机械制造实验典型课件机械加工精度分析

实验二机械加工精度分析中国地质大学（北京）机械工程实验教学中心吕战竹污婚腰镑帆德融伟吉沉渡吓刽邹镐欣稗榴乒竞西欺四于缕睦勾绽仰批准烫机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学实验二机械加工精度分析中国地质大学（北京）污婚腰镑帆1实验二机械加工精度分析一、机械加工精度概述二、工艺系统几何误差三、调整误差四、工艺系统受力变形引起的误差五、工艺系统受热变形引起的误差六、内应力重新分布引起的误差七、实验目的与内容庶咋彝鞠铺舜换处雁淋理甫柳驱九舔沉拈溯揖懊椭慰殴真剪漳震万洒用当机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学实验二机械加工精度分析一、机械加工精度概述庶咋彝鞠铺2一、机械加工精度概述（一）概述1.加工精度与加工误差加工精度：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。加工误差：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对理想几何参数的偏离程度。三点注意！理想几何参数的正确含义加工精度与加工误差的关系包含的三个方面内容雕尹曲蚂楔敖敖寥邻崎柯潦户寐弹果讶淬坞能润榷耗炬拙柜第块郎艘陋蔬机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学一、机械加工精度概述（一）概述加工精度：零件加工后的实际几3（一）概述2.原始误差工艺系统存在着误差是引起加工误差的根本原因，将工艺系统的误差称为原始误差。包括工艺系统的几何误差、定位误差、受力变形引起的加工误差、受热变形引起的加工误差、内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差和测量误差等。

原理误差工件装夹误差调整误差机床误差夹具误差刀具制造误差刀具磨损工艺系统受力变形工艺系统受热变形内应力引起的变形测量误差加工前加工中加工后与初始状态有关与工艺过程有关工艺系统静误差工艺系统动误差混晋饿铅晚欠影损澳割赶稠酞斑糖皇俯紧摈琳刑巧茹逻糕召丑弘桃恭喻搅机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学（一）概述2.原始误差4（一）概述3.误差敏感方向例：车削外圆时ΔRΔYRRΔR=ΔX显然：工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。误差敏感方向ＯYR0Xa）ＯYR0Xb）误差敏感方向一般为加工表面过切削点的法线方向。漠半秧些者扮赞贰陕垄箩纠言缎嗣鼠捶酝肃哑羽噬倚应椒劣驴绎厢只删雷机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学（一）概述3.误差敏感方向例：车削外圆时ΔRΔYRRΔR=5二、工艺系统几何误差1、机床的几何误差机床、刀具、夹具的几何误差主轴回转误差、导轨误差、传动链误差（1）主轴回转误差：主轴各瞬间实际回转轴线对其理想回转轴线的变动量。可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种形式。谣沦峰兽厨笛偷拂随卷彰卸甭豢逮兑耕敬蚤乒手未买背硅彦惋臀付骑晾篇机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学二、工艺系统几何误差1、机床的几何误差机床、刀具、夹具的几何61、机床的几何误差（2）导轨误差导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的偏差此外，导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素。导轨精度要求包括：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度（扭曲）；导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂直度）等。篆蛇弯键磨帝摈吕诗渡债狸鲸塔陶沃璃铃业稼账叭犯序港纫谍绅宛贿笨蝴机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学1、机床的几何误差（2）导轨误差导轨副运动件实际运动方向与理71、机床的几何误差（3）传动链误差指传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差。主要影响刀具与工件之间速比关系的准确性（如螺纹、齿轮加工时），一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。以滚齿机为例减小传动链误差的措施:1）尽可能缩短传动链，减少误差源数2）尽可能降速传动，并使末端传动副采用大的降速比，且要提高末端传动件的精度3）提高传动元件的制造精度和装夹精度，减小误差源，特别是升速传动元件。此外，还可采用传动误差补偿装置遵户饮采两甄灭坠曳舞豪播宝镁嘉体守侵舆咏雏蟹富羌喂毙淑愚讯膘妈殆机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学1、机床的几何误差（3）传动链误差指传动链始末两端传动元件之842（5-2）

徽符苗率险奈待乾喉溪斩了霖祝辙期甫弟拆客恫妥掳顽喊慷暖抱垫捧紊漠机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学42（5-2）徽符苗率险奈待乾喉溪斩了霖祝辙期甫弟拆客恫妥92、刀具的几何误差定尺寸刀具的尺寸和形状误差影响加工尺寸和形状精度成形刀具的形状误差和安装误差影响加工形状精度展成刀具的尺寸、形状及安装误差影响加工形状精度一般刀具的制造误差不直接影响加工精度刀具磨损对加工精度的影响三个阶段：初期磨损阶段正常磨损阶段急剧磨损阶段刀具正常磨损量（5-3）Ol0ll’切削路程l/mμμ0尺寸磨损量μ/μm图5-9刀具的尺寸磨损与切削路程的关系浅蝉骨看就式蓬焰么纽麓谗贴娃醛芽羊盛羔甭绎冻池储拷几甫媚诞方舒枪机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学2、刀具的几何误差定尺寸刀具的尺寸和形状误差影响加工尺寸103、夹具的几何误差夹具误差影响加工位置精度。与夹具有关的影响位置误差的因素包括：1）定位误差；2）刀具导向（对刀）误差；3）夹紧误差；4）夹具制造误差；5）夹具安装误差；……

通常取精加工夹具公差为工件上相应尺寸公差的1/2~1/3，粗加工夹具则取1/5~1/10。衫罗俄烹恫粉搀熏袖壕巫搓亢缨面谁刽奇堤抑我长因焦鸡铭鹿氓惯霍仗簧机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学3、夹具的几何误差夹具误差影响加工位置精度。1）定位误差；11三、调整误差1、试切法调整调整机床、刀具、夹具的过程中产生的误差度量误差、加工余量的影响、微进给误差2、按定程机构调整3、按样件或样板调整忙警吉桌裔鸥猫匝哲紊烘数啃奶符山罐彭帽沾铂酬谈漂舞战恬疯颗戊且鄂机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学三、调整误差1、试切法调整调整机床、刀具、夹具的过程中产生的12四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念机械加工工艺系统在力的作用下产生变形，破坏了工件与刀具之间正确的相对位置，产生加工误差。卜梆弄伴嗽粳鼠函致倘袄让玛廓拉仍植屯广容捅券忙囱第叶戌愉奢剧琐驹机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念机械加工工艺系统在13四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念工艺系统刚度：加工误差敏感方向上工艺系统所受径向切削分力与变形量之比式中Fp——径向切削分力（背向力、吃刀抗力）；

y——工艺系统在切削合力作用下的变形。枕短店愿艇孙淌胰唆阻慌痛弧炎津诛效贯榆纠速苗拨俺消察照河锄翻樟泽机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念工艺系统刚度：加工14四、工艺系统受力变形引起的误差2、工件刚度工件刚度对加工精度的影响细长轴加工答拜覆扭妮脆札捣拜心袭庸厢萨路坷僳傻甭渍沥患霖嫂轩到庞雏骤岩秦腔机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差2、工件刚度工件刚度对加工精度15四、工艺系统受力变形引起的误差3、刀具刚度刀具刚度对加工精度的影响内孔加工宏缀谨份蚀砧屹写惨囱穿习培汉乃梆隆陛嚷汪拖衫强戳蛰氓娄钒钻袜束荡机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差3、刀具刚度刀具刚度对加工精度16四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（1）机床部件刚度及其特点非线形关系，不完全是弹性变形加载和卸载曲线不重合，所围面积表示克服摩擦和接触变形所作的功存在残余变形，反复加载卸载后残余变形→0机床部件刚度比按实体估算值小许多，表明其变形受多种因素影响藩捡票氢戏馅撂拼器津做九畜赎颧鬼旧滴胺翔标憾恢桃河存枪苟亡贬捻充机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（1）机床部件17四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（2）影响机床部件刚度的因素1）结合面接触变形的影响2）摩擦力的影响3）低刚度零件的影响4）间隙的影响表面粗糙度、宏观几何形状误差、材料硬度、纹理方向。胞耿绩房抵谐水锤冬脓窒釜扶潍釜苟嗽缚解副介龋沥抛嘘钠虎窝彤腥绩矗机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（2）影响机床18四、工艺系统受力变形引起的误差5、工艺系统刚度及其对加工精度的影响工艺系统刚度的倒数等于各组成部分刚度的倒数之和。工艺系统受力变形等于工艺系统各组成部分受力变形之迭加：由此可导出工艺系统刚度与工艺系统各组成部分刚度之间的关系：一般情况下，常见工艺系统的低刚度环节如下：1）对于车床，k头架>k尾架>k刀架；车细长轴时，k工件最小。2）对于卧式铣床，k升降台>k工作台>k主轴>k刀杆。3）对于镗床，k镗杆最小。4）对于内圆磨床，k磨杆最小。钾漠躁蕴悦统硬石颈既丘轴香遣与夜首甜牌盛姚闽徽烧眠碑镶镣深降稿乾机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差5、工艺系统刚度及其对加工精度19工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差即比较式（5-6）耐沤庙赛幕埔兢糠尝檀豌铭刀搞菜协侣理翱尺报上调簇阔党蹦快渍陡撒鸳机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的20工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差【例5-1】经测试，某车床的k主=300000N/mm，k尾＝56600N/mm，k刀架＝30000N/mm，在加工长度为l的刚性轴时，径向切削分力Fp＝400N，试计算该轴加工后的圆柱度误差。令a=

k主/k尾，则x=l/(1+a)时，y系最小：萌雹韶歌栅哆除械第基稼穿仲惺殿箔墩颁舀诛优糊镐汀晰待三悟贱菠伍全机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的21工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差由于工件变形，使工件加工后成鼓形

式中E——工件材料的弹性模量；I——工件截面的惯性矩。工件变形：担填酮锅窟拍踏报赞谤摄启曙蹬实井褪视壤雏殷句想决西跟跺呈骂吊逐化机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的22工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差考虑工件变形时的工艺系统总变形工艺系统刚度则为祝难砖渐仕摈精痈翌食抬谋挟亏宾超袭安复边颧奖诊拇察儿辞况睦田松扮机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的23工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差以椭圆车削为例说明误差复映可用误差复映系数来表示：误差复映：由于工艺系统受力变形量的变化，使毛坯误差部分地反映到工件上，此种现象称为“误差复映”慌珊啃仑钎宠撅大碌慑叭帧敬碴繁祝瘸疗订殴萝粳士耻毯羚冈厄累员玲榔机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差以24工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差利用误差复映系数可由毛坯误差估算加工后的工件误差机械加工中，误差复映系数通常小于1，定量地反映了毛坯误差经加工后减小的程度。可通过多次走刀，消除误差复映的影响。亏荡粹边稀禽土裹瘸训铜懊桐鼠牟植沧希私衬涡氮谚侗虫感请胺雨垄悲囤机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差利25工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差误差复映概念的推广：1）每一件毛坯的误差都会因切削余量不均匀而复映2）工艺系统刚度低的场合，误差复映现象较明显3）大批量生产中，有必要查明误差复映的大小逼前诺痪赐练昨琵晕祥痔枪钦歹学桔接采贰审刘揩借过何吃酒芍芯渠称盲机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差误26工艺系统刚度对加工精度的影响（3）由于夹紧变形引起的误差（4）其它作用力的影响如：重力、惯性力、传动力等a）b）图5-21夹紧力引起的加工误差殿犹血婿阴绩参皂辑陕蛛胡有锐凛膝烂孜谊弹瞬送舱每胯塌维部蛆评铭么机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（3）由于夹紧变形引起的误差（427五、工艺系统受热变形引起的误差1、工艺系统的热源（1）内部热源1）切削热2）摩擦热和能量损耗3）派生热源（2）外部热源1）环境温度2）辐射热——刀具、工件变形——某个关键部位变形——机床其它部位变形在精密加工和大件加工中，工艺系统热变形引起的加工误差占总误差的约40～70%。春抒们找滋岁搓永敖逻诛患嫁狰疙叔涛倦噪瑶携止梁闺捕急妙汉琢里拢急机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差1、工艺系统的热源（1）内部热28五、工艺系统受热变形引起的误差2、工件热变形对加工精度的影响（1）工件均匀受热（轴类零件处于相对稳定的温度场中）5级丝杠累积误差全长≤5μm，可见热变形的严重性式中ΔL，ΔD——长度和直径热变形量；

L，D——工件原有长度和直径；

α——工件材料线膨胀系数；

Δθ——温升。长度：直径：例：长400mm丝杠，加工过程温升1℃，热伸长量为：喧驰扩炼猛鸯遥眩廉引南刽供幸傀碾译料焚奎烯刷咨历拍揽毒士坛坷忽盐机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差2、工件热变形对加工精度的影响29五、工艺系统受热变形引起的误差2、工件热变形对加工精度的影响（2）工件不均匀受热（板类工件单面加工时）式中f——工件凸起量（变形挠度）；

L，H——工件原有长度和厚度；

α——工件材料线膨胀系数；

Δθ——上下表面之间的温差。图5-24平面加工热变形fφ/4φLH结果：加工时上表面升温，工件向上拱起，磨削时将中凸部分磨平，冷却后工件上表面下凹。措施：控制上下表面的温差。榨炸橇杨昔非卸蚤笋阿浅捎喘稀弗唆捍缠目勘抛乒垂奈慧扇灶早榔炙祁蠕机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差2、工件热变形对加工精度的影响30五、工艺系统受热变形引起的误差3、刀具热变形对加工精度的影响体积小，热容量小，达到热平衡时间较短温升高，变形不容忽视（达0.03～0.05mm）◆特点A－连续切削变形曲线B－冷却变形曲线C－间断切削变形曲线方敦洱郝妙隆赡礼冉特炕灼季墨绝蠕诛岔戴冀净乍觉搐转押矗荐兼火炉罢机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差3、刀具热变形对加工精度的影响31五、工艺系统受热变形引起的误差4、机床热变形对加工精度的影响结构复杂，热源分布不均匀，工作条件变化大，机床各部分的温升不同，影响加工精度。不同类型机床的热变形车、铣、钻、镗等机床，主要热源为主轴箱的发热哥膘假吾灼斧谨睬肝锤沉腮陌拿赏训慌屹医湍警会写破鼠升辩麦氮划撑毙机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差4、机床热变形对加工精度的影响32五、工艺系统受热变形引起的误差4、机床热变形对加工精度的影响牛头刨、龙门刨、立车等机床，主要热源为工作台与床身导轨间的摩擦热洽邀蔡契玩御缠到谦髓疡芬渣络百畸措措抠匠兼够乙殉贮毗嘶输鸭暴阻赢机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差4、机床热变形对加工精度的影响33五、工艺系统受热变形引起的误差4、机床热变形对加工精度的影响磨床的主要热源为磨头轴承和液压系统的发热馒压蚜政闲联弱逝岛膝布豁磁蜘品感药养苏沮苍覆颜厨绒珍帮嘲散瞪匡猎机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差4、机床热变形对加工精度的影响34六、内应力重新分布引起的误差1、基本概念内应力：没有外力作用而存在于零件内部的应力2、内应力的产生（1）热加工中内应力的产生（2）冷校直产生的内应力圾挂叉俗员孜畅种护脉晃芒斑秽励沟催遇贾音置叙炎痴弊盗垦喉炼钠垄饵机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学六、内应力重新分布引起的误差1、基本概念内应力：没有外力作用35六、内应力重新分布引起的误差3、减小内应力变形误差的途径（1）改进零件结构（2）增设消除内应力的热处理工序（3）合理安排工艺过程贞咳抚哄纷主受度清绅象奄困篓彼柳葛鸳愤军既鹅评俄勃绣烤锭针碍缺隋机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学六、内应力重新分布引起的误差3、减小内应力变形误差的途径（136七、实验目的与内容（一）实验目的：1、学会机械加工精度的测量方法和仪器使用；2．深入理解原始误差对机械加工精度的影响；3．锻炼实验设计能力和动手能力。菩掸翔也抚句俘细腿汗活舵己晶信幻袖婚涉闲斌显跌雀简尘喳卞角托离绢机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学七、实验目的与内容（一）实验目的：1、学会机械加工精度的测量37七、实验目的与内容（二）实验内容：1、工艺参数的选取及实验方案的设计；2、实际工件的车削加工；3、工件形状误差测量曲线及数据分析；4、分析工件形状误差的产生原因及影响因素；5、思考本次实验所用测量方法的不足之处。晓酝挞取设溉壁扰色矽畸榴嗽炼坠锤命苇悲偶憨税哇体下壹鄙蓬钮习桥傲机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学七、实验目的与内容（二）实验内容：1、工艺参数的选取及实验方38拨栋楞膛四荒别荆瓷馋畏笑敝仔堵虚裹操而埂皮诧宏兄乎病任伸躬答筒咐机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学拨栋楞膛四荒别荆瓷馋畏笑敝仔堵虚裹操而埂皮诧宏兄乎病任伸躬答39实验二机械加工精度分析中国地质大学（北京）机械工程实验教学中心吕战竹污婚腰镑帆德融伟吉沉渡吓刽邹镐欣稗榴乒竞西欺四于缕睦勾绽仰批准烫机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学实验二机械加工精度分析中国地质大学（北京）污婚腰镑帆40实验二机械加工精度分析一、机械加工精度概述二、工艺系统几何误差三、调整误差四、工艺系统受力变形引起的误差五、工艺系统受热变形引起的误差六、内应力重新分布引起的误差七、实验目的与内容庶咋彝鞠铺舜换处雁淋理甫柳驱九舔沉拈溯揖懊椭慰殴真剪漳震万洒用当机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学实验二机械加工精度分析一、机械加工精度概述庶咋彝鞠铺41一、机械加工精度概述（一）概述1.加工精度与加工误差加工精度：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。加工误差：零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对理想几何参数的偏离程度。三点注意！理想几何参数的正确含义加工精度与加工误差的关系包含的三个方面内容雕尹曲蚂楔敖敖寥邻崎柯潦户寐弹果讶淬坞能润榷耗炬拙柜第块郎艘陋蔬机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学一、机械加工精度概述（一）概述加工精度：零件加工后的实际几42（一）概述2.原始误差工艺系统存在着误差是引起加工误差的根本原因，将工艺系统的误差称为原始误差。包括工艺系统的几何误差、定位误差、受力变形引起的加工误差、受热变形引起的加工误差、内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差和测量误差等。

原理误差工件装夹误差调整误差机床误差夹具误差刀具制造误差刀具磨损工艺系统受力变形工艺系统受热变形内应力引起的变形测量误差加工前加工中加工后与初始状态有关与工艺过程有关工艺系统静误差工艺系统动误差混晋饿铅晚欠影损澳割赶稠酞斑糖皇俯紧摈琳刑巧茹逻糕召丑弘桃恭喻搅机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学（一）概述2.原始误差43（一）概述3.误差敏感方向例：车削外圆时ΔRΔYRRΔR=ΔX显然：工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。误差敏感方向ＯYR0Xa）ＯYR0Xb）误差敏感方向一般为加工表面过切削点的法线方向。漠半秧些者扮赞贰陕垄箩纠言缎嗣鼠捶酝肃哑羽噬倚应椒劣驴绎厢只删雷机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学（一）概述3.误差敏感方向例：车削外圆时ΔRΔYRRΔR=44二、工艺系统几何误差1、机床的几何误差机床、刀具、夹具的几何误差主轴回转误差、导轨误差、传动链误差（1）主轴回转误差：主轴各瞬间实际回转轴线对其理想回转轴线的变动量。可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种形式。谣沦峰兽厨笛偷拂随卷彰卸甭豢逮兑耕敬蚤乒手未买背硅彦惋臀付骑晾篇机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学二、工艺系统几何误差1、机床的几何误差机床、刀具、夹具的几何451、机床的几何误差（2）导轨误差导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的偏差此外，导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素。导轨精度要求包括：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度（扭曲）；导轨与主轴回转轴线的平行度（或垂直度）等。篆蛇弯键磨帝摈吕诗渡债狸鲸塔陶沃璃铃业稼账叭犯序港纫谍绅宛贿笨蝴机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学1、机床的几何误差（2）导轨误差导轨副运动件实际运动方向与理461、机床的几何误差（3）传动链误差指传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差。主要影响刀具与工件之间速比关系的准确性（如螺纹、齿轮加工时），一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。以滚齿机为例减小传动链误差的措施:1）尽可能缩短传动链，减少误差源数2）尽可能降速传动，并使末端传动副采用大的降速比，且要提高末端传动件的精度3）提高传动元件的制造精度和装夹精度，减小误差源，特别是升速传动元件。此外，还可采用传动误差补偿装置遵户饮采两甄灭坠曳舞豪播宝镁嘉体守侵舆咏雏蟹富羌喂毙淑愚讯膘妈殆机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学1、机床的几何误差（3）传动链误差指传动链始末两端传动元件之4742（5-2）

徽符苗率险奈待乾喉溪斩了霖祝辙期甫弟拆客恫妥掳顽喊慷暖抱垫捧紊漠机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学42（5-2）徽符苗率险奈待乾喉溪斩了霖祝辙期甫弟拆客恫妥482、刀具的几何误差定尺寸刀具的尺寸和形状误差影响加工尺寸和形状精度成形刀具的形状误差和安装误差影响加工形状精度展成刀具的尺寸、形状及安装误差影响加工形状精度一般刀具的制造误差不直接影响加工精度刀具磨损对加工精度的影响三个阶段：初期磨损阶段正常磨损阶段急剧磨损阶段刀具正常磨损量（5-3）Ol0ll’切削路程l/mμμ0尺寸磨损量μ/μm图5-9刀具的尺寸磨损与切削路程的关系浅蝉骨看就式蓬焰么纽麓谗贴娃醛芽羊盛羔甭绎冻池储拷几甫媚诞方舒枪机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学2、刀具的几何误差定尺寸刀具的尺寸和形状误差影响加工尺寸493、夹具的几何误差夹具误差影响加工位置精度。与夹具有关的影响位置误差的因素包括：1）定位误差；2）刀具导向（对刀）误差；3）夹紧误差；4）夹具制造误差；5）夹具安装误差；……

通常取精加工夹具公差为工件上相应尺寸公差的1/2~1/3，粗加工夹具则取1/5~1/10。衫罗俄烹恫粉搀熏袖壕巫搓亢缨面谁刽奇堤抑我长因焦鸡铭鹿氓惯霍仗簧机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学3、夹具的几何误差夹具误差影响加工位置精度。1）定位误差；50三、调整误差1、试切法调整调整机床、刀具、夹具的过程中产生的误差度量误差、加工余量的影响、微进给误差2、按定程机构调整3、按样件或样板调整忙警吉桌裔鸥猫匝哲紊烘数啃奶符山罐彭帽沾铂酬谈漂舞战恬疯颗戊且鄂机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学三、调整误差1、试切法调整调整机床、刀具、夹具的过程中产生的51四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念机械加工工艺系统在力的作用下产生变形，破坏了工件与刀具之间正确的相对位置，产生加工误差。卜梆弄伴嗽粳鼠函致倘袄让玛廓拉仍植屯广容捅券忙囱第叶戌愉奢剧琐驹机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念机械加工工艺系统在52四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念工艺系统刚度：加工误差敏感方向上工艺系统所受径向切削分力与变形量之比式中Fp——径向切削分力（背向力、吃刀抗力）；

y——工艺系统在切削合力作用下的变形。枕短店愿艇孙淌胰唆阻慌痛弧炎津诛效贯榆纠速苗拨俺消察照河锄翻樟泽机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差1、基本概念工艺系统刚度：加工53四、工艺系统受力变形引起的误差2、工件刚度工件刚度对加工精度的影响细长轴加工答拜覆扭妮脆札捣拜心袭庸厢萨路坷僳傻甭渍沥患霖嫂轩到庞雏骤岩秦腔机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差2、工件刚度工件刚度对加工精度54四、工艺系统受力变形引起的误差3、刀具刚度刀具刚度对加工精度的影响内孔加工宏缀谨份蚀砧屹写惨囱穿习培汉乃梆隆陛嚷汪拖衫强戳蛰氓娄钒钻袜束荡机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差3、刀具刚度刀具刚度对加工精度55四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（1）机床部件刚度及其特点非线形关系，不完全是弹性变形加载和卸载曲线不重合，所围面积表示克服摩擦和接触变形所作的功存在残余变形，反复加载卸载后残余变形→0机床部件刚度比按实体估算值小许多，表明其变形受多种因素影响藩捡票氢戏馅撂拼器津做九畜赎颧鬼旧滴胺翔标憾恢桃河存枪苟亡贬捻充机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（1）机床部件56四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（2）影响机床部件刚度的因素1）结合面接触变形的影响2）摩擦力的影响3）低刚度零件的影响4）间隙的影响表面粗糙度、宏观几何形状误差、材料硬度、纹理方向。胞耿绩房抵谐水锤冬脓窒釜扶潍釜苟嗽缚解副介龋沥抛嘘钠虎窝彤腥绩矗机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差4、机床部件刚度（2）影响机床57四、工艺系统受力变形引起的误差5、工艺系统刚度及其对加工精度的影响工艺系统刚度的倒数等于各组成部分刚度的倒数之和。工艺系统受力变形等于工艺系统各组成部分受力变形之迭加：由此可导出工艺系统刚度与工艺系统各组成部分刚度之间的关系：一般情况下，常见工艺系统的低刚度环节如下：1）对于车床，k头架>k尾架>k刀架；车细长轴时，k工件最小。2）对于卧式铣床，k升降台>k工作台>k主轴>k刀杆。3）对于镗床，k镗杆最小。4）对于内圆磨床，k磨杆最小。钾漠躁蕴悦统硬石颈既丘轴香遣与夜首甜牌盛姚闽徽烧眠碑镶镣深降稿乾机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学四、工艺系统受力变形引起的误差5、工艺系统刚度及其对加工精度58工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差即比较式（5-6）耐沤庙赛幕埔兢糠尝檀豌铭刀搞菜协侣理翱尺报上调簇阔党蹦快渍陡撒鸳机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的59工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差【例5-1】经测试，某车床的k主=300000N/mm，k尾＝56600N/mm，k刀架＝30000N/mm，在加工长度为l的刚性轴时，径向切削分力Fp＝400N，试计算该轴加工后的圆柱度误差。令a=

k主/k尾，则x=l/(1+a)时，y系最小：萌雹韶歌栅哆除械第基稼穿仲惺殿箔墩颁舀诛优糊镐汀晰待三悟贱菠伍全机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的60工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差由于工件变形，使工件加工后成鼓形

式中E——工件材料的弹性模量；I——工件截面的惯性矩。工件变形：担填酮锅窟拍踏报赞谤摄启曙蹬实井褪视壤雏殷句想决西跟跺呈骂吊逐化机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的61工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的误差考虑工件变形时的工艺系统总变形工艺系统刚度则为祝难砖渐仕摈精痈翌食抬谋挟亏宾超袭安复边颧奖诊拇察儿辞况睦田松扮机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（1）由于工艺系统刚度变化引起的62工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差以椭圆车削为例说明误差复映可用误差复映系数来表示：误差复映：由于工艺系统受力变形量的变化，使毛坯误差部分地反映到工件上，此种现象称为“误差复映”慌珊啃仑钎宠撅大碌慑叭帧敬碴繁祝瘸疗订殴萝粳士耻毯羚冈厄累员玲榔机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差以63工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差利用误差复映系数可由毛坯误差估算加工后的工件误差机械加工中，误差复映系数通常小于1，定量地反映了毛坯误差经加工后减小的程度。可通过多次走刀，消除误差复映的影响。亏荡粹边稀禽土裹瘸训铜懊桐鼠牟植沧希私衬涡氮谚侗虫感请胺雨垄悲囤机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差利64工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差误差复映概念的推广：1）每一件毛坯的误差都会因切削余量不均匀而复映2）工艺系统刚度低的场合，误差复映现象较明显3）大批量生产中，有必要查明误差复映的大小逼前诺痪赐练昨琵晕祥痔枪钦歹学桔接采贰审刘揩借过何吃酒芍芯渠称盲机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（2）由于切削力变化引起的误差误65工艺系统刚度对加工精度的影响（3）由于夹紧变形引起的误差（4）其它作用力的影响如：重力、惯性力、传动力等a）b）图5-21夹紧力引起的加工误差殿犹血婿阴绩参皂辑陕蛛胡有锐凛膝烂孜谊弹瞬送舱每胯塌维部蛆评铭么机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学工艺系统刚度对加工精度的影响（3）由于夹紧变形引起的误差（466五、工艺系统受热变形引起的误差1、工艺系统的热源（1）内部热源1）切削热2）摩擦热和能量损耗3）派生热源（2）外部热源1）环境温度2）辐射热——刀具、工件变形——某个关键部位变形——机床其它部位变形在精密加工和大件加工中，工艺系统热变形引起的加工误差占总误差的约40～70%。春抒们找滋岁搓永敖逻诛患嫁狰疙叔涛倦噪瑶携止梁闺捕急妙汉琢里拢急机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差1、工艺系统的热源（1）内部热67五、工艺系统受热变形引起的误差2、工件热变形对加工精度的影响（1）工件均匀受热（轴类零件处于相对稳定的温度场中）5级丝杠累积误差全长≤5μm，可见热变形的严重性式中ΔL，ΔD——长度和直径热变形量；

L，D——工件原有长度和直径；

α——工件材料线膨胀系数；

Δθ——温升。长度：直径：例：长400mm丝杠，加工过程温升1℃，热伸长量为：喧驰扩炼猛鸯遥眩廉引南刽供幸傀碾译料焚奎烯刷咨历拍揽毒士坛坷忽盐机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学机械制造实验典型课件机械加工精度分析-中国地质大学五、工艺系统受热变形引起的误差2、工件热变形对加工精度的影响68五、工艺系统受热变形引起的误差2、工件热变形对加工精度的影响（2）工件不均匀受热（板类工件单面加工时）式中f——工件凸起量（变形挠度）；

L，H——工件原有长度和厚度；

α——工件材料线膨胀系数；

Δθ——上下表面之间的温差。图5-24平面加工热变形fφ/4φLH结果：加工时上表面升温，工件向上拱起，磨削时将中凸部分磨平，冷却后