工件的机械加工质量

滚动轴承结构复杂，影响主轴精度因素也较复杂
除轴承本身精度外，与配合件精度有很大关系如主轴轴 颈、支承座孔等精度
的技术水平。 • 适用小批生产。
• （2）调整法 • 生产率较高，
加工尺寸的稳定 性好，适用于大 批生产。
• （3）定尺寸刀具法 • 利用刀具的相应尺寸来保证被加工部
位的尺寸。如钻头、铰刀等刀具。
• （4）主动测量法（自动控制法） • 在精密机床上利用检测装置测量和控
制加工表面尺寸的一种方法。
（2）获得形状精度的方法 1）轨迹法 利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状（车
•
零件加工的误差是由于工件与刀具在切削
过程中相互位置发生变动而造成。
• （1）工艺系统：工件和刀具安装在夹具和
机床上，工件、刀具、夹具、机床构成了一个 完整的工艺系统。
•
（2）原始误差：工艺系统的种种误差，
是造成零件加工误差的根源，故称之为原始误
差。
加工原理误差
调整误差
加工前误差
机床误差 夹具误差
产生轴向窜动主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端 面对主轴回转轴线有垂直度误差。
纯角度摆动会造成车削外圆或内孔的锥度误差；在镗孔 时，会使镗出的孔为椭圆形。
纯角度摆动会造成车削外圆或内孔的锥度误差；在镗孔 时，若工件进给会使镗出的孔为椭圆形。
提高主轴及支承座孔的加工精度，选用高精度轴承，提高 主轴部件装配精度、预紧和平衡等，提高主轴回转精度。
轴线的偏移量
•
• 三种基本形式：
• a. 纯径向跳动 b.纯角度摆动 c.轴向窜 动
2、主轴不同形式的回转误差引起的加工误差不同
车床上加工外圆内孔时，主轴径向跳动引起工件圆度和 圆柱度误差，对工件端面无影响；
轴向窜动对圆柱表面影响不大，对端面垂直度平面度影 响大，车削螺纹时会造成导程的周期性误差；
刀刃的加工表面的法线方向。
ΔR=OA-OA =AAcosα+AA2/2R0 =δcosα+δ2/2R0
当α=0时，ΔR=δ
即误差敏感方向
当α=90o时，
ΔR=δ2/2R0 即误差非敏感方向
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（一）机床导轨直线度误差
导轨精度要求主要有以下三方面：
① 在水平面内的直线度（以卧式车床为例）
第二章 加工质量分析与控制
教学Hale Waihona Puke Baidu容
加工精度概念
1学时
机械加工精度的单因素分析
3 学时
机械加工精度的综合分析
3+2学时
提高加工精度途径 1学时
机械加工表面质量 2学时
第二章 加工质量分析与控制
本章要点
教学方式
影响加工精度的因 素及其控制
加工误差统计分析
影响表面质量的因 素及其控制
课堂教学
(多媒体课件与 板书相结合）
门刨床误差将直接反映在工件上。由此产生的圆柱度误差很 小。
（二）机床导轨与主轴轴线平行度误差
（1）机床导轨与主轴轴线在水平面内不平 行，工件被加工成锥形体。
•（2）机床导轨与主轴轴线在垂直面内不平行，工 件被加工成双曲面回转体。
导轨在垂直面内的直线度的特殊情况为斜坡状 加工的工件轴向形状为鞍形。
实验（误差统
计分析）
第一节 机械加工质量的基本概念
产品质量是企业的生命线 按现代质量观它包括设计质量、制造质量和服务质量 零件制造质量是保证产品质量的基础 •加工质量指标分加工精度和加工表面质量
• 一、机械加工精度 • 零件加工后实际几何参数(尺寸、形
状和位置)与理想几何参数相符的程度。 • 符合程度愈高，加工精度愈高。 • 实际值与理想值之差称为加工误差。
3、影响主轴回转精度的主要因素
轴承本身误差、轴承间隙、轴承间同轴度误差，各段轴 颈、轴孔的同轴度误差主轴系统的刚度和热变形等。 但它们对主轴回转精度的影响大小随加工方式而不同
主轴采用滑动轴承的车床类，主轴受力方向一定，主轴颈 圆度误差影响较大，轴承内径圆度误差没影响
镗床主轴受力随镗刀旋转方向不断变化轴承孔误差影响大
常用加工误差的大小来评价加工精度的高低 加工误差越小，加工精度越高
➢ 零件的加工精度包括 尺寸精度、形状精度、位置精度
通常尺寸精度要求高形位精度要求也越高
二、机械加工表面质量 （1）表面几何学特征： 表面粗糙度、波度 （2）表面层材质变化： 冷作硬化、残余应力、金相组织
变化
三、获得加工精度的方法 • （1）试切法 • 特点：生产率低，工件尺寸误差取决于工人
、刨、铣，靠模（配钥匙）） 2）成形刀具法 由刀刃的形状形成工件表面形状 3）展成法 由切削刃包络面形成工件表面形状（范成法
、滚切法）。
（3）获得相互位置精度的方法
主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证 （1）找正装夹法 （2）专用夹具法 （3）机床装夹法
第二节 影响加工精度的因素
基本概念
（三） 前后导轨有平行度误差 （扭曲）使工件产生圆柱度误差。
若扭曲误差为δ,工件误差 ΔR≈(H/B) δ ，一般车床
H/B≈2/3，外圆磨床H/B≈1， 误差对加工精度影响很大
卧式车床或外圆磨床若前后导轨存在平行度误差时， 刀具和工件之间相对位置发生变化，刀尖运动轨迹是一条 空间曲线，使工件产生圆柱度误差。
前后导轨不平行（扭曲）时，加工半 径误差为： ΔR = Δyr= αH = δ H/B 式中 H—车床中心高度 B—导轨宽度 α—导轨倾斜角 δ—前后导轨的 扭曲量 由此引起工件的圆 柱度误差。
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• （四）机床主轴旋转时轴线位置的变化 • 1、主轴回转误差 • ① 主轴回转误差概念 • 主轴回转时实际回转轴线与理想回转
Δ1将直接反映在工件加工表面法线方向（误差敏感方向） 上，误差ΔR =Δ1 ，对加工精度影响最大。
刀尖在水平面内的运动轨迹造成工件轴向形状误差。由此产 生的圆柱度误差很大。
② 在垂直面内的直线度 Δ２对工件的尺寸和形状误差影响比Δ1小得多
对卧式车床ΔR ≈Δ22/D 若设Δ2= 0.1mm,D=40mm，则 ΔR =0.00025mm，影响可忽略不计。 而对平面磨床、龙
工件装夹误差
原
刀具制造误差
始 误 差
加工中误差
工艺系统受力变形 工艺系统热变形
刀具磨损
加工后误差
残余应力引起变形 测量误差
一、加工原理误差
近似的成形运动或刃形所产生的误差，多为形状误差
举例 滚齿、铣齿、车螺纹等
注意：原理误差应小于工件公差的10—15%
二、机床制造误差及磨损
1、什么叫误差的敏感方向？ 对加工精度影响最大的方向,即通过