中职统编《数控加工工艺学》系列课件 第二章 数控加工工艺基础（下）（动画版） 云天课件

全国中职机械类教材（劳社版）第二章数控加工工艺基础

（下）（动画版）《数控加工工艺学》系列课件（第四版）P.41第四节加工余量与确定方法一、加工余量的概念P.77

实际工序余量的变动：工序余量是一个变动值，原因是工序尺寸是在公差范围内变动，类似于尺寸偏差，就有：基本（公称）工序余量、最大工序余量、最小工序余量。

加工余量

加工余量加工过程中所切除的金属层厚度。

工序余量：相邻两个工序尺寸之差。加工总余量：等于各工序余量之和。第四节加工余量与确定方法一、加工余量的概念P.77被包容面加工余量

工序余量与工序尺寸及公差的关系：

对被包容面：对包容面：包容面加工余量第四节加工余量与确定方法一、加工余量的概念P.77双向加工余量

根据工件加工部位不同，工序余量有单边工序余量和双边工序余量两种情况。

单边余量：等于实际切除的金属层厚度；如适合铣、刨等加工的不对称平面。双边余量：实际切削层厚度为加工余量之半。如适合车、镗等加工的对称回转表面。单向加工余量第四节加工余量与确定方法二、确定加工余量的方法及基本原则P.78

1.确定加工余量的方法

（1）经验估算法

凭工艺人员经验类比估算工序加工余量，此法估算数值偏大，只能用于单件生产中。（2）

查表修正法

借助工艺手册数据或工厂统计数据，根据工件的情况修正数据得到工序加工余量；这种方法应用比较广泛。（3）分析计算法

对影响加工余量的各种因素进行综合分析计算，来确定工序的最小加工余量。这种方法得出的结论经济合理，但工作量大。主要用是大量生产确定工序余量。

教材表2－9到表2－12列出了平面、孔与外圆部分常见加工方法的余量值。

第四节加工余量与确定方法二、确定加工余量的方法及基本原则P.82

2.确定加工余量的基本原则

（1）总加工余量与工序余量要分别确定

总加工余量的大小与所选择的毛坯制造精度有关，粗加工工序的加工余量，不能用查表法确定，应等于总加工余量减去其他工序的余量之和。（2）大零件取大余量零件越大，切削力、内因力引起的变形越大，因此工序余量应取大一些，以便通过本道工序消除变形量。（3）余量要足够防止因余量不足而造成废品。余量中应包含热处理而引起的变形量。

（4）采用最小加工余量原则

在保证加工精度和加工质量的前提下，余量越小越好，以缩短加工时间，减少材料消耗，降低加工成本。第五节工序尺寸及公差的确定P.83

零件上的设计尺寸一般要经过几道机械加工工序的加工才能得到，每道工序所应保证的尺寸称为工序尺寸，与其相应的公差即工序尺寸的公差。

工序尺寸及其公差的确定不仅取决于设计尺寸、加工余量及各工序能达到的经济精度，而且还与定位基准、工序基准、测量基准、编程坐标系原点的确定及基准的转换有关，所以计算工序尺寸及公差时，应根据不同的情况采用不同的方法。

第五节工序尺寸及公差的确定一、基准重合时工序尺寸及公差的计算P.83

当工序基准、测量基准、定位基准或编程原点与设计基准重合时，工序尺寸及其公差直接由各工序的加工余量和所能达到的精度确定。其计算方法是由最后一道工序开始向前推算。具体步骤如下：

（1）确定毛坯总余量和工序余量。

（2）确定工序公差。最终工序尺寸公差，等于零件图上设计尺寸公差，其余工序尺寸公差按经济精度确定。（3）计算工序基本尺寸。从零件图上的设计尺寸开始向前推算，直至毛坯尺寸，最终工序基本尺寸等于零件图上的基本尺寸，其余工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸，加上或减去后道工序余量。

（4）标注工序尺寸公差。最后一道工序的公差，按零件图上设计尺寸标注，中间工序尺寸公差，按入体原则标注，毛坯尺寸公差按双向标注。第五节工序尺寸及公差的确定一、基准重合时工序尺寸及公差的计算P.83例2－1如图所示，为某法兰盘零件上的一个孔，孔径为,表面粗糙度值

，毛坯采用铸钢件，需要淬火处理，试确定各工序尺寸及公差。解：确定工序尺寸及公差的顺序是：磨孔半精镗粗镗铸造第五节工序尺寸及公差的确定一、基准重合时工序尺寸及公差的计算P.83例2－1解：工序尺寸及其公差的计算结果。

第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.84当工序基准、测量基准、定位基准或编程原点与设计基准不重合时，工序尺寸及其公差的确定需要采用工艺尺寸链的基本知识和计算方法，通过解工艺尺寸链才能得到。

1.工艺尺寸链（1）工艺尺寸链的确定

1）工艺尺寸链的定义

尺寸链指的是在零件加工或机器装配过程中，由相互联系的尺寸形成的封闭尺寸组。

用简图表示的尺寸链，叫尺寸链图。

其中由单个零件在加工过程中的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链，就是工艺尺寸链。工件定位加工工艺尺寸链第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.85

1.工艺尺寸链（1）工艺尺寸链的确定

2）工艺尺寸链的特征

关联性在一个尺寸链中，任何一个直接保证尺寸及精度的变化都会引起间接保证尺寸及精度的变化。如图中工件尺寸A1或调刀尺寸A2任一尺寸变化，都会引起需要保证的尺寸A∑变化。工件定位加工工艺尺寸链图封闭性尺寸链中各尺寸的排列呈封闭性。如右边图中的尺寸链图。第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.86

1.工艺尺寸链（1）工艺尺寸链的确定

3）工艺尺寸的组成

工艺尺寸链组成环Ai封闭环A∑增环减环尺寸链的环

a）封闭环：在零件加工或机器装配过程中，最后自然形成（即间接获得或间接保证）的尺寸。表示方法：如A0。封闭环的特点：

由于封闭环是最后形成的，因此在加工或装配完成前,它是不存在的。

封闭环的尺寸自己不能保证，是靠其它相关尺寸来间接保证的。第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.86

1.工艺尺寸链（1）工艺尺寸链的确定

3）工艺尺寸的组成

组成环Ai封闭环A∑增环减环尺寸链的环

b）组成环：一个尺寸链中，除封闭环以外的其他各环，都是“组成环”。按其对封闭环的影响可分为增环和减环。

增环：在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封闭环也随之增大，该组成环即称为“增环”。

减环：在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封闭环却随之减小，该组成环即称为“减环”。L2、L3、L5为减环L2、L3、L4为减环L1为增环L1、L4为增环第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.86

1.工艺尺寸链（1）工艺尺寸链的确定

3）工艺尺寸的组成

组成环Ai封闭环A∑增环减环尺寸链的环

c）组成环的判别

路径法：在尺寸链中，设任意一个方向的路径（顺、逆），查看封闭环的路径箭头方向；在各组成环中，凡路径箭头方向与封闭环的路径箭头方向相反的就是增环，凡路径箭头方向与封闭环的路径箭头方向相同的就是减环。

L1、L4为增环，L2、L3、L5为减环第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.86

1.工艺尺寸链（2）工艺尺寸链计算的基本公式

工艺尺寸链的计算，关键是正确的确定封闭环，否则计算结果是错误的。封闭环的确定取决于加工方法和测量方法。

工艺尺寸链的计算方法有两种，极值法和概率法，生产中一般采用极值法，其基本计算公式如下：组成环Ai封闭环A∑增环减环尺寸链的环封闭环的公称尺寸：封闭环的最大极限尺寸：封闭环的最小极限尺寸：封闭环的公差：封闭环公差等于

各组成环的公差之和。第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.86

1.工艺尺寸链（2）工艺尺寸链计算的基本公式组成环Ai封闭环A∑增环减环尺寸链的环封闭环的平均尺寸：封闭环的上极限偏差：封闭环的下极限偏差：第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.87

2.数控编程原点与设计基准不重合的工序尺寸计算零件在设计时，从保证使用性能的角度考虑，尺寸多采用局部分散标注，而在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准，当编程原点与设计基准不重合时，为了方便编程，必须将分散标注的设计尺寸换算成编程原点为基准的工序尺寸。数控编程原点与设计基准不重合的工序尺寸计算在左图中，与设计尺寸

、、、对应的工序尺寸、、、都存在工艺尺寸链的计算问题；在右图中表达了这四个工艺尺寸链图。第五节工序尺寸及公差的确定二、基准不重合时工序尺寸及公差的计算P.87

2.数控编程原点与设计基准不重合的工序尺寸计算

下面以工序尺寸的计算为例，其工艺尺寸链图见b）图，设计尺寸为封闭环，尺寸为增环，尺寸为减环。数控编程原点与设计基准不重合的工序尺寸计算则：所求工序尺寸为

其余工序尺寸可类似地计算出来。

第五节工序尺寸及公差的确定三、关于角度尺寸链的计算P.88

角度尺寸链是由若干个彼此不平行尺寸所组成的尺寸链。

尺寸链的解法是将与封闭环不平行的尺寸链按封闭环的方向进行投影，使之成为其直线尺寸链的形式。其基本计算公式为：角度尺寸链的计算封闭环的最大极限尺寸：封闭环的最小极限尺寸：第五节工序尺寸及公差的确定三、关于角度尺寸链的计算P.89

例：如上页图所示的零件，镗削加工5个孔，其孔的中心并非分布在同一直线上，且中心连线互相不平行。求孔1、孔5之间的孔心距在水平方向投影的变化范围。

解：根据题意，为封闭环，其角度尺寸链如b）所示。

角度尺寸链图则：孔1到孔5的中心距在水平方向上的变化范围为129.25~132.83mm。第六节数控加工用量具简介一、卡尺P.89

1.游标卡尺游标卡尺是一种常用量具，具有结构简单、使用方便、测量范围大等特点。游标卡尺可以测量工件长度、外径、内径、宽度、深度、厚度、孔心距等。

游标卡尺的用途第六节数控加工用量具简介一、卡尺P.90

1.游标卡尺一般游标卡尺可分为三用游标卡尺、双面游标卡尺、单面游标卡尺等类型。三用游标卡尺游标卡尺的测量范围（规格）三用游标卡尺的测量范围有0~125mm、0~150mm；双面游标卡尺的测量范围有0~200mm、0~300mm；单面游标卡尺的测量范围较大，可达1000mm。双面游标卡尺单面游标卡尺第六节数控加工用量具简介二、千分尺P.91

1.常用千分尺

外径千分尺结构

千分尺是利用螺旋副的运动原理进行测量和读数的一种精密测微量具。千分尺按用途和结构可分为外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、螺纹千分尺、公法线千分尺等。

外径千分尺的规格在500mm以内，以每25mm为一挡，有25~50mm、50~75mm、75~100mm.……等测量范围；有0级（最高）和1级两种制造精度。外径千分尺的使用第六节数控加工用量具简介二、千分尺P.91

其它各类千分尺

杠杆千分尺内测千分尺内径千分尺深度千分尺壁厚千分尺尖头千分尺第六节数控加工用量具简介二、千分尺P.91

2.杠杆式千分尺

杠杆式千分尺

杠杆式千分尺又称指示千分尺。它是由外径千分尺的微分筒部分和杠杆式卡规中指示机构组合而成的一种精密量具。

杠杆千分尺既可以进行相对测量，也可以像千分尺那样用作绝对测量，其刻度值有0.001mm和0.002mm两种。杠杆指示部分的示值范围一般为±0.06。当检验成批精密零件时，杠杆千分尺可以用量块组调整零位，使用时按千分尺上指示机构进行相对测量。第六节数控加工用量具简介三、游标万能角度尺与正弦规P.93

1.游标万能角度尺

Ⅰ型游标万能角度尺游标万能角度尺是一种直接测量平面角度的量具，有Ⅰ型和Ⅱ型两种。

Ⅰ型：测量范围：0

~320°，分度值：2

´

。

Ⅱ型：测量范围：0

~360°，分度值：5´

。（1）Ⅰ型游标万能角度尺

Ⅰ型游标万能角度尺的结构如图所示。

第六节数控加工用量具简介三、游标万能角度尺与正弦规P.93

1.游标万能角度尺（1）Ⅰ型游标万能角度尺

Ⅰ型游标万能角度尺的读数方法：

和游标卡尺相似，即先从尺身上读出游标零刻度线指示的整度数，再判断游标上的第几格的刻线与尺身上的刻线对齐，就能确定角度“分”的数值，然后把两者相加，就是被测角度的数值。角度游标的读数方法第六节数控加工用量具简介三、游标万能角度尺与正弦规P.93

1.游标万能角度尺Ⅱ型游标万能角度尺（2）Ⅱ型游标万能角度尺

Ⅱ型游标万能角度尺的结构如图所示。

Ⅱ型游标万能角度尺的读数原理和方法与Ⅰ型游标万能角度尺相同。只是这种角尺的游标在尺身的下方，且有长达300mm的直尺，可测量较大工件的角度。

Ⅱ型游标万能角度尺使用方便，可测0

~360°的各种角度。

第六节数控加工用量具简介三、游标万能角度尺与正弦规P.94

2.正弦规

正弦规结构正弦规是利用三角法测量角度的一种精密量具。一般用来测量带有锥度或角度的零件。因其测量结果，是通过直三角形的正弦关系来计算的，所以称为正弦规。

正弦规结构正弦规主要由一准确钢制长方形工作台和固定在其两端的两个相同直径的钢制精密圆柱体组成。其两个圆柱体的中心距要求很准确，两圆柱的轴心线距离L一般为100毫米或200毫米两种。工作时，两圆柱轴线与主体严格平衡，且与主体相切。第六节数控加工用量具简介三、游标万能角度尺与正弦规P.95

2.正弦规

正弦规的测量方法

图为利用正弦规测量圆锥量规的情况。在直角三角形中，sinα=h/l，式中h为量块组尺寸，按被测角度的公称角度算得。

根据测微仪在两端的示值之差可求得被测角度的误差。正弦规一般用于测量小于45°的角度，在测量小于30°的角度时，精确度可达3″～5″。正弦规测量（动画）量块高度计算：第六节数控加工用量具简介四、百分表与千分表P.96

1.百分表

百分表是一种比较量具，它只能测出相对数值，其分度值为0.01mm。主要用于检测工件的形状和位置误差（如圆度、平面度、垂直度、跳动等），也可用于校正零件的安装位置以及测量零件的内径等。百分表

百分表的使用方法是百分表一般用来测量平面的平行度和平面度的精度,它需要有一个磁性表座，首先将它固定在一个可移动的表座上，将表针归0，将表头轻触要测的边或平台上，移动表座，看表针的变化是否在规定的精度内，不行再反复调整。磁性表座第六节数控加工用量具简介四、百分表与千分表P.96

1.百分表

百分表的使用方法百分表架的使用

百分表的结构原理如图所示，当测量杆1向上或向下移动1mm时，通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈，同时小指针7转一格。大指针每转一格读数值0.01mm，小指针每转一格读数为1mm。钟表式百分表及传动原理第六节数控加工用量具简介四、百分表与千分表P.97

2.千分表

千分表是一种精度更高的比较量具，它只能测出相对数值，其分度值有0.001mm、0.002mm。主要用于精密检测工件的形状和位置误差（如圆度、平面度、垂直度、跳动等），也可用于校正零件的安装位置以及测量零件的内径等。钟表式千分表同轴度的精密测量第六节数控加工用量具简介四、百分表与千分表P.98

3.百（千）分表的使用注意事项

使用注意事项

（1）测量前应检查表盘玻璃是否破裂或脱落，测量头、测量杆、套筒等是否有碰伤或锈蚀，指松动现象，指针的转动是否平稳等。

（2）测量时应使测量杆垂直零件被测表面。测量圆柱面的直径时，测量杆的中心线要通过被测圆柱面的轴线。

（3）测量头开始与被测表面接触时，测量杆就应有相应的压缩量，以保持一定的初始测量力。

（4）测量时应轻提测量杆，移动工件至测量头下面（或将测量头移至工件上），再缓慢放下与被测表面接触。不能急骤放下测量杆，否则易造成测量误差。不准将工件强行推入至测量头下，以免损坏量仪。

测平面测圆柱体第六节数控加工用量具简介五、便携式表面粗糙度测量仪P.98

1.工作原理

在测量工件表面粗糙度时，先将传感器搭放在工件被测表面上，然后启动仪器进行测量，由仪器内部的精密驱动机构带动传感器沿被测表面做等速直线滑行，此时工件被测表面的粗糙度会引起触针产生位移，在相敏检波器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号，该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统，通过数字滤波和参数计算，结果在显示器上输出。

便携式表面粗糙度测量仪

2.特点

（1）结构紧凑经济耐用；（2）可在生产现场和计量室使用；（3）仪器可在垂直以至倒置的状态下使用。

3.应用可用于检测不同形状表面的粗糙度，包括平面、内孔、外圆柱面、凹槽及其它较难测量的表面。第七节机械加工精度及表面质量一、加工精度和表面质量的基本概念P.98机械产品的工作性能和使用寿命，总是与组成产品的零件的加工质量和产品的装配精度直接相关，而零件的加工质量又是整个产品质量的基础。零件的加工质量包括加工精度和表面质量两个方面。

1.加工精度加工精度零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。加工精度包括尺寸精度和几何精度。加工误差零件加工后的实际几何参数与理想几何参数相比较，不可能做到没有误差。（1）尺寸精度限制加工表面与其基准之间的尺寸误差。（2）几何精度几何精度包括形状、方向、位置和跳动精度，其中以形状精度、位置精度为主。形状精度限制工件加工表面的宏观几何形状误差，如圆度、圆柱度、平面度、直线度等；位置精度限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如平平行度、垂直度、同轴度、位置度等。第七节机械加工精度及表面质量一、加工精度和表面质量的基本概念P.99

2.表面质量

机械加工表面质量包括以下方面：

（1）表面层的几何形状偏差

表面粗糙度，它指零件表面的微观几何形状误差。表面波纹度，它指零件表面周期性的几何形状误差。

（2）表面层的物理、力学性能

冷作硬化，它是表面层因加工中塑性变形而引起的表面层硬度提高的现象。残余应力，它是表面层因机械加工时产生强烈的塑性变形和金相组织的可能变化形成的内应力。表面层金相组织变化，表面层因切削加工时产生的切削热而引起的金相组织的变化。第七节机械加工精度及表面质量二、表面质量对零件使用性能的影响P.99

1.对零件耐磨性的影响表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙，其摩擦因数变大，摩擦阻力就越大；同时配合表面间的有效接触面积变小，压强就越大；这样磨损也就越快。

2.对零件疲劳强度的影响

表面粗糙度影响零件的疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。

轴承内圈的磨损疲劳破坏零件第七节机械加工精度及表面质量二、表面质量对零件使用性能的影响P.100

3.对零件配合性质的影响表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。

此外，表面粗糙度还会影响零件的抗腐蚀性、密封性、测量精度、镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.100工艺系统：由机床－夹具－工件－刀具所组成的，包括有测量、切削力、切削热、磨损及其它未知的因素一个完整的系统。

加工过程中，工件与刀具的相对位置就决定了零件加工的尺寸形状和位置，因此，加工精度的问题也就涉及了整个工艺系统的精度问题。工艺系统的种种几何误差，在加工过程中会在不同的场合下，以不同的方式和程度反映加工误差。

根据工艺系统误差的性质，可以将其归纳为工艺系统的几何误差、工艺系统受力变形引起的误差、工艺系统受热引起的误差及工件内应力引起的误差。多轴立式加工中心第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工艺系统的几何误差及改善措施车床主轴

工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差、机床的几何误差、调整误差、刀具和夹具的制造误差、工件的装夹误差和工艺系统的磨损引起的误差。以下仅讨论机床的几何误差中的几个问题。（1）主轴误差主要表现在主轴的回转运动误差上。

主轴回转运动误差主轴实际回转轴线相对理想回转轴线的偏差。是机床的重要精度指标。三种表现形式：轴向窜动、径向跳动、角度摆动，实际是综合表现。

主轴回转运动的误差，会直接造成加工工件在尺寸、表面形状、表面粗糙度、位置精度等方面的误差。第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工艺系统的几何误差及改善措施（1）主轴误差主要表现在主轴的回转运动误差上。提高主轴旋转精度的方法主要有：提高主轴组件的设计，制造和安装精度，如采用高精度的轴承等。主轴回转误差的基本形式第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工艺系统的几何误差及改善措施（2）导轨误差主要表现在导轨导向误差上。导轨在水平面内的直线度误差包括：导轨在水平面内的直线度误差、导轨在垂直面内的直线度误差、导轨面间的平行度误差。导轨在垂直面内的直线度误差导轨面间的的平行度误差第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工艺系统的几何误差及改善措施（2）导轨误差主要表现在导轨导向误差上。

减少导轨误差对加工精度的影响，一方面可以通过提高导轨的制造安装和调整精度来实现，另一方面，也可以利用误差非敏感方向来设计安排定位加工。导轨面间的的平行度误差第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.101

2.工艺系统受力变形引起的误差及改善措施工艺系统（机床、夹具、工件、刀具等）在切削力、传动力、惯性力、夹紧力及重力等作用下，会产生相应变形（弹性变形、塑性变形），破坏工艺系统正确的位置，造成加工误差（工件形状和尺寸误差）。车细长轴引起的鼓形误差

切削力作用点位置变化引起的加工误差如：车细长轴引起的鼓形误差

切削力变化引起的加工误差如：误差复映现象误差复映现象第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.101

2.工艺系统受力变形引起的误差及改善措施夹紧力引起的加工误差及改进

惯性力和传动力引起的加工误差夹紧力和重力引起的加工误差

减小受力变形误差的措施：工艺系统受力变形通常是弹性变形，一般来说，工艺系统抵抗变形的能力越大，加工误差就越小。生产实际中：采用减少接触面间的表面粗糙度，增加接触面积，适当预紧，减少接触变形，提高接触刚度，合理的布置肋板，减少受力变形，提高工件刚度，合理装夹工件，减少夹紧变形等等措施，都能起到一定的改善作用。第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.102

3.工艺系统热变形引起的误差及改善措施

工艺系统热变形：工艺系统的受热产生复杂的热变形，破坏了工件与刀具之间的位置关系和相对运动关系，造成加工误差。热变形造成精加工误差的40～70%。

影响工艺系统热变形的因素主要有：机床、刀具、工件，此外，环境温度的影响，有时也是不容忽视的。第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.102

3.工艺系统热变形引起的误差及改善措施（1）机床的热变形

对机床的热变形构成影响的主要因素有：机床动力源及电气设备能量损耗的热量；传动部件、运动部件的摩擦热；切削热通过切屑或切削液传递到机床的热量，外界的辐射热。机床热变形

机床热变形，引起机床几何精度的变化，导致加工误差。

几类机床热变形趋势如图所示。

第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.103

3.工艺系统热变形引起的误差及改善措施（1）机床的热变形

减少机床热变形对加工精度影响的措施：

通常在机床大件的结构设计上采取对称结构。

采用主动控制方式均衡关键件的温度，以减少其因受热而出现的弯曲或曲扭变形对加工的影响；在结构连接设计上，控制关键部件的热变形方向对加工精度影响为最小。热对称结构立柱O型整体床身第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.103

3.工艺系统热变形引起的误差及改善措施（1）机床的热变形

减少机床热变形对加工精度影响的措施：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；

在工艺措施方面，可让机场空运转一段时间接近热平衡时，再调整机床对零件进行加工；

对精密机床安装在恒温室里使用。对机床热源强制冷却第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.103

3.工艺系统热变形引起的误差及改善措施（2）工件的的热变形由于切削热的作用，工件在加工过程中会产生热变形，因热膨胀导致工件尺寸精度和形状精度产生变化。采用弹性活顶尖安装长轴如：车、磨圆柱：造成工件热伸长误差；加工螺纹：造成螺距误差；铣、刨、磨平面：造成中凸、中凹等平面度误差。改善工件热变形的措施为了减少热变形对加工精度的影响，常采用使用切削的方法，也可以通过选择合理的刀具或改变切削参数的方法来减少切削热或减少传入工件的热量，对大型或较长的工件在夹紧状态下，要让其末端能自由伸缩。第七节机械加工精度及表面质量三、影响加工精度的因素及提高精度的措施P.104

4.工件内应力引起的误差及改善措施车床主轴减小内应力的改善措施：在零件的结构设计中尽量简化结构，考虑壁厚均匀，以减少在铸锻毛坯制造中产生的内应力。在毛坯制造之后或粗加工后精加工之前，安排时效处理以消除内应力，切削加工时，应将粗、精加工分开在不同的工，让内应力重新分布，以减少对精加工的影响。

例：车床主轴加工工艺粗车－半精车－粗磨－时效退火－精磨

工件内应力：工件在铸、锻、焊及切削加工后，内部存在各种残余内应力，处于暂时平衡，若此时进行工件精加工，会获得各种精度。但随着时间推移或其它条件改变，工件内应力会重新分布或消除，这个过程工件将会发生变形，使精加工后的精度丧失。第七节机械加工精度及表面质量四、影响表面粗糙度的因素及改善措施P.104

1.工件材料塑性材料韧性较大，加工后表面粗糙度值较大；对于同种材料，粗晶粒加工后的表面粗糙度值较大。为此，常在加工前对工件材料进行调质或正火处理，以获得均匀细密的晶粒组织和适当的硬度。零件在切削加工过程中。由于切削过程中的残留面积、积屑瘤在工件上划出的沟纹、工艺系统振动引起的振纹，以及因刀具磨损增大对工件的挤压与摩擦等原因，使零件表面变得粗糙。影响表面粗糙度的工艺因素主要有，工件材料切削用量、刀具几何参数及切削液等。

2.切削用量

进给量越大，残留面积高度变高，零件表面就越粗糙。减小进给量可以有效地减小表面粗糙度值。

残留面积的影响第七节机械加工精度及表面质量四、影响表面粗糙度的因素