机械加工的精度
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。
机械加工精度与加工表面质量
机械加工精度与加工表面质量机械加工精度和加工表面质量是衡量机械加工工艺质量的两个重要指标。
机械加工精度是指加工件在尺寸、形状、位置和几何特征等方面的精确度，而加工表面质量则是指加工件表面的光洁度、粗糙度以及表面缺陷等特征。
这两个指标在现代制造业中具有重要的意义，直接关系到产品的质量和性能。
1. 机械加工精度机械加工精度通常表示加工件与其设计尺寸之间的误差。
机械加工精度的高低直接影响着加工件的装配性能和使用寿命。
常见的机械加工精度包括以下几个方面：1.1 尺寸精度尺寸精度是指加工件的几何尺寸与其设计尺寸之间的偏差。
尺寸精度可以通过测量加工件的长度、直径、角度等几何参数来评估。
通常，尺寸精度可以分为直线度、平行度、圆度、圆柱度、角度度等几个方面。
1.2 形状精度形状精度是指加工件的形状与设计形状之间的误差。
形状精度通常包括圆度、平面度、圆锥度、曲率半径等方面。
1.3 位置精度位置精度是指加工件上各个特征点的位置与设计位置之间的误差。
位置精度可以通过测量加工件上的特征点坐标来评估。
常见的位置精度指标有平行度、垂直度、位置误差等。
2. 加工表面质量加工表面质量是指加工件表面的光洁度、粗糙度以及表面缺陷等特征。
加工表面质量直接影响着摩擦、磨损、润滑等性能，同时也会影响产品的外观质量。
常见的加工表面质量指标包括以下几个方面：2.1 光洁度光洁度是指加工件表面的光亮程度。
光洁度往往是使用表面粗糙度指标来评估的，一般可通过光学显微镜、表面形貌仪等设备进行测量。
2.2 粗糙度粗糙度是指加工件表面的不规则程度。
表面粗糙度通常用Ra值表示，Ra值越小代表表面越光滑。
可以通过表面粗糙度仪进行测量，也可以使用触摸法、光学法等方法。
2.3 表面缺陷表面缺陷是指加工件表面的瑕疵、裂纹、划痕等缺陷。
表面缺陷会降低产品的整体质量和可靠性，因此正常加工过程中要尽量避免表面缺陷的产生。
3. 如何提高机械加工精度和加工表面质量为了提高机械加工精度和加工表面质量，可以从以下几个方面入手：3.1 选择合适的机床和刀具机床和刀具是机械加工的基础设备，选择合适的机床和刀具对于提高加工精度和表面质量非常重要。
各种机械加工方法的加工精度
各种机械加工方法的加工精度
机械加工方法是指利用机床和切削工具对金属、合金、塑料等材料进行切削、锻造、焊接、抛光等操作，以达到工件设计尺寸、形状和表面粗糙度要求的一系列工艺过程。
不同的机械加工方法有着不同的加工精度，下面将对常见的几种机械加工方法的加工精度进行详细介绍。
1.车、铣、刨、磨加工：
车、铣、刨、磨加工是最常见的机械加工方法之一，其加工精度通常可达到0.01mm级别。
其中，精度最高的是磨加工，其加工精度可达到0.001mm级别。
而车、铣、刨加工的加工精度相对较低，通常在0.01mm 至0.015mm之间。
2.钻削加工：
钻削加工是通过钻头旋转和轴向进给运动，以及工件的切削超前量来进行的。
其加工精度一般可达到0.02mm级别。
3.线切割加工：
线切割是利用金属丝或者金刚线经过电火花腐蚀加工，从而将工件切割成所需形状的加工方法。
其加工精度可达到0.005mm级别。
4.电火花加工：
电火花加工是利用放电现象进行切削的一种加工方法，其加工精度可达到0.001mm级别。
5.冲压加工：
冲压加工是通过冲床对金属板材进行冲裁、弯曲、深冲等形变加工的方法。
其加工精度一般在0.05mm至0.1mm之间。
6.锻造加工：
锻造加工是通过加热和机械力的作用，改变金属原始形状并获得所需形状的一种加工方法。
其加工精度通常为0.2mm至0.5mm之间。
7.激光加工：
激光加工是利用激光束对工件进行切割、焊接等加工的方法。
其加工精度通常可以达到0.01mm级别。
机械制造工艺-机械加工精度
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
机械加工中工件尺寸精度测量的5大方法
机械加工中工件尺寸精度测量的5大方法1.比较测量法：比较测量法是一种常见且简单的尺寸测量方法，适用于工件的外径、内径等直径尺寸的测量。
该方法主要基于对比的原理，使用已知尺寸的模具或测量工具与待测工件进行对比测量。
常用的比较测量工具有卡尺、千分尺、游标卡尺等。
比较测量法具有操作简便、成本低廉的优点，但准确度较低。
2.坐标测量法：坐标测量法是一种应用最广泛的尺寸测量方法之一、它利用测量机床等设备，将工件放置于坐标系中，通过测量机床的坐标轴和传感器实现工件尺寸的测量。
坐标测量法适用于复杂工件尺寸的测量，具有高精度和高灵活性等优点。
3.光学测量法：光学测量法利用光学原理，通过光学传感器或测量仪器对工件尺寸进行测量。
光学测量法适用于形状复杂的工件，如曲面、曲线等。
常用的光学测量仪器有投影仪、显微镜、激光跟踪仪等。
光学测量法具有高精度、非接触、能够获取多个尺寸和形状参数等优点。
4.探触测量法：探触测量法是一种通过机械探针对工件进行接触式测量的方法。
常见的探触测量法包括测微仪、测针、激光测距仪等。
探触测量法适用于表面形状复杂或无法用其他测量方法测量的工件。
它具有测量精度高、重复性好和能够获取多个尺寸参数等优点。
5.三坐标测量法：三坐标测量法是一种先进的工件尺寸测量方法，通过三坐标测量机对工件进行测量，能够快速地获取工件各个尺寸参数。
三坐标测量法适用于高精度工件尺寸测量，具有高精度、快速、自动化程度高等优点。
总结来说，机械加工中的工件尺寸精度测量方法有比较测量法、坐标测量法、光学测量法、探触测量法和三坐标测量法。
根据工件的形状、尺寸和精度要求，选择合适的测量方法可以保证工件的质量和精度。
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
机械加工精度及其控制1. 介绍机械加工精度是指机械加工过程中所能达到的尺寸、形状、位置、表面质量等方面的精度，并且保持一定时间的能力。
在现代制造业中，机械加工精度是一个十分重要的指标，对于产品的质量、性能和可靠性都有着直接的影响。
在机械加工中，精度控制是非常关键的。
通过对机械加工过程的各个环节进行优化和调整，可以有效提高机械加工的精度，从而满足不同产品的要求。
2. 机械加工精度的影响因素机械加工精度受到多个因素的影响，以下是一些常见的影响因素：2.1 材料的特性材料的特性包括硬度、热膨胀系数、热导率等。
不同材料具有不同的物理性质，这些物理性质在机械加工过程中会对加工精度产生一定的影响。
2.2 机床的性能机床的性能是机械加工精度的关键因素之一。
机床的刚性、动态稳定性、传动机构的精度等都会对加工精度产生一定的影响。
因此，选择合适的机床对于提高机械加工精度至关重要。
2.3 加工刀具的选择和磨制加工刀具的选择和磨制也会对加工精度产生重要影响。
选择合适的切削条件和刀具材料，以及适当的磨制工艺，对于提高机械加工精度是十分重要的。
2.4 加工工艺参数的控制加工工艺参数的控制直接影响着机械加工的精度。
包括进给速度、切削深度、切削速度等参数的控制，都会对加工精度产生重要影响。
3. 机械加工精度的控制方法为了提高机械加工的精度，需要采取一系列的控制方法，以下是一些常用的方法：3.1 优化机床的性能通过优化机床的结构设计和工艺制造，可以提高机床的刚性和动态稳定性，从而提高机械加工的精度。
3.2 加强机床的维护保养定期的机床维护保养工作可以保证机床的正常工作状态，减少因机床故障引起的加工误差。
3.3 选择合适的刀具和切削条件通过选择合适的切削条件和刀具材料，可以降低切削力和切削温度，减少切削振动，提高机械加工的精度。
3.4 控制加工工艺参数通过合理的加工工艺参数控制，包括进给速度、切削深度、切削速度等，可以提高机械加工的精度。
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。
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
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三、影响加工精度的因素(原始误差)
误差敏感方向
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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
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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
机械加工精度与加工误差
机械加工精度与加工误差机械加工是制造业中的重要工艺之一，主要涉及到钣金加工，车削加工，铣削加工等不同类型的加工工艺。
在加工过程中，精度和误差是非常重要的概念，精度指的是加工零件尺寸与设计图纸所规定尺寸之间的偏差，而加工误差则是指加工零件实际尺寸与设计要求尺寸之间的差异。
本文就从这两个方面来介绍机械加工中精度和误差的相关知识。
一、机械加工精度机械加工的精度主要包括工件尺寸精度和几何精度两个方面。
1. 工件尺寸精度工件尺寸精度指的是加工出的工件的各个尺寸参数的精度程度，这种精度关系到一个零部件是否能够与其他零部件匹配，从而保证整个装配的精度。
在机械加工过程中，尺寸精度主要由机床本身的精度、刀具和夹具等的精度、加工材料的性质以及机工操作的技术水平等多种因素综合作用所决定。
在机械加工中需要控制的工件尺寸精度可以根据精度要求的不同，分为以下几类：（1）高精度：±0.001mm以内（2）中等精度：±0.01mm 以内（3）一般精度：±0.1mm以内2. 几何精度几何精度是指加工出的零件与其要求的几何形状要求之间的误差。
几何精度包括以下几个方面：直线度、平面度、圆度、圆柱度、倾斜度、同轴度、互相垂直度、翻转度和角度误差等。
在机械加工过程中需要控制的几何精度同样可以根据不同的要求进行分类：（1）高精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度都要求在0.005mm以内。
（2）中等精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度不超过0.01mm，而其他几个精度值需达到中等精度要求即可。
（3）一般精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度需达到一般精度要求（0.1mm以内），而其他几个精度值可以稍高一些。
二、机械加工误差机械加工误差是由于加工过程中所产生的无法避免的错误，包括各个零部件之间的误差、机床刚性等因素带来的误差及非机械因素带来的误差等。
1. 设备误差设备误差是指加工设备本身的误差造成的误差，包括机床热变形、运动误差、加工速度误差、机床导轨偏差等因素。
浅谈机械加工对于精度的要求有哪些？
浅谈机械加工对于精度的要求有哪些
机械加工对于精度的要求有很多，下面一起来了解一下：
1.位置精度。
指机械加工零件上的点、线、面的实际位置与理想位置的符合程度。
评定位置精度的项目按GB/T1182—1996规定，有平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动等8项。
位置精度是用位置误差来控制的，各项目的位置公差分为12个精度等级。
2.尺寸精度。
指机械加工零件的直径、长度、表面距离等尺寸的实际数值与理想数值相接近的程度。
尺寸精度是用尺寸公差来控制的。
尺寸公差是切削加工中零件尺寸允许的变动量。
在基本尺寸相同的情况下，尺寸公差越小，则尺寸精度越高。
国家标准GB/T1800.2—1998规定：尺寸公差分为20个公差等级，即IT01，IT0，IT1，IT2，IT17，IT18。
IT表示标准公差(IT是国际公差ISOTolerance的英文缩写)，公差的等级代号用阿拉伯数字表示，从IT01～IT18，精度依次降低，公差数值依次增大。
3.形状精度。
指机械加工后零件上的线、面的实际形状与理想形状的符合程度。
评定形状精度的项目按GB/T1182—1996规定，有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等六项。
形状精度是用形状公差来控制的，各项形状公差，除圆度、圆柱度分13个精度等级外，其余均分为12个精度等级。
1级最高，12级最低。
机械加工精度的基本概念
机械加工精度的基本概念机械加工精度，这个词一听就有点高大上，但其实它跟我们生活中的很多东西都有关系。
想象一下，你要做个精致的手工艺品，结果发现每一刀都歪歪扭扭，那可真是让人抓狂呀。
就像我们平常做菜，一刀切下去要是菜不齐整，那吃起来的感觉都不对劲。
所以，机械加工精度其实就是讲究一个“准”字，能不能把每个零件加工得刚刚好。
就像师傅的手艺，能把刀刃磨得恰到好处，既不多也不少。
说到机械加工，很多朋友可能想到的是那些嘈杂的工厂和忙碌的机器。
没错，机械加工就是在这些车间里进行的。
机器一开动，声音就像打雷一样，震耳欲聋。
可就是在这样的环境里，师傅们用他们的智慧和技巧，把一块冰冷的金属变成你想要的形状。
就像魔术师变戏法，几下功夫，一个复杂的零件就诞生了。
你说这多神奇啊，真是让人忍不住想鼓掌！在机械加工的世界里，精度可以说是王道。
它就像是万里长征的第一步，只有迈好了，后面的路才能顺畅。
如果一个零件的精度不过关，那可就像穿错鞋，走路都觉得别扭。
你想啊，汽车的发动机、飞机的翅膀，哪个不是靠精度来确保它们的安全和性能的？如果发动机的零件稍微差点，那发动机就可能“罢工”，结果你可就麻烦了。
安全第一，大家都懂这个道理。
什么是精度呢？简单来说，精度就是指加工后零件的实际尺寸和理想尺寸之间的差距。
理想的尺寸就像我们的目标，大家都想追求完美，但在实际加工中，难免会有一些误差。
这个误差有时候就像你做数学题时的“失误”，看似不大，可是凑到一起就显得很关键了。
人们常说“千里之行，始于足下”，在机械加工中，这句话同样适用。
每一个小细节都得注意，才能达到想要的结果。
在实际操作中，影响加工精度的因素有很多。
机器的精度、刀具的磨损、操作工的经验，都对最终的效果有很大的影响。
就像开车，车的性能、路况、司机的技术都得配合得当，才能开得又快又稳。
为了提高加工精度，很多工厂会使用先进的设备，比如数控机床。
这些高科技的玩意儿，能帮你在精度上省下不少力气。
机械加工精度
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7、提高主轴回转精度的措施 1）提高主轴部件的制造精度
首先应提高轴承的回转精度．其次是提高箱体支承孔 、主轴轴颈和与轴承相配合有关表而的加工精度。此外， 还可在装配时先测出滚动轴承及主轴锥孔的径向圆跳动， 然后调节径向圆跳动的方位，使误差相互补偿或抵消，以 减少轴承误差对主轴回转精度的影响。 2）对滚动轴承进行预紧，消除间隙
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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。
➢ 结论：主轴径向跳动对 车外圆时，基本不影响加 工表面的加工误差
3 e
径向跳动对车外圆精度影响
21
1
22
★ 主轴端面圆跳动对加工精度的影响 ➢被加工端面不平，与圆柱面不垂直； ➢加工螺纹时，产生螺距周期性误差。
第三章 机械加工精度及其控制
加工质量
加工精度
尺寸精度 形状精度 位置精度
（通常形状误差限制在位置公差内，位 置公差限制在尺寸公差内）
表面质量
表面几何形状精度
表面粗糙度 波度 纹理方向 伤痕（划痕、裂纹、砂眼等）
表面缺陷层
表层加工硬化 表层金相组织变化 表层残余应力
加工质量包含的内容
1
§3－1 概述
两者从不同角度来评定加工零件的几何参数。加工精 度的高低是由加工误差的小大来表示的，保证和提高加工精 度问题，实际上是限制和降低加工误差问题。
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2. 工艺系统的静刚度
切削加工过程中，在各种外力作用下，工艺系统各部分将在各 个受力方向产生相应变形。
对于工艺系统受力变形，主要研究误差敏感方向上的变形量。 因此，工艺系统刚度定义为：
作用于工件加工表面法线方向上的切削力与刀具在切削力Fy
作用下相对于工件在法线方向位移y的比值，即
由于机床的变形产生鞍形误差。
设工件为绝对刚体，Fy不变，在切削力的作用下，使前后
顶尖发生位移。
这时，刀具和刀架在工件全长上为常数，它只是影响工件
径向尺寸精度，而不影响纵向截面形状。
随着切削力在两顶尖之间的位置变 化，前后顶尖的变形位移量则不同。
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设刀具位于距离前顶尖为x处时，
前顶尖分力
yxt y jc y jj yd yg
根据刚度定义，工艺系统各组成环节的刚度为
K jc
Fy y jc
K jj
Fy y jj
Kd
Fy yd
Kg
Fy Yg
所以工艺系统刚度一般公式为
K xt
1
1 111
K jc K jj K d K g
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式中
—工艺系统刚度(N/mm)； Fy —作用于工件加工表面法线方向上的切削力(N)； Yxt —工艺系统总的变形量(mm);
的同方向位移y(mm)的比值，即
KF y
N/mm
这个定义是狭义的，是假定物体或系统在弹性变形时刚度不变或可近似 看作不变的情形下得出的。称为静刚度。
考虑到事实上工艺系统的刚度一般是变值，用F/y来定义就不能反映每一 受力状态的刚度大小，只能反映刚度的平均值。
K越大，物体或系统抵抗变形能力越强，加工精度就越高。
PQ
Py
1
x L
（2-7）
后顶尖分力
PH
Py
x L
（2-8）
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推导过程
设前后顶尖处的刚度分别为KsQ和KsH，则前后顶尖的位移分别为
yQ
PQ K sQ
Py K sQ
Lx L
（2-9）
yH
PH K sH
Py K sH
x L
（2-10）
这时，前后顶尖连线应该是工件的轴线（假定工件为绝对刚体），刀尖处工
件轴线的位移量y为
y
yQ
( yH
yQ )
x L
yQ (1
x) L
yH
x L
将式2-9、2-10代入式2-11，则得：
（2-11）
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y Py ( L x )2 Py ( x )2
KsQ L
KsH L
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（2-12）
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推导过程
当刀尖走到前或者后顶尖处时，前或后顶尖处就产生最大的位移：
工艺系统是各种零件部件按不同连接方式和运动方式 组合起来的总体，因此受力后的变形是复杂的，其中 既有弹性变形，也有塑性变形、间隙和摩擦等问题。
为了比较工艺系统抵抗变形的能力，就需要建立刚 度的概念。
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1. 刚度的原始定义
刚度的原始定义是指：加到系统上的作用力F(N)与由它所引起
如图10-11所示。
由此可见，工艺系统受力变形是加工过程中的一项很 重要的原始误差。它不仅严重地影响工件的加工精度， 而且还影响工件的加工表面质量，限制生产率的提高。
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图10-11 工艺系统受力变形产生加工误差
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二、工艺系统的刚度
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第十章 机械加工的精度
第二讲工艺系统的受力变形 与热变形
主要内容
• 工艺系统刚度的概念 • 工艺系统受力变形对加工精度的影响 • 减少工艺系统受力变形的措施 • 工件内应力对加工精度的影响 • 工艺系统的热源 • 工艺系统的热变形对加工精度的影响 • 减少工艺系统热变形的措施
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对于工件和刀具，一般说来都是一些简单构件，可 用材料力学理论近似计算，如车刀的刚度可以按悬 臂梁计算；用三爪卡盘夹持工件，工件的刚度可以 按悬臂梁计算；用顶尖加工细长轴，工件的刚度可 以按简支梁计算等；
对于机床和夹具，结构比较复杂，通常用实验法测 定其刚度。
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—工艺系统总的变形量（mm）； —工艺系统刚度（Nm）； —夹具刚度（N/mm）； —刀具变形（mm）； —刀具刚度(N/mm)； —工件变形(mm)；
—工件刚度(N/mm)。
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公式10-7表明，已知工艺系统各组成环节的刚度， 即可求得工艺系统刚度。
yQ max
Py K sQ
令 KsQ
K sH
则式2-12可改写成
yH max
Py K sH
（前后顶尖刚度之比）
y
Py K sQ
(1
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一、工艺系统受力变形现象
机械加工过程中，工艺系统在切削力、夹紧力、传动力、 重力及惯性力等外力作用下会产生变形，破坏了已调整 好的刀具和工件之间的正确位置关系，使工件产生加工 误差。
例如，在车床上用顶尖装夹车削细长轴(不用跟刀架或 中心架)，会产生中间粗两头细腰鼓形的圆柱度误差，
10
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三、工艺系统受力变形对加工精度的影响 切削力、
（一）切削力对加工精度的影响
工艺系统受力变形对加工精度的影响可以归纳为 如下几种形式：
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1．切削力作用点位置变化对加工精度的影响
在车床上以前后两顶尖为支承车削光轴。 当车刀做纵向进给时，切削力的作用点不断移
动，机床、工件在这些点的刚度各不相同。 因此，车出的工件在纵向截面内各个径向尺 寸不一而形成形状误差。 为了分析问题方便简便，认为在加工过程中， 切削力不变化，只考虑系统刚度变化对加工 精度的影响。
将机床和工件在受力情况下的变形情况分别考虑。
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（1）在两顶尖间车削短而粗的光轴，
K xt
Fy y xt
N/mm
这里所产生的位移，不只是作用力本身引起的，也包括其它
不同方向作用力共同作用的结果。
由于力和变形通常都是在静态条件下测量的，故上述刚度称 为静刚度。
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3. 工艺系统刚度的计算
工艺系统的总变形量y应是各个组成环节在同一处的法向 变形的叠加，即