术体系较多，质量的高低将影响这企业与国家的经济利益，展现了我国机械制造业的科技水平与质量管理方法。
优质的质量，将会带给企业一定的经济收益，维持机械制造企业正常运营，促进企业快速发展。
因此，质量控制在机械制造企业过程中是非常重要的，影响着企业的生存与发展，机械制造企业相关人员应该重视产品质量问题，并严格按照相关的标准与管理策略进行控制机械制造过程中的质量。
2.机械制造过程中质量控制应考虑的因素2.1.加工精度零件是构成机械产品的重要部分，因此零件加工质量会给机械产品质量带来很大影响，加工精度则可以直接反映零件加工质量。
在企业生产过程中，零件加工精度越高，所花费的成本也越高，而相应的效率会降低。
因此，机械制造过程中设计人员应该根据有关的要求与标准，合理的规定零件的加工精度，不要盲目追求高精度而花费巨额成本，影响加工效率。
工艺人员应该按照设计的要求，选用合适的工艺方法，将加工精度控制在规定的范围之内，从而提高相应的生产效率，减少成本投入。
2.2.加工误差机械制造加工时都有一套完整的系统，比如机床、夹具、刀具、工件四者就可以形成一个系统，也是常认为的工艺系统。
机械制造技术基础B-第四章-第三节
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
切削过程中，增大走刀次数可不断减小工件的复映误差。设 ε1、ε2、 ε3分别为第一、第二、第三次走刀时的误差复映系数， 则
g1 1m, g22g112 m, g33g2123m
总误差复映系数： 总123
加工时：变形大的地方，切除的金 属层薄；变形小的地方，切除的金属 层厚。
结论：因机床受力变形，加工后的 工件呈两端粗，中间细的马鞍形。
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
2. 工件的变形
用两顶尖车削细长轴时，不考虑机床和刀具的变形，工件在 切削点处的变形量 yB 为：
yB
FP(Lx)2x2 3EIL
k Fp y
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
二、工艺系统刚度的计算
根据 k=Fy /y 得知，工艺系统在某一处的法向总变形位移y， 是系统的各个组成环节在同一处的法向变形的叠加：
yyjcyjjydyg
则机床刚度kjc、夹具刚度kjj、刀具刚度kd和工件刚度kg 为：
kjc Fp yjc, kd Fp yd , kjj Fp yjj, kg Fp yg,
得到:
11 111
k kjc kjj kd kg
第三节 工艺系统的受力变形对加工精度的影响
三、工艺系统刚度对加工精度的影响
（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 以在车床两顶尖间加工光轴为例，分析力作用点位置变化对
工件形状的影响。 1. 机床的变形 假定工件短而粗，车刀悬伸长度短，
从“提高工艺系统的刚度”和“减小载荷及其变化”两方面 采取措施，来减小工艺系统的受力变形。
（一）提高工艺系统的刚度 1. 合理的结构设计
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(3)展成刀具 (如齿轮滚动、插齿刀、花键滚 刀等)切削刃的形状及有关尺寸，以及其安装、调 整不正确
(4)一般刀具 (如普通车刀、单刃镗刀、面铣 刀、刨刀等)的制造误差
3.夹具
夹具的作用是使工件相 对于刀具和机床具有正确的 位置，因此夹具的制造误差 对工件的加工精度 (特别是 位置精度) 有很大影响。
5. (1)由于工艺系统刚度变化引起的误差
图5-18 车削外圆时工艺 系统受力变形对加工精度 的影响
5. (2)由于切削力变化引起的误差
在加工过程中，由于工件的加工余量发生变 化、工件材质不均等因素引起的切削力变化，使 工艺系统变形发生变化，从而产生加工误差。
图5-19 毛坯形状误差的复映
5. (3)由于夹紧变形引起的误差
实际加工不可能把零件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
图5-2 加工成本与加工误差之间的关系
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。 工艺系统的误差是“因”，是根源；工件的加工误差 是 “果”，是表现；因此，我们把工艺系统的误差 称为原始误差。
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。
2.
(1)定尺寸刀具 (如钻头、铰刀、镗刀块、孔 拉刀、丝锥、板牙、键槽铣刀等)的尺寸和形状误 差
图5-21 a)夹紧后 b)镗孔后 c)放松后 d)加过渡环后夹紧
(4)其他作用力的影响 除上述因素外，重力、惯性力、传动力等也 会使工艺系统的变形发生变化，引起加工误差。
6.
(1) 1)提高工件和刀具的刚度 2)提高机床刚度 3)采用合理的装夹方式和加工方式
(2)减小切削力及其变化 合理地选择刀具材料、增大前角和主偏角、对 工件材料进行合理的热处理以改善材料的加工性能 等，都可使切削力减小。
第五章 机械制造质量分析与控制
第一节 机械加工精度 第二节 工艺过程的统计分析 第三节 机械加工表面质量 第四节 机械加工过程中的振动
第一节 机械加工精度
一、概 述
1.加工精度与加工误差
所谓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。实际值愈接近理想值，加工精度就愈高。
图5-10 工件在夹具中装夹示意
三、调整误差 1.试切法调整
试切法调整广泛用在单件、小批生产中。这 种调整方式产生调整误差的来源有3
(1)度量误差 (2)加工余量的影响 (3)微进给误差
2.按定程机构调整
在大批大量生产中广泛应用行程挡 块、靠模、凸轮等机构保证加工精度。 这时候，这些机构的制造精度和调整， 以及与它们配合使用的离合器、电气开 关、控制阀等的灵敏度就成了影响误差
图5-12
a)车长轴 b)磨内孔
2.工件刚度
工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀 具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工 件由于刚性不足而引起的变形对加工精度的影 响就比较大，其最大变形量可按材料力学有关
3.刀具刚度
外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的 刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小 的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加 工精度就有很大影响。
图5-16 两零件结合面间的接触情况
4.机床部件刚度 2)摩擦力的影响
图5-17 摩擦力对机床部件刚度的影响
4.机床部件刚度
3)低刚度零件的影响 在机床部件中，个别薄弱零件对刚度 的影响很大。
4)间隙的影响 机床部件在受力作用时，首先消除零 件间在受力作用方向上的间隙，这会使机 床部件产生相应的位移。
五、工艺系统受热变形引起的误差
1.
(1)内部热源 内部热源来自工艺系统内部， 其热量主要是以热传导的形式传递的。
4.误差敏感方向的概念
图5-3 由δz引起的加工误差
原始误差所引起的
切削刃与工件间的相对 位移，如果产生在加工 表面的法线方向，则对 加工误差有直接的影响； 如果产生在加工表面的 切线方向上，就可以忽 略不计。我们把加工表 面的法向称之为误差的 敏感方向。
5.
分析计算法是在掌握各原始误差对加工精度影 响规律的基础上，分析工件加工中所出现的误差可 能是哪一个或哪几个主要原始误差所引起的，并找 出原始误差与加工误差之间的影响关系，进而通过 估算来确定工件的加工误差的大小，再通过试验测 试来加以验证。
3.按样件或样板调整
在大批大量生产中用多刀加工时，常用专门 样件来调整切削刃间的相对位置。如活塞环槽半
当工件形状复杂，尺寸和重量都比较大的时 候，利用样件进行调整就太笨重，且不经济，这 时可以采用样板对刀。
四、工艺系统受力变形引起的误差
1.基本概念
机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性 力、重力、传动力等的作用下，会产生相应的变 形，从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位 置，使工件的加工精度下降。
4.机床部件刚度 (ຫໍສະໝຸດ )机床部件刚度图5-14 车床部件静刚度的测定 1—心轴 2、3、6—千分表 4—测力环 5—螺旋加力器
图5-15 车床刀架部件的刚度曲线 1—加载曲线 2—卸载曲线
4.机床部件刚度 (2)
1)结合面接触变形的影响 由于零件表面存在宏观几何形状误差和微观几
何形状误差，结合面的实际接触面积只是名义接触 面积的一小部分 (图所示)，在外力作用下，实际 接触区的接触应力很大，产生了较大的接触变形。
统计分析法是对具体加工条件下加工得到的几 何参数进行实际测量，然后运用数理统计学方法对 这些测试数据进行分析处理，找出工件加工误差的 规律和性质，进而控制加工质量。分析计算法主要 是在对单项原始误差进行分析计算的基础上进行的， 统计分析法则是对有关的原始误差进行综合分析的 基础上进行的。
二、工艺系统几何误差