机械加工精度(PPT86页)
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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。
机械加工质量培训课件PPT(共 104张)
例: ①滚刀用阿基米德蜗杆代替渐开线蜗杆 （近似的刀具轮廓）； ②模数铣刀铣齿（近似的刀具轮廓）； ③用公制丝杆车蜗杆或英制螺纹。 （近似的加工运动）
2.1 机械加工精度
i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34
例1. 在公制车床上车模数为2mm蜗杆时，挂轮计算式为 ：
z1 z2
z3 z4
P(P机 （1 床 蜗丝 杆杆 螺螺 距距 ）） ，若P=6mm，
Z 1 1,1 Z 2 0 7,Z 0 3 8,Z 0 4 1,2 求加0 工后蜗杆螺距
误差是多少？
i
P1=2
P=6
解： i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34 P ห้องสมุดไป่ตู้iP Z Z2 1Z Z3 4P1 71 0 2 800 066.2857
1）主轴回转误差。 纯径向跳动误差 轴向窜动误差 纯角度摆动误差
①主轴纯径向跳动误差对加精度的影响。 产生的主要原因：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的
圆度误差等。 a. 切削力F的作用方向不变（见图2-5 车外圆的情形)
2
R
1
3
R3
R1 △R
o o′
理论位置
实际位置
R
4
车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差。
@加工质量与设备、工艺方法、工艺措施有关。
2.1 机械加工精度
2.1.1 概述 1、机械加工精度(简称加工精度)：是指零件在机械加工后
的几何参数(尺寸、几何形状和表面间相互位置)的实际值和理 论值相符合的程度。
2、加工误差：实际参数与理论参数的差值
2.1 机械加工精度
2.1.2 影响加工精度的因素及其分析 在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相互位置的
2.1 机械加工精度
i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34
例1. 在公制车床上车模数为2mm蜗杆时，挂轮计算式为 ：
z1 z2
z3 z4
P(P机 （1 床 蜗丝 杆杆 螺螺 距距 ）） ，若P=6mm，
Z 1 1,1 Z 2 0 7,Z 0 3 8,Z 0 4 1,2 求加0 工后蜗杆螺距
误差是多少？
i
P1=2
P=6
解： i工 机件 (蜗 床杆 丝） 杆 PP螺 1螺 ZZ距 距 21ZZ34 P ห้องสมุดไป่ตู้iP Z Z2 1Z Z3 4P1 71 0 2 800 066.2857
1）主轴回转误差。 纯径向跳动误差 轴向窜动误差 纯角度摆动误差
①主轴纯径向跳动误差对加精度的影响。 产生的主要原因：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的
圆度误差等。 a. 切削力F的作用方向不变（见图2-5 车外圆的情形)
2
R
1
3
R3
R1 △R
o o′
理论位置
实际位置
R
4
车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差。
@加工质量与设备、工艺方法、工艺措施有关。
2.1 机械加工精度
2.1.1 概述 1、机械加工精度(简称加工精度)：是指零件在机械加工后
的几何参数(尺寸、几何形状和表面间相互位置)的实际值和理 论值相符合的程度。
2、加工误差：实际参数与理论参数的差值
2.1 机械加工精度
2.1.2 影响加工精度的因素及其分析 在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相互位置的
机械加工精度PPT课件
• *原始误差的
分类归纳如下：
图7.1为活塞销孔精镗工序中的各种原始误差：
图7.2以车削为例说明原始误差与加工误差的关系。 (图中实线为刀尖正确位置，虑线为误差位置。)
• 图7.2(a)刀尖位移△Z与加工半径误差 △ R的关系：R2 + △ Z2＝（R+ △ R）2
化简推导得： △ R≈ △Z2/(2R) • 图7.2(b)刀尖位移△Y与加工半径误差 △ R’的关系：△ R’ =△Y
二 近似折线代替渐开线。 )
7.2.2机床误差
机床误差是指在无切削负荷下，来自
机床本身的制造误差、安装误差和磨损。 其常见形式：
主轴回转误差、导轨误差和传动链误差
7.2.2.1主轴回转误差
⑴主轴回转误差的概念
• (图7.3 机床主轴回转误差的类型)
• 纯径向跳动：实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平 面内作等幅的跳动。
* 7.2.3.2
工艺系统 受力对加 工精度的 影响
⑴切削过程 中力作用位 置的变化对 加工精度的 影响 (见 图7.18)
• 图7.19 表示内圆 磨床、卧 式镗床上 加工时工 艺系统受 力变形随 受力点位 置变化而 变化的情 况。
⑵切削过程中受力大小变化对加工精度的影响
• 图7.20为车削有椭圆形圆度误差的短圆柱毛 坯外圆，刀尖调整到要求尺寸(图中虚线位 置)，在工件的每一转中切深由毛坯长半径 的最大值 变化到短半径的最小值 时， 切削力也就是由最大 的变化到最小 的， 由Y=FY/K可知切削力变化引起对应的让刀 变形Y1 、Y2 。
7.2.2.2导轨误差
⑴导轨在垂直面内的直线度误差
•
卧式车床或外圆
磨床的导轨垂直面内
有直线度误差，是误
分类归纳如下：
图7.1为活塞销孔精镗工序中的各种原始误差：
图7.2以车削为例说明原始误差与加工误差的关系。 (图中实线为刀尖正确位置，虑线为误差位置。)
• 图7.2(a)刀尖位移△Z与加工半径误差 △ R的关系：R2 + △ Z2＝（R+ △ R）2
化简推导得： △ R≈ △Z2/(2R) • 图7.2(b)刀尖位移△Y与加工半径误差 △ R’的关系：△ R’ =△Y
二 近似折线代替渐开线。 )
7.2.2机床误差
机床误差是指在无切削负荷下，来自
机床本身的制造误差、安装误差和磨损。 其常见形式：
主轴回转误差、导轨误差和传动链误差
7.2.2.1主轴回转误差
⑴主轴回转误差的概念
• (图7.3 机床主轴回转误差的类型)
• 纯径向跳动：实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平 面内作等幅的跳动。
* 7.2.3.2
工艺系统 受力对加 工精度的 影响
⑴切削过程 中力作用位 置的变化对 加工精度的 影响 (见 图7.18)
• 图7.19 表示内圆 磨床、卧 式镗床上 加工时工 艺系统受 力变形随 受力点位 置变化而 变化的情 况。
⑵切削过程中受力大小变化对加工精度的影响
• 图7.20为车削有椭圆形圆度误差的短圆柱毛 坯外圆，刀尖调整到要求尺寸(图中虚线位 置)，在工件的每一转中切深由毛坯长半径 的最大值 变化到短半径的最小值 时， 切削力也就是由最大 的变化到最小 的， 由Y=FY/K可知切削力变化引起对应的让刀 变形Y1 、Y2 。
7.2.2.2导轨误差
⑴导轨在垂直面内的直线度误差
•
卧式车床或外圆
磨床的导轨垂直面内
有直线度误差，是误
机械加工质量及其控制概述ppt68页课件
第一节 概述
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
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
机械制造工艺-机械加工精度
（1）机床的热变形
a）床身、主轴变形
b）床身、工作台、主轴变
形
机床热变形对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
工艺系统热变形的改善措施 1）在机床大件的结构设计上采取对称结构或采用主动控制方式均衡关键件的温度。 2）在结构连接设计上，其布局应使关键部件的热变形方向对加工精度影响较小。 3）对发热量较大的部件，应采取足够的冷却措施或采取隔离热源的方法。 4）在工艺措施方面，可让机床空运转一段时间之后，当其达到或接近热平衡时再 调整机床，对零件进行加工。 5）将精密机床安装在恒温室中使用。
工艺系统受力变形的改善措施
（1）减小接触面间的表面粗糙度，增大接触面积，适当 预紧，减小接触变形，提高接触刚度。
（2）合理地布置肋板，提高局部刚度。 （3）减少受力变形，提高工件刚度。 （4）合理装夹工件，减少夹紧变形。
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
3．工艺系统热变形产生的误差及改善措施
（2）导轨误差 导轨是机床的重要基准，它的各项误差将直接影响被加工
零件的精度。
机床导轨误差对 工件精度的影响
车床导轨的几何误差对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
2．工艺系统受力变形引起的误差及改善措施
a）腰鼓形的圆柱度误差
b）带锥度的圆柱度误差
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
—机械加工精度—
感具、工件和刀具所组成的一个完整的系统 称之为工艺系统。
1．工艺系统的几何误差及改善措施
（1）主轴误差 机床主轴是装夹刀具或工件的位置基准，它的误差也将
直接影响工件的加工质量。 ➢主轴的径向圆跳动 ➢主轴的轴向窜动 ➢主轴摆动
a）床身、主轴变形
b）床身、工作台、主轴变
形
机床热变形对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
工艺系统热变形的改善措施 1）在机床大件的结构设计上采取对称结构或采用主动控制方式均衡关键件的温度。 2）在结构连接设计上，其布局应使关键部件的热变形方向对加工精度影响较小。 3）对发热量较大的部件，应采取足够的冷却措施或采取隔离热源的方法。 4）在工艺措施方面，可让机床空运转一段时间之后，当其达到或接近热平衡时再 调整机床，对零件进行加工。 5）将精密机床安装在恒温室中使用。
工艺系统受力变形的改善措施
（1）减小接触面间的表面粗糙度，增大接触面积，适当 预紧，减小接触变形，提高接触刚度。
（2）合理地布置肋板，提高局部刚度。 （3）减少受力变形，提高工件刚度。 （4）合理装夹工件，减少夹紧变形。
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
3．工艺系统热变形产生的误差及改善措施
（2）导轨误差 导轨是机床的重要基准，它的各项误差将直接影响被加工
零件的精度。
机床导轨误差对 工件精度的影响
车床导轨的几何误差对加工精度的影响
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
2．工艺系统受力变形引起的误差及改善措施
a）腰鼓形的圆柱度误差
b）带锥度的圆柱度误差
三、影响加工精度的因素及提高精度的主要措施
—机械加工精度—
感具、工件和刀具所组成的一个完整的系统 称之为工艺系统。
1．工艺系统的几何误差及改善措施
（1）主轴误差 机床主轴是装夹刀具或工件的位置基准，它的误差也将
直接影响工件的加工质量。 ➢主轴的径向圆跳动 ➢主轴的轴向窜动 ➢主轴摆动
机械加工精度(完整版)
加工质量和产品的装配质量
零件的机械加工质量包括零件的机械加工精度
和加工表面质量两方面
3
一、机械加工精度
• 机械加工精度：零件加工后的实际几何
参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）
•机械加工误差：加工后零件的实际几何
参数（尺寸、形状和表面间的相互位置） 与理想几何参数的偏离程度。
与理想几何参数的符合程度。
9
2.2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
10
一、加工原理误差
加工原理误差：是指采用了近似的成形运动或近似 的刀刃轮廓代替理论的成形运动或刀刃形状进行 加工而产生的误差。 数控加工原理误差：直线或圆弧插补（功能强、 精度高的机床配B样条插补）近似的成形运动。 展成刀具加工成形表面误差： （1）采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开 线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形误差 ； （2）由于滚刀刀齿有限，实际上加工出的齿形是 一条由微小折线段组成的曲线，和理论上的光滑 渐开线有差异，从而产生加工原理误差。
41
铰刀的类型
（a）直柄机用铰刀（b）锥柄机用铰刀c）硬质合金锥柄机用铰刀 （d）手用铰刀（e）可调节手用铰刀（f）套式机用铰刀（g）直柄 莫式圆锥铰刀（h）手用1:50锥度铰刀 42
加工槽类铣刀
43
拉刀的类型
44
图3-27 车刀磨损过程
45
11
二、调整误差
工艺系统两种调整方法：试切法和调整法 (1) 试切法 测量误差 机床（微量）进给机构的位移误差（精度） 切削层厚度的影响（试切与正式切削的切削厚 度不同），对精加工影响尤甚 (2) 调整法加工 定程机构的误差 样件或样板的误差 测量有限试件造成的误差（调整尺寸的误差）
14
零件的机械加工质量包括零件的机械加工精度
和加工表面质量两方面
3
一、机械加工精度
• 机械加工精度：零件加工后的实际几何
参数（尺寸、形状和表面间的相互位置）
•机械加工误差：加工后零件的实际几何
参数（尺寸、形状和表面间的相互位置） 与理想几何参数的偏离程度。
与理想几何参数的符合程度。
9
2.2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
10
一、加工原理误差
加工原理误差：是指采用了近似的成形运动或近似 的刀刃轮廓代替理论的成形运动或刀刃形状进行 加工而产生的误差。 数控加工原理误差：直线或圆弧插补（功能强、 精度高的机床配B样条插补）近似的成形运动。 展成刀具加工成形表面误差： （1）采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开 线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形误差 ； （2）由于滚刀刀齿有限，实际上加工出的齿形是 一条由微小折线段组成的曲线，和理论上的光滑 渐开线有差异，从而产生加工原理误差。
41
铰刀的类型
（a）直柄机用铰刀（b）锥柄机用铰刀c）硬质合金锥柄机用铰刀 （d）手用铰刀（e）可调节手用铰刀（f）套式机用铰刀（g）直柄 莫式圆锥铰刀（h）手用1:50锥度铰刀 42
加工槽类铣刀
43
拉刀的类型
44
图3-27 车刀磨损过程
45
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二、调整误差
工艺系统两种调整方法：试切法和调整法 (1) 试切法 测量误差 机床（微量）进给机构的位移误差（精度） 切削层厚度的影响（试切与正式切削的切削厚 度不同），对精加工影响尤甚 (2) 调整法加工 定程机构的误差 样件或样板的误差 测量有限试件造成的误差（调整尺寸的误差）
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第3章 机械加工精度
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，以获得所要求的形状精度。尽管非成形运动法是获 得零件表面形状精度的最原始方法，效率相对比较低，但 当零件形状精度要求很高
4
三、机床误差
成形运动间位置关系精度
机床的切削成形运动往往是由几个独立运动复合而成的 ，各成形运动之间的位置关系精度对工件的形状精度有很 大的影响，所引起的加工误差量值可根据工艺系统中的几 何关系求得。
图3-26成形运动间位置误差对外圆车削的影响
5
三、机床误差
[ 思考题3-3 ] 在车床上加工工件端面时，若刀具直线运动方向 与工件回转运动轴线不垂直，对零件加工精度有什么影响？
图3-27成形运动间位置误差对端面车削的影响
◆[ 思考题3-3 ]正确答案： 加工后工件端面将产生内凹或外凸，如图 3-27所示。
调整法是指按工件规定的尺寸预先调整好刀具相对于机 床或夹具的位置后，再连续加工一批工件，从而获得加工 精度的方法。工件加工精度在很大程度上取决于调整精度 。调整法生产效率高，适用于成批和大量生产。
2
数控机床加工从本质来讲，属于调整法。但不是通过样件（ 板）对刀或试切或其他人工方法来进行调整，而是通过编制 控工作程序来确定刀具的工作位置和行程。数控加工实际上 3 ）定尺寸刀具法 一种自动化了的调整法加工。 此法是指用具有一定尺寸和形状的刀具加工，从而获得 规定尺寸和形状的加工表面。例如钻孔、拉孔、攻丝和铣 槽等。加工精度与刀具的制造精度关系很大。
1、尺寸精度及其获得方法源自4 ）自动控制法种方法是用测量装置、进给装置和控制系统完成一个自 动加工的循环过程，使加工中的测量、补偿调整和切削等 一系列工作自动完成，例如自动机床加工。调整法有试切 后定尺寸或不试切定尺寸，自动控制法是调整法的自动进 行，因此尺寸精度的获得存在着试切法和定尺寸法两种基 本方法。
4
三、机床误差
成形运动间位置关系精度
机床的切削成形运动往往是由几个独立运动复合而成的 ，各成形运动之间的位置关系精度对工件的形状精度有很 大的影响，所引起的加工误差量值可根据工艺系统中的几 何关系求得。
图3-26成形运动间位置误差对外圆车削的影响
5
三、机床误差
[ 思考题3-3 ] 在车床上加工工件端面时，若刀具直线运动方向 与工件回转运动轴线不垂直，对零件加工精度有什么影响？
图3-27成形运动间位置误差对端面车削的影响
◆[ 思考题3-3 ]正确答案： 加工后工件端面将产生内凹或外凸，如图 3-27所示。
调整法是指按工件规定的尺寸预先调整好刀具相对于机 床或夹具的位置后，再连续加工一批工件，从而获得加工 精度的方法。工件加工精度在很大程度上取决于调整精度 。调整法生产效率高，适用于成批和大量生产。
2
数控机床加工从本质来讲，属于调整法。但不是通过样件（ 板）对刀或试切或其他人工方法来进行调整，而是通过编制 控工作程序来确定刀具的工作位置和行程。数控加工实际上 3 ）定尺寸刀具法 一种自动化了的调整法加工。 此法是指用具有一定尺寸和形状的刀具加工，从而获得 规定尺寸和形状的加工表面。例如钻孔、拉孔、攻丝和铣 槽等。加工精度与刀具的制造精度关系很大。
1、尺寸精度及其获得方法源自4 ）自动控制法种方法是用测量装置、进给装置和控制系统完成一个自 动加工的循环过程，使加工中的测量、补偿调整和切削等 一系列工作自动完成，例如自动机床加工。调整法有试切 后定尺寸或不试切定尺寸，自动控制法是调整法的自动进 行，因此尺寸精度的获得存在着试切法和定尺寸法两种基 本方法。
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车床导轨扭曲对工件形状的影响
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
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
回转轴 几何轴偏心 缺点 敏感方向
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
S
y
ke sin
wt
示波器上光点的向径 Sx2 Sy2 ke 为常数。 当主轴有偏差δ时
x ecoswtcos(wt) y esinwtsin(wt)
轴承间隙 对主轴轴线位置的影响
推力轴承 端面跳动的影响
A．滑动
座 0
颈 0
座 颈
窜 0
接触点为误差 于
窜 0
窜 颈
的变化，取决
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
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↓
§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
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
Sf(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。
示波器上，
Sxkecoswtkcos(wt) Sykesinwtksin(wt)
向径为
k e 2 2 2 e ( c o s w tc o s ( w t ) s i n w ts i n ( w t ) )
坐标变换，使x与e重合
k e222ecos
是 e 与 的和，-ee
即示波器银屏变化 recos不能反映误
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
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
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
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
传感器Ⅰ e s i n 传感器Ⅱ e c o s 传感
K0≥K
示波器输入信号
S1 kesin kesink0S
ke(1k0S)sin
S2 ke(1k0S)cos
向径为
S12S22ke(1k0S)
当 S=0 时， ke
当 S≠0 时 Rkekk0es
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