【正文】 軌在水平面的不直度。 當(dāng)臥式車床或外圓磨床的前后導(dǎo)軌存在平行度誤差 (扭曲 )時(shí) (見圖 )，刀具和工件之間的相對(duì)位置發(fā)生了變化，結(jié)果引起了工件的形狀誤差。因此這項(xiàng)原始誤差對(duì)加工精度的影響不能忽略。 對(duì)平面磨床和龍門刨床，導(dǎo)軌水平方向?yàn)檎`差非敏感方向，加工誤差可忽略。 而平面磨床、尤門刨床這時(shí)是 誤差敏感方向 ，所以導(dǎo)軌誤差將直接反映到被加工的零件上。 影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素 主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響 主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式 車床上車削 鏜床上鏜削 內(nèi)、外圓 端面 螺紋 孔 端面 純徑向跳動(dòng) 影響極小 無(wú)影響 圓度誤差 無(wú)影響 純軸向竄動(dòng) 無(wú)影響 平面度誤差 垂直度誤差 螺距誤差 無(wú)影響 平面度誤差 垂直度誤差 純角度擺動(dòng) 圓柱度誤差 形響極小 螺距誤差 圓柱度誤差 平面度誤差 機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的加工誤差 影響加工精度的因素 影響加工精度的因素 舉例： 在外圓磨床上加工如圖的零件，當(dāng) n1＝ 2 n2，或 n1＝ n2時(shí)，若只考慮主鈾回轉(zhuǎn)誤差的影響．試分析在圖中給定的兩種情況下，磨削后工件的外圓應(yīng)是什么形狀 ?為什么 ? （二） 導(dǎo)軌誤差 機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床主要部件的相對(duì)位置及運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，導(dǎo)軌誤差將直接影響加工精度。 影響加工精度的因素 不同型式的主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響是不同的； 同一類型的回轉(zhuǎn)誤差在不同的加工方式中的影響也不相同。 二、是滑動(dòng)軸承軸頸和軸承孔的圓度、波度和同軸度、端面與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度；或滾動(dòng)軸承滾道的圓度、波度、滾動(dòng)體的圓度誤差和尺寸誤差，滾道與軸承內(nèi)孔的同軸度誤差 (如圖 )。 純角度擺動(dòng) ：實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)軸線始終成一傾角，在一個(gè)平面上作等幅擺動(dòng)，且交點(diǎn)位置不變。 影響加工精度的因素 主軸回轉(zhuǎn)誤差可分為所示的三種基本類型： 如圖 純徑向跳動(dòng) ：實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線始終平行于理想回轉(zhuǎn)軸線，在一個(gè)平面內(nèi)作等幅的跳動(dòng)。而實(shí)際主軸系統(tǒng)中存在著各種影響因素，使主軸回轉(zhuǎn)軸線的位置發(fā)生變化。 二、 機(jī)床的制造誤差及磨損 機(jī)床誤差 是指在無(wú)切削負(fù)荷下，來(lái)自機(jī)床本身制造誤差、安裝誤差和磨損 ，主要包括 主軸回轉(zhuǎn)誤差 、 導(dǎo)軌誤差 、 傳動(dòng)鏈誤差 。由于滾動(dòng)的齒數(shù)是有限的，所以滾切出來(lái)的漸開線不是理想的光滑漸開線而是多條趨近于該曲線的折線。但往往為了簡(jiǎn)化機(jī)床或刀具的設(shè)計(jì)與制造，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率和方便使用 而采用了近似的加工原理 ，在允許的范圍內(nèi)存在一定的原理誤差。 加工原理誤差 是由于采用了近似的切削運(yùn)動(dòng)或近似的切削刃形狀所產(chǎn)生的加工誤差 。 把對(duì)加工誤差影響最大的那個(gè)方向（即通過刀刃的加工表面的法線方向）稱為 誤差敏感方向 。圖中實(shí)線為刀尖正確位置，虛線為誤差位置。所以原始誤差的方向不同時(shí)對(duì)加工誤差的影響也不同。 加工完畢測(cè)量工序尺寸時(shí) ,由于測(cè)量方法和量具本身的誤差而產(chǎn)生的 測(cè)量誤差 。 由于夾緊力過大而產(chǎn)生的夾緊誤差屬工件 裝夾誤差 ； 機(jī)床制造或使用中的磨損產(chǎn)生的導(dǎo)軌誤差屬于 機(jī)床誤差 ； 調(diào)整刀具與工件之間位置而產(chǎn)生的對(duì)刀誤差屬 調(diào)整誤差 ； 由于切削熱、摩擦熱等因素的影響而產(chǎn)生的機(jī)床熱變形屬于 工藝系統(tǒng)熱變形 。 若原始誤差是在加工前已存在，即在無(wú)切削負(fù)荷的情況下檢驗(yàn)的，稱為 工藝系統(tǒng)靜誤差 ； 若在有切削負(fù)荷情況下產(chǎn)生的則稱為 工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差 。 原始誤差的存在，使工藝系統(tǒng)各組成部分之間的位置關(guān)系或速度關(guān)系偏離了理想狀態(tài)，致使加工后的零件產(chǎn)生了加工誤差。 影響加工精度的因素 零件的機(jī)械加工是在 由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的 工藝系統(tǒng) 中進(jìn)行的。各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度、表面粗糙度以及表面形狀以及位置精度可查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》。 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 某種加工方法的 經(jīng)濟(jì)精度 ， 是指在正常的工作條件下 (包括完好的機(jī)床設(shè)備、必要的工藝裝備、標(biāo)準(zhǔn)的工人技術(shù)等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)的耗用時(shí)間和生產(chǎn)費(fèi)用 )所能達(dá)到的加工精度 。 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 （四）經(jīng)濟(jì)加工精度 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 加工成本與精度的關(guān)系 在 I、 Ⅲ 段應(yīng)用此法加工是不經(jīng)濟(jì)的。 （ 2）多次裝夾獲得法 通過刀具相對(duì)工件的成形運(yùn)動(dòng)與工件定位基準(zhǔn)面之間的位置關(guān)系來(lái)保證零件表面的位置精度。 （ 3） 展成法 刀具和工件作展成切削運(yùn)動(dòng)時(shí)，由刀刃在被加工表面上的包絡(luò)面形成成形表面。 （二）機(jī)械加工獲得工件形狀精度的方法 （ 1） 軌跡法 由切削運(yùn)動(dòng)中刀尖軌跡形成被加工表面的形狀。 （ 4） 自動(dòng)控制法 自動(dòng)測(cè)量 在工件達(dá)到要求時(shí)，自動(dòng)測(cè)量裝置使機(jī)床自動(dòng)退刀并停止工作。 （ 2）定尺寸刀具法 用刀具的尺寸保證工件的加工尺寸。 表面層材質(zhì)的變化是指一定深度的零件表面層出現(xiàn)與基體材料組織不同的變質(zhì)情況，主要指表面層冷作硬化（簡(jiǎn)稱冷硬）、由于切削熱引起工件表面溫升過高，表面層金屬發(fā)生金相組織變化的現(xiàn)象、表面層殘余應(yīng)力 （ 2） 表面層材質(zhì)的變化 加工表面質(zhì)量的重要性在于：它對(duì)機(jī)器零件的使用性能以及整部機(jī)械的工作性能有很大的影響。 位置精度 指加工后零件有關(guān)表面之間的實(shí)際位置與理想 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 表面質(zhì)量是指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。 加工精度包括三個(gè)方面內(nèi)容： 尺寸精度 指加工后零件的實(shí)際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。 “ 加工精度 ”和“ 加工誤差 ”是評(píng)定零件幾何參數(shù)準(zhǔn)確程度的兩種不同概念。 加工誤差 ： 零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度稱為加工誤差。 一、機(jī)械加工精度 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 加工精度 ： 零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù) (尺寸、形狀和位置 )與理想幾何參數(shù)相符合的程度 。 機(jī)械制造工藝的三個(gè)指標(biāo)：質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性。 難點(diǎn)： 表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器零件使用性能的影響。掌握 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 影響加工精度、表面質(zhì)量的因素； 了解 表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器零件使用性能的影響。 重點(diǎn)： 掌握機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念及影響加工精度、表面質(zhì)量的因素。 本章提要 機(jī)器產(chǎn)品的質(zhì)量包括裝配質(zhì)量和零件的加工質(zhì)量。 機(jī)械加工質(zhì)量問題是本課程研究的主要內(nèi)容之一。 符合程度越高則加工精度就越高。 加工誤差的大小表示了加工精度的高低，加工誤差是加工精度的度量。生產(chǎn)實(shí)際中用控制加工誤差的方法或現(xiàn)代主動(dòng)適應(yīng)加工方法來(lái)保證加工精度。 幾何形狀精度 指加工后的零件表面的實(shí)際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。有兩部分： 二、機(jī)械加工表面質(zhì)量 （ 1） 表面幾何學(xué)特征 表面幾何學(xué)特征是指零件最外層表面的微觀幾何形狀，通常用 表面粗糙度、表面波度表示。 三、獲得加工精度的方法和經(jīng)濟(jì)加工精度 機(jī)械加工質(zhì)量的基本概念 (一 ) 機(jī)械加工中獲得工件尺寸精度的方法 （ 1） 試切法 即經(jīng)過數(shù)次試切、測(cè)量，直至達(dá)到要求尺寸。 （ 3） 調(diào)整法 預(yù)先調(diào)整好的刀具位置，然后加工一批工件。 數(shù)字控制 尺寸的獲得 (刀架的移動(dòng)或工作臺(tái)的移動(dòng) )由預(yù)先編制好的程序通過計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置自動(dòng)控制。 （ 2） 成形法 由成形刀具刀刃的幾何形狀切削出工件的形狀。 （三） 位置精度的獲得方法 （ 1）一次裝夾獲得法 零件表面的位置精度在一次安裝中，由刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)位置關(guān)系保證。 （ 3）非成形運(yùn)動(dòng)法 利用人工，而不是依靠機(jī)床精度，對(duì)工件的相關(guān)表面進(jìn)行反復(fù)的檢測(cè)和加工，使之達(dá)到零件的位置精度要求 。 在 Ⅱ 段，加工方法與加工精度是相互適應(yīng)的，加工誤差與成本基本上是反比關(guān)系，可以較經(jīng)濟(jì)地達(dá)到一定的精度，Ⅱ 段的精度范圍就稱為這種加工方法的 經(jīng)濟(jì)精度 。 與經(jīng)濟(jì)加工精度相似，各種加工方法所能達(dá)到的表面粗糙度也有一個(gè)較經(jīng)濟(jì)的范圍。 為了獲得零件的尺寸、形狀和相對(duì)位置精度，必須分析研究加工過程中影響加工精度的因素。 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 。 原始誤差的 分類歸納 如下。 影響加工精度的因素 圖 7． 1 為活塞銷孔精鏜工序中的各種原始誤差 ： 由于定位基準(zhǔn)不是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)而產(chǎn)生的 定位誤差 。 還有加工過程中的 刀具磨損 。 各種原始誤差的大小和方向各有不相同，而加工誤差則必須在工序尺寸方向上測(cè)量。 圖 3． 2（或 觀看動(dòng)畫 ）以車削為例說明原始誤差與加工誤差的關(guān)系。 原始誤差的方向不同時(shí)對(duì)加工誤差的影響也不同。 RZR22???（ 3． 1） YR ????（ 3． 2） 影響加工精度的因素 一、 加工原理誤差 加工原理是指加工表面的形成原理 。 為了獲得規(guī)定的加工表面，要求切削刃完全符合理論曲線的形狀，刀具和工件之間必須作相對(duì)準(zhǔn)確的切削運(yùn)動(dòng)。 影響加工精度的因素 例如： 滾齒就是一種近似的加工方法。 車螺紋時(shí)，如果螺距具有幾位小數(shù)，在選擇掛輪時(shí)，因?yàn)閽燧喌凝X數(shù)是固定的，所以往往只能得到近似的螺距。 （一）主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念 主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念 理論上機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)軸線的空間位置是固定不變的，即它的瞬時(shí)速度為零。將 主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線對(duì)理想回轉(zhuǎn)軸線漂移在誤差敏感方向上的最大變動(dòng)量稱為 主軸回轉(zhuǎn)誤差 。 純軸向竄動(dòng) ：實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線始終沿理想回轉(zhuǎn)軸線作等幅的竄動(dòng)。 一、是主軸軸頸與支承座孔的圓度誤差，波度和同軸度、止推面或軸肩與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差。軸承間隙及 止推滾動(dòng)軸承 的滾道與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差等。 如圖 、 、 、 。 （ 1）導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差 臥式車床或外圓磨床的導(dǎo)軌垂直面內(nèi)有直線度誤差 ΔZ 如圖 (a)，使刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生直線度誤差 ΔZ ，由于是 誤差非敏感方向 ，零件的加工誤差 ΔR≈ΔZ2 ／ 2R可忽略不計(jì)。 影響加工精度的因素 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差 (2)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差 臥式車床或外圓磨床的導(dǎo)軌水平面內(nèi)有直線度誤差△ Y如圖 (b)，將使刀尖的直線運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生同樣的直線度誤差 ΔY ，由于是誤差敏感方向，工件的加工誤差△ R＝△ Y，造成零件的圓柱度誤差。 導(dǎo)軌的平行度誤差 BHZYR ????? （ 7. 3） 一般車床 H/B≈2/3 ，外圓磨床 H/B≈1 。 (4) 導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度誤差 若車床導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)有平行度誤差，車出的內(nèi)外圓柱面產(chǎn)生錐度；若在垂直面內(nèi)有平行度誤差，則圓柱面成雙曲線回轉(zhuǎn)體如 圖 ， 因是誤差非敏感方向故可忽略。在垂直于縱向走刀的某一截面內(nèi)，若前后導(dǎo)軌的平行度誤差頭△ Z，則零件的半徑誤差為： (3) 前后導(dǎo)軌的平行度 (扭曲 ) 導(dǎo)軌的平行度誤差 舉例 為什么對(duì)車床床身導(dǎo)軌在水平面的直線度要求高于在垂直面的直線度要求 ?而對(duì)平面磨床的床身導(dǎo)軌其要求則相反呢 ?對(duì)鏜床導(dǎo)軌的直線度為什么在水平面與垂直面都有較高的要求？ 舉例 在車床上加工圓盤件的端面時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)圓錐面 (中凸或中凹 )或端面凸輪似的形狀 (如螺旋面 )，試從機(jī)床幾何誤差的影響分析造成如圖所示的端面幾何形狀誤差的原因是什么 ? 產(chǎn)生圖 (a)，端面中凸或中凹的主要原因是 橫進(jìn)給刀