1、1.第三章加工精度及其控制(通常形狀誤差在位置公差范圍內(nèi)，而位置公差在尺寸公差范圍內(nèi))，表面粗糙度波紋度和紋理方向傷痕(劃痕、裂紋、砂眼等)。)，加工質(zhì)量的內(nèi)容，2，31概述，1。加工精度：加工后零件的實(shí)際幾何參數(shù)接近理想幾何參數(shù)。符合度越高，加工精度越高，實(shí)際生產(chǎn)中的零件不能完全滿足理想要求。2.加工誤差：指加工后實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和表面間的相互位置)與理想幾何參數(shù)的偏差程度，為保證產(chǎn)品的性能分析，允許有一定的加工誤差。3.它們之間的關(guān)系：它們從不同的角度評(píng)估加工零件的幾何參數(shù)。加工精度用加工誤差的大小來(lái)表示。保證和提高加工精度的問(wèn)題實(shí)際上是限制和減少加工誤差的問(wèn)題。加工精度的合理公式

2、：一般來(lái)說(shuō)，加工精度越高，加工成本越高，生產(chǎn)效率越低。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)零件的使用要求，合理規(guī)定零件的加工精度，努力提高生產(chǎn)率，降低成本。5.工藝系統(tǒng)：在加工過(guò)程中，機(jī)床、刀具、夾具和工件形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，即工藝系統(tǒng)。6.原始誤差：過(guò)程系統(tǒng)中的各種誤差稱為原始誤差。研究加工精度的目的是找出各種原始誤差的物理和力學(xué)性質(zhì)及其對(duì)加工精度的影響，掌握控制加工誤差的方法，獲得預(yù)期的加工精度，必要時(shí)找出進(jìn)一步提高加工精度的方法。4、1、原始誤差分類、原始誤差構(gòu)成、2、影響加工精度的因素、5、2、誤差敏感方向、(4-1)、(4-2)，顯然，工藝系統(tǒng)的原始誤差方向?qū)庸ぞ扔胁煌挠绊?。?duì)加工精度影響最大的

3、方向稱為誤差敏感方向。誤差敏感方向通常是通過(guò)切削點(diǎn)的加工表面的法線方向。車(chē)削工具如圖6所示。用物理學(xué)和力學(xué)原理研究加工精度，分析一個(gè)或幾個(gè)因素對(duì)加工精度影響的方法。單因素與加工誤差的關(guān)系通常是通過(guò)分析、計(jì)算、試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)得到的。根據(jù)生產(chǎn)一批工件的實(shí)例結(jié)果，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。它用來(lái)控制正常的過(guò)程。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可以判斷錯(cuò)誤的性質(zhì)，找出錯(cuò)誤的規(guī)律。1.單因素分析和2。統(tǒng)計(jì)分析。在實(shí)際生產(chǎn)中，這兩種方法經(jīng)常結(jié)合使用。首先，利用統(tǒng)計(jì)分析方法找出誤差的發(fā)生規(guī)律，初步判斷加工誤差的可能原因。然后，通過(guò)單因素分析和實(shí)驗(yàn)，快速有效地找出影響加工精度的主要原因。7是指使用近似成形運(yùn)動(dòng)或近似邊緣輪廓

4、引起的誤差。32工藝系統(tǒng)幾何精度對(duì)加工精度的影響，1。加工原理誤差，8，9，2。調(diào)整誤差、測(cè)量誤差。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的位移誤差。距離機(jī)構(gòu)錯(cuò)誤。樣本或模板錯(cuò)誤。測(cè)量有限樣本引起的誤差。試切法和調(diào)整法，1。試切法(圖一):用于單件和小批量生產(chǎn)。調(diào)整方法(圖二):用于大規(guī)模生產(chǎn)，10。3.機(jī)床誤差、(1)機(jī)床導(dǎo)軌誤差、1。導(dǎo)軌精度及其對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌精度：機(jī)床導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的重合度它們之間的偏差值稱為導(dǎo)向誤差。導(dǎo)軌是確定機(jī)床主要部件相對(duì)位置的基準(zhǔn)，也是運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，其誤差直接影響被加工工件的精度。包括：導(dǎo)軌在水平面上的直線度、導(dǎo)軌在垂直面上的直線度、前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲度

5、)、平行度，11，12，1)導(dǎo)軌在水平面上的直線度(彎曲度)對(duì)車(chē)床和外圓磨床零件的形狀精度有很大的影響，因?yàn)榈额^在加工表面徑向上相對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)軸的變化是敏感的。車(chē)床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)彎曲后，刀具在縱向進(jìn)給時(shí)不能平行于工件軸線。因此，在工件的表面上形成形狀誤差。當(dāng)導(dǎo)軌向后凸起時(shí)，工件會(huì)產(chǎn)生鞍形誤差。當(dāng)導(dǎo)軌向前突出時(shí)，工件會(huì)產(chǎn)生鼓形誤差。13，2)導(dǎo)軌在垂直面上的直線度(彎曲度)。垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)車(chē)床影響很小，可以忽略不計(jì)。但對(duì)于刨床、銑床和導(dǎo)軌磨床來(lái)說(shuō)，導(dǎo)軌在垂直面上的直線度誤差會(huì)直接反映在工件上。14，3)前后導(dǎo)軌平行度(變形)，普通車(chē)床：磨床：以車(chē)床為例，15，2。導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的影響因素，

6、1)導(dǎo)軌制造誤差，2)導(dǎo)軌安裝誤差：適用于長(zhǎng)刨床、銑床和導(dǎo)軌磨床。它們的床導(dǎo)軌是細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，剛性差，在自重的作用下容易變形。如果安裝不正確或基礎(chǔ)不良，導(dǎo)軌會(huì)彎曲變形。3)導(dǎo)軌磨損：由于使用程度不同，受力不均，機(jī)床使用一段時(shí)間后，導(dǎo)軌各段的磨損量不同。同一截面上各導(dǎo)軌面的磨損量不相等。16，3，提高導(dǎo)軌精度的措施，制造誤差設(shè)計(jì)和制造機(jī)床時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑和保護(hù)裝置方面采取措施提高導(dǎo)軌精度。安裝誤差安裝機(jī)床時(shí)，要校正水平，保證基礎(chǔ)質(zhì)量。使用磨損誤差時(shí)，注意調(diào)整導(dǎo)軌配合間隙，保證良好的潤(rùn)滑和維護(hù)。17，(2)主軸旋轉(zhuǎn)誤差，1旋轉(zhuǎn)精度：機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸與理想旋轉(zhuǎn)軸的重合度。旋轉(zhuǎn)誤差：機(jī)床主軸

7、旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸偏離理想旋轉(zhuǎn)軸。機(jī)床主軸是安裝工件或刀具并傳遞主要切削運(yùn)動(dòng)的重要零件，其旋轉(zhuǎn)精度主要影響零件加工表面的幾何形狀精度、位置精度和表面粗糙度。2.誤差原因：由于制造誤差、配合質(zhì)量、潤(rùn)滑條件以及軸承、軸頸、軸承座等轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)因素的影響。瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸的空間位置周期性地變化。3理想旋轉(zhuǎn)軸：它客觀存在，但無(wú)法確定，通常被平均旋轉(zhuǎn)軸代替。18，4分類：徑向圓跳動(dòng)，端面圓跳動(dòng)，傾角擺動(dòng)，19，5。主軸旋轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響，主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度(鏜削)的影響，考慮最簡(jiǎn)單的情況，主軸旋轉(zhuǎn)中心在Y方向做簡(jiǎn)單的諧波直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，其振幅為2e。那么刀尖的坐標(biāo)值是：其中r是

8、刀尖的車(chē)削半徑；主軸角度。顯然，鉆孔是一個(gè)橢圓。20、21、徑向跳動(dòng)對(duì)車(chē)削外圓精度的影響、考慮到最簡(jiǎn)單的情況，主軸的旋轉(zhuǎn)中心在Y方向上以簡(jiǎn)單的諧波直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸的轉(zhuǎn)速相同，振幅為2e。那么刀具尖端軌跡接近于一個(gè)完美的圓。結(jié)論：車(chē)削外圓時(shí)，主軸徑向跳動(dòng)基本不影響加工面的加工誤差，主軸徑向跳動(dòng)影響加工精度(車(chē)削外圓)，22、23、主軸端面跳動(dòng)影響加工精度，加工端面不平整且不垂直于圓柱面；加工螺紋時(shí)，會(huì)出現(xiàn)螺距周期性誤差。24、主軸傾斜擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響，幾何軸線的圓錐運(yùn)動(dòng)在空間上與平均軸線成一定的圓錐角。如果沿垂直于平均軸的每個(gè)截面觀察，它相當(dāng)于幾何軸繞平均軸做偏心運(yùn)動(dòng)，但每個(gè)截面的偏心

9、率是不同的。因此，無(wú)論轉(zhuǎn)向影響主軸旋轉(zhuǎn)精度的主要因素是滑動(dòng)軸承的切削力，鏜床(圖2)隨主軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，主軸直徑總是在固定位置與軸承孔內(nèi)表面的不同部位接觸，因此軸承孔的圓度對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)精度影響最大，而軸頸的圓度影響很小。在車(chē)床上(圖1)，切削力的方向基本不變，主軸頸在不同位置與軸承內(nèi)孔的固定部分接觸。因此，主軸頸在軸承處的圓度是影響主軸旋轉(zhuǎn)精度的主要因素，而軸承孔的圓度影響不大。1)軸承誤差的影響，26、3)與軸承匹配的零件誤差的影響，2)軸承間隙的影響，這也對(duì)旋轉(zhuǎn)精度有影響。主軸工作時(shí)，如果軸承間隙過(guò)大，油膜厚度會(huì)增加，油膜承載力會(huì)降低。當(dāng)工作條件(負(fù)載、速度等)改變時(shí)。)變化時(shí)，油楔厚度將發(fā)生

10、很大變化，主軸軸漂移將增加。由于軸承的內(nèi)圈、外圈或軸瓦很薄，受力后容易變形，配合軸頸或箱體支撐孔的圓度誤差會(huì)導(dǎo)致軸承套圈或軸瓦變形，造成圓度誤差。與軸承套圈端面相匹配的零件，如軸肩、過(guò)渡套、套筒端蓋、螺母等。如果存在平面度誤差或不垂直于主軸的旋轉(zhuǎn)軸，會(huì)使軸承套圈的滾道傾斜，并導(dǎo)致主軸旋轉(zhuǎn)軸的徑向和軸向漂移。箱體前后軸承孔與主軸前后軸承軸頸的同軸度將導(dǎo)致軸承內(nèi)外圈的相對(duì)傾斜，這也將導(dǎo)致主軸旋轉(zhuǎn)軸的偏移。27，4)主軸轉(zhuǎn)速的影響，由于主軸部件的質(zhì)量不平衡，機(jī)床的隨機(jī)振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)軸的不穩(wěn)定性隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加而增加，使得主軸的旋轉(zhuǎn)精度在一定的速度范圍內(nèi)較高，當(dāng)超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)，誤差較大。5)主軸系統(tǒng)的徑

11、向剛度和熱變形不相等，主軸系統(tǒng)的剛度在不同方向上往往不相等。當(dāng)主軸上的外力方向隨著主軸的旋轉(zhuǎn)而改變時(shí)，主軸軸線將由于不一致的變形而漂移。當(dāng)機(jī)床工作時(shí)，主軸系統(tǒng)的溫度將升高，導(dǎo)致主軸軸向膨脹和徑向位移。由于軸承的徑向熱變形不相等，前后軸承的熱變形不同，主軸在裝卸工件和測(cè)量時(shí)必須停止，這將引起主軸旋轉(zhuǎn)軸的位置變化和漂移，影響主軸旋轉(zhuǎn)精度。提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施1)要提高主軸部件的制造精度，首先要提高軸承的回轉(zhuǎn)精度，其次要提高軸承配套的箱體支撐孔、主軸軸頸及相關(guān)表面的加工精度。另外，在裝配時(shí)可以先測(cè)量滾動(dòng)軸承和主軸錐孔的徑向圓跳動(dòng)，然后調(diào)整徑向圓跳動(dòng)的方向，使誤差相互補(bǔ)償或抵消，從而減少軸承誤差對(duì)主

12、軸旋轉(zhuǎn)精度的影響。2)預(yù)緊滾動(dòng)軸承以消除間隙，適當(dāng)預(yù)緊滾動(dòng)軸承以消除間隙，甚至產(chǎn)生輕微干涉。由于軸承內(nèi)外圈和滾動(dòng)體彈性變形的相互制約，不僅增加了軸承剛度，而且使軸承內(nèi)外圈滾道和滾動(dòng)體的誤差均勻化，從而提高了主軸的旋轉(zhuǎn)精度。29，3)通過(guò)不在工件上反映主軸的旋轉(zhuǎn)誤差(誤差傳遞)和在加工過(guò)程中不依賴于主軸直接保證工件的旋轉(zhuǎn)精度，是保證工件形狀精度的最簡(jiǎn)單和最有效的方法。例如，兩個(gè)固定中心用于支撐和研磨外圓柱面。在鏜床上加工箱體零件的孔。前后導(dǎo)套鏜孔模。機(jī)床傳動(dòng)誤差，1傳動(dòng)鏈精度(誤差):傳動(dòng)誤差當(dāng)傳動(dòng)鏈中的各種傳動(dòng)元件如齒輪、蝸輪、蝸桿、螺母等出現(xiàn)制造誤差、裝配誤差和磨損時(shí)。正確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系將被破壞

13、，并且在被加工的工件中將出現(xiàn)誤差。31、運(yùn)動(dòng)關(guān)系，其中，32、縮短傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度提高了末端部件的制造精度和安裝精度。傳動(dòng)比小，尤其是傳動(dòng)鏈末端傳動(dòng)副的傳動(dòng)比小。因此，采用減速傳動(dòng)確保傳動(dòng)精度的重要原則是使用校正裝置來(lái)補(bǔ)償傳動(dòng)誤差、端部件轉(zhuǎn)角誤差、2、提高傳動(dòng)精度的措施、33、4、夾具制造誤差和磨損。2.影響與夾具相關(guān)的位置誤差的因素包括：通常要求定位誤差和夾具制造誤差不超過(guò)工件相應(yīng)公差的1/3。1)定位誤差；2)刀具導(dǎo)軌(刀具設(shè)置)錯(cuò)誤；3)夾緊誤差；4)夾具制造誤差；5)夾具安裝錯(cuò)誤；6)夾具磨損，34，5，工具制造誤差和磨損，1，固定尺寸工具(鉆頭、鉸刀等)的尺寸誤差。2、成形工具(銑刀、成

14、形車(chē)刀等)的形狀誤差。1)影響加工形狀誤差，2)當(dāng)加工生成刀具時(shí)，刀片形狀必須滿足加工表面的共軛曲線，而刀具形狀誤差影響加工形狀誤差，35，33工藝2工藝系統(tǒng)的總位移1)彈性變形：加工過(guò)程中由于切削力、夾緊力、重力和慣性力的作用，工藝系統(tǒng)各部分的相應(yīng)變形。2)系統(tǒng)中的每個(gè)元件也會(huì)由于其接觸位置處的間隙而產(chǎn)生位移；3)過(guò)程系統(tǒng)的總位移；彈性變形位移=總位移；4)決定性因素：外力的大小和彈性系統(tǒng)抵抗外力及其變形的能力；36，3剛度：物體抵抗外力變形的能力；4工藝系統(tǒng)剛度：工藝系統(tǒng)抵抗其變形外力的能力。指在工件加工表面上切削力的法向分量Fy的作用下，刀具相對(duì)于工件在方向上的位移y的比值。切削刃在加工

15、表面法線方向的位移對(duì)加工精度影響最大。因此，在計(jì)算中必須考慮這個(gè)方向的切削力和位移。除了Fy分量，F(xiàn)y和Fz也對(duì)法向位移Y有影響.當(dāng)k不變時(shí)，F(xiàn)y越大，系統(tǒng)變形越大。對(duì)加工精度的影響越大。如果加工系統(tǒng)的剛度非常高，則盡管有外力如切削力，系統(tǒng)的位移也可以減小到最小。加工誤差：由于切削力引起的工藝系統(tǒng)彈性變形，刀具與工件在靜止?fàn)顟B(tài)下相互位置的調(diào)整以及切削成形運(yùn)動(dòng)所需的正確幾何關(guān)系發(fā)生變化，導(dǎo)致加工誤差。例如，38，6，當(dāng)加工細(xì)長(zhǎng)軸(腰鼓形)時(shí)，零件的剛性差，中間厚，兩端尖，如圖所示：無(wú)進(jìn)給磨削，39，2。工藝系統(tǒng)剛度的計(jì)算，其中，Y工藝系統(tǒng)的總變形；yjc機(jī)床的機(jī)械變形：yjj夾具的機(jī)械變形：yd

16、刀具的機(jī)械變形：yg工件的機(jī)械變形。加工時(shí)，工藝系統(tǒng)的相關(guān)零件在各種外力的作用下會(huì)發(fā)生不同程度的變形，從而改變刀具與工件的相對(duì)位置，從而產(chǎn)生相應(yīng)的加工誤差。過(guò)程系統(tǒng)在某一位置的總法向變形是同一位置各組成環(huán)節(jié)法向變形的疊加。1。工藝系統(tǒng)總變形，y=yjc yjj yd yg (1)，40，2。計(jì)算過(guò)程系統(tǒng)剛度，代入公式1，得到過(guò)程系統(tǒng)剛度與過(guò)程系統(tǒng)各部件剛度之間的關(guān)系，其中k為過(guò)程系統(tǒng)剛度；kjc機(jī)床的剛度；kjj夾具的剛度；Kd工具剛度；Kg工件剛度。根據(jù)工藝系統(tǒng)剛度的定義，機(jī)床剛度kjc、夾具剛度kjj、刀具剛度kd和工件剛度kg分別為：kjc=Fy/yjc，kjj=Fy/yjj，kd=Fy/yd，kg=Fy/yg，41，1)機(jī)床變形引起的加工誤差；3)工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響1。工件的形狀誤差是由切削力作用點(diǎn)的位置變化引起的；42.機(jī)床