【正文】 機械加工精度與加工誤差作者：日期：第七章 機械加工精度 本章主要介紹以下內(nèi)容： 1．機械加工精度的基本概念 2．影響機械加工精度的因素 3．加工誤差的統(tǒng)計分析 4．提高加工精度的途徑 課時分配：4， 3，重點：影響機械加工精度的因素難點：加工誤差的統(tǒng)計分析隨著機器速度、負載的增高以及自動化生產(chǎn)的需要，對機器性能的要求也不斷提高，因此保證機器零件具有更高的加工精度也越顯得重要。我們在實際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到和需要解決的工藝問題，多數(shù)也是加工精度問題。 研究機械加工精度的目的是研究加工系統(tǒng)中各種誤差的物理實質(zhì)，掌握其變化的基本規(guī)律，分析工藝系統(tǒng)中各種誤差與加工精度之間的關(guān)系，尋求提高加工精度的途徑，以保征零件的機械加工質(zhì)量，機械加工精度是本課程的核心內(nèi)容之一。本章討論的內(nèi)容有機械加工精度的基本概念、影響加工精度的因素、加工誤差的綜合分析及提高加工精度的途徑四個方面。一、加工精度與加工誤差(見P194）加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。符合程度越高，加工精度越高。一般機械加工精度是在零件工作圖上給定的，其包括：1） 零件的尺寸精度：加工后零件的實際尺寸與零件理想尺寸相符的程度。2） 零件的形狀精度：加工后零件的實際形狀與零件理想形狀相符的程度。3） 零件的位置精度：加工后零件的實際位置與零件理想位置相符的程度。獲得加工精度的方法：1） 試切法：即試切測量再試切直至測量結(jié)果達到圖紙給定要求的方法。2） 定尺寸刀具法：用刀具的相應(yīng)尺寸來保證加工表面的尺寸。3） 調(diào)整法：按零件規(guī)定的尺寸預(yù)先調(diào)整好刀具與工件的相對位置來保證加工表面尺寸的方法。加工誤差：實際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會有大小不同的偏差，零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱為加工誤差。加工誤差的大小表示了加工精度的高低。生產(chǎn)實際中用控制加工誤差的方法來保證加工精度。 誤差的敏感方向： 加工誤差對加工精度影響最大的方向，為誤差的敏感方向。 例如：車削外圓柱面，加工誤差敏感方向為外圓的直徑方向。（）二、加工經(jīng)濟精度 由于在加工過程中有很多因素影響加工精度，所以同一種加工方法在不同的工作條件下所能達到的精度是不同的。任何一種加工方法，只要精心操作，細心調(diào)整，并選用合適的切削參數(shù)進行加工，都能使加工精度得到較大的提高，但這樣會降低生產(chǎn)率，增加加工成本。加工誤差δ與加工成本C成反比關(guān)系。某種加工方法的加工經(jīng)濟精度不應(yīng)理解為某一個確定值，而應(yīng)理解為一個范圍，在這個范圍內(nèi)都可以說是經(jīng)濟的。三、研究機械加工精度的方法—因素分析法和統(tǒng)計分析法。（見P194）因素分析法：通過分析、計算或?qū)嶒?、測試等方法，研究某一確定因素對加工精度的影響。一般不考慮其它因素的同時作用，主要是分析各項誤差單獨的變化規(guī)律；統(tǒng)計分析法：運用數(shù)理統(tǒng)計方法對生產(chǎn)中一批工件的實測結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，用以控制工藝過程的正常進行。主要是研究各項誤差綜合的變化規(guī)律，只適合于大批、大量的生產(chǎn)條件。四、原始誤差 由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)）會有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式（或擴大、或縮?。┓从碁楣ぜ募庸ふ`差。 工藝系統(tǒng)中凡是能直接引起加工誤差的因素都稱為原始誤差。工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有：加工前的誤差（原理誤差、調(diào)整誤差、工藝系統(tǒng)的幾何誤差、定位誤差）加工過程中的誤差（工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差）加工后的誤差（工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及、測量誤差）等。（一） 加工原理誤差： 定義：由于采用近似的加工運動或近似的刀具輪廓所產(chǎn)生的加工誤差，為加工原理誤差。（1） 采用近似的刀具輪廓形狀： 例如：模數(shù)銑刀銑齒輪。 （2） 采用近似的加工運動： 例如：車削蝸桿時，由于蝸桿螺距Pg=πm，而π=…，是無理數(shù)，所以螺距值只能用近似值代替。因而，刀具與工件之間的螺旋軌跡是近似的加工運動。（二） 機床調(diào)整誤差：機床調(diào)整：是指使刀具的切削刃與定位基準保持正確位置的過程。（1） 進給機構(gòu)的調(diào)整誤差：主要指進刀位置誤差；（2） 定位元件的位置誤差：使工件與機床之間的位置不正確，而產(chǎn)生誤差；（3） 模板（或樣板）的制造誤差：使對刀不準確。（三） 裝夾誤差：定義：工件在裝夾過程中產(chǎn)生的誤差，為裝夾誤差。 裝夾誤差包括定位誤差和夾緊誤差 。定位誤差是指一批工件采用調(diào)整法加工時因定位不正確而引起的尺寸或位置的最大變動量。定位誤差由基準不重合誤差和定位副制造不準確誤差造成?；鶞什恢睾险`差 在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準稱為設(shè)計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準稱為工序基準。一般情況下，工序基準應(yīng)與設(shè)計基準重合。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工（或測量）時的定位基準（或測量基準），如果所選用的定位基準（或測量基準）與設(shè)計基準不重合，就會產(chǎn)生基準不重合誤差。基準不重合誤差等于定位基準相對于設(shè)計基準在工序尺寸方向上的最大變動量。基準不重合誤差分析示例圖示零件，設(shè)e面已加工好，今在銑床上用調(diào)整法加工f面和g面。在加工f面時若選e面為定位基準，則f面的設(shè)計基準和定位基準都是e面，基準重合，沒有基準不重合誤差，尺寸A的制造公差為TA。加工g面時，定位基準有兩種不同的選擇方案，一種方案（方案Ⅰ）加工時選用f面作為定位基準，定位基準與設(shè)計基準重合，沒有基準不重合誤差，尺寸B的制造公差為TB；但這種定位方式的夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾緊力的作用方向與銑削力方向相反，不夠合理，操作也不方便。另一種方案（方案Ⅱ）是選用e面作為定位基準來加工g面，此時，工序尺寸C是直接得到的，尺寸B是間接得到的，由于定位基準e與設(shè)計基準f不重合而給g面加工帶來的基準不重合誤差等于設(shè)計基準f面相對于定位基準e面在尺寸B方向上的最大變動量TA。 定位基準與設(shè)計基準不重合時所產(chǎn)生的基準不重合誤差，只有在采用調(diào)整法加工時才會產(chǎn)生，在試切法加工中不會產(chǎn)生。定位副制造不準確誤差 工件在夾具中的正確位置是由夾具上的定位元件來確定的。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對準確，它們的實際尺寸（或位置）都允許在