《机械制造工程原理》6.ppt

第6章 机 械 加 工 精 度6.1 机械加工精度的概念6.2 获得加工精度得方法6.3 影响加工精度的因素6.4 加工误差的分析与掌握 6.1 机械加工精度的概念 6.1.1 加工精度与加工误差 加工精度是指加工后零件表面的实际尺寸、外形、位置三种几何参数与图纸要求的抱负几何参数的符合程度。 加工误差是指加工后零件实际尺寸、外形、位置三种几何参数与抱负几何参数的偏离数值。 零件的抱负几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸，对表面几何外形而言，就是肯定的圆、圆柱、平面、锥面、直线等，对表面之间的相互位置而言，就是肯定的平行、垂直、同轴，对称和肯定的角度等。 加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高，加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。 加工经济精度指在正常加工条件下(采纳符合质量标准的加工设备、工艺装备和标准技术等级的工人）所能保证的加工精度和表面质量。 加工精度： 零件实际几何参数(尺寸、外形、位置)与抱负（设计）几何参数的接近程度。圆、圆柱、平面、锥面、直线平行、垂直、同轴，对称和角度平均尺寸加工误差： 零件实际几何参数与抱负几何参数的偏离数值。 零件的抱负几何参数： 表面尺寸: 平均尺寸， 表面几何外形: 肯定的圆、圆柱、平面、锥面、直线 表面相互位置: 肯定的平行、垂直、同轴，对称和角度。 加工精度用公差等级衡量，等级↓精度↑ 加工误差用数值表示， 数值↑误差↑精度↓反之亦然。 尺寸、外形和相互位置的关系表面外形误差≈尺寸公差×(30～50％）表面位置误差≈尺寸公差×（ 65～85％） 协作要求高或有特殊功用的零件，其几何外形和相互位置精度，则往往有更高的要求。 尺寸、外形和相互位置的关系零件的尺寸、外形和相互位置精度，三者之间是有区分也有联系。一般，尺寸精度↑ ，外形、位置精度↑ 如为保证轴颈的直径尺寸精度，则轴颈的圆度误差不应超出其直径的尺寸公差；如当两个表面自身的平面度很差时，就很难保证其两表面之间的平行度。 6.1.2 原始误差与加工误差的关系 在机械加工中不允许产生加工误差是做不到的，从零件的功能看，一般也是不必要的。所以，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。 机械加工中，零件的实际几何参数的形成主要取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置。而工件和刀具的相互位置取决于机床和夹具。因此，在机械加工中，工件、刀具、机床和夹具形成了加工的系统，通常把这一系统称为工艺系统。 工艺系统实际上不行避开的存在着种种误差，这些误差必将直接影响工件加工后的精度。就是说工艺系统的误差通过加工过程直接反映到工件上，而形成加工误差。通常把工艺系统的误差称为原始误差。加工误差与原始误差是一个因果关系。 除了上述形成原始误差的工艺系统误差以外，影响加工误差的还有其它很多因素，所以也可以把产生加工误差的来源扩大为机械制造系统。可以把机械制造系统视为工艺系统。 机械制造系统（工艺系统）由三部分组成，即施行方法、机械实体、切削过程三个部分。因此原始误差可分为三大类十二项： 施行方法误差包括以下四项原始误差： 原理误差、安装误差、调整误差、测量误差 机械实体误差包括以下四项原始误差： 机床误差、夹具误差、刀具误差、毛坯误差 切削过程误差包括以下四项原始误差： 工艺系统受力变形误差、工艺系统受热变形误差、 工艺系统磨损误差、内应力变形误差 6.1.3 加工误差的性质与分类 1. 系统性误差 顺次加工一批工件时所产生的大小和方向不变或按肯定规律变化的误差。系统性误差又分为常值系统性误差和变值系统性误差。 1）常值系统性误差 大小和方向保持不变的误差。它不随时间等因素变化。如原理误差，调整误差、机械实体误差引起的加工误差等都是常值系统性误差。 2）变值系统性误差 大小和方向按肯定规律变化的误差。它可以线线性变化，也可以是非线性变化。例如刀具在正常磨损阶段的磨损量与切削路程长度是近似线性的关系，该原始误差及其引起的加工误差都是线性变值系统性误差。而刀具的热伸长，在未达到热平衡状态时，其伸长量与时间呈指数曲线关系，这种原始误差及其加工误差为非线性的变值系统性误差。 2. 随机性误差 顺次加工一批工件所产生的大小，方向无规律变化的误差称为随机性误差。如毛坯误差、定位误差、夹紧误差，内应力变形等引起的加工误差都是随机性误差。随机性误差只能通过数理统计方法来揭示其总体规律，然后实行措施加以掌握。一般来讲，减小随机误差