1、機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的符合程度。的符合程度。加工質量加工質量機械加工精度機械加工精度表面質量表面質量尺寸精度尺寸精度形狀精度形狀精度位置精度位置精度表面粗糙度表面粗糙度表面層的物理、力學性能表面層的物理、力學性能加工誤差是指零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的偏差加工誤差是指零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的偏差程度。誤差是精度的度量。程度。誤差是精度的度量。機床機床夾具夾具刀具刀具工件工件環境環境加工原理誤差加工原理誤差工藝系統的幾何誤差工藝系統的幾何誤差工件與刀具的相對位置在靜止狀態已存在的誤

2、差。如：刀具、夾具的制造工件與刀具的相對位置在靜止狀態已存在的誤差。如：刀具、夾具的制造誤差與磨損，定位誤差等。誤差與磨損，定位誤差等。工件與刀具的相對位置在運動狀態下存在的誤差。如：機床主軸回轉誤差工件與刀具的相對位置在運動狀態下存在的誤差。如：機床主軸回轉誤差導軌導向誤差、傳動鏈誤差等。導軌導向誤差、傳動鏈誤差等。工藝系統的受力變形：工藝系統的受力變形：力效應誤差力效應誤差工藝系統的受熱變形：工藝系統的受熱變形：熱效應誤差熱效應誤差調整誤差調整誤差測量誤差測量誤差誤差的性質誤差的性質系統誤差系統誤差常值系統誤差常值系統誤差變值系統誤差變值系統誤差隨機誤差隨機誤差222)xx(e21y 6X

3、隨機誤差有大有小它們對稱分布于隨機誤差有大有小它們對稱分布于尺寸分布中心的左右。尺寸分布中心的左右。距尺寸分布中心越近的隨機誤差出距尺寸分布中心越近的隨機誤差出現的可能性越大。現的可能性越大。隨機誤差在一定范圍內分布。隨機誤差在一定范圍內分布。6,1,14321絲絲工PcbbaamiPZZZZiP2833333. 66302924261工P)(0001479. 02831854. 62833333. 6mmP)(002.00001479.06100mmP累積 sincos)(RzRAy1)(2222RzARy cos Ah一般機床：一般機床：1000：0.02精密機床：精密機床：1000：0.

4、01接觸精度：每平方英寸不少接觸精度：每平方英寸不少于于20個點。個點。R2hRR0RRR2hRh)RR(RhR2222222222 則則：項項：忽忽略略由于刀尖相對于工件回轉軸線在加由于刀尖相對于工件回轉軸線在加工表面切線方向的變化屬非敏感方工表面切線方向的變化屬非敏感方向，故其對零件的形狀精度影響極向，故其對零件的形狀精度影響極小。小。由于刀尖相對于工件回轉軸線由于刀尖相對于工件回轉軸線在加工表面徑向方向的變化屬在加工表面徑向方向的變化屬敏感方向，故其對零件的形狀敏感方向，故其對零件的形狀精度影響很大。精度影響很大。yR aBHyHyBasintgHysin,Batg 很很小小，一般：一般

5、：車床：車床：磨床：磨床：3221BH 1BH 對零件精度的影響不容忽視對零件精度的影響不容忽視4321zzzziPiP絲工diPdPidP絲絲工iPPiP絲絲工由絲杠副傳動誤差引起的誤差由絲杠副傳動誤差引起的誤差由傳動鏈總傳動比誤差引起的誤差由傳動鏈總傳動比誤差引起的誤差iPP絲工 2si ： 絲杠總的轉角誤差，即由各傳動件的轉角誤差累積到絲杠總的轉角誤差，即由各傳動件的轉角誤差累積到絲杠上的誤差之和。絲杠上的誤差之和。s 設：設： ：為傳動鏈中第：為傳動鏈中第j個環節傳動件在工件轉一轉內的轉角誤差個環節傳動件在工件轉一轉內的轉角誤差 ：為第：為第j個傳動件到機床絲杠的傳動比個傳動件到機床絲

6、杠的傳動比 ：第：第j個傳動件的轉角誤差所引起的絲杠轉角誤差個傳動件的轉角誤差所引起的絲杠轉角誤差j jij jjji njjs12 4434332432143211zzzzzzzzzzzzzzzz 242324322243212432124232221)()()(zzzzzzzzszzzzzzzz 由此可見：由此可見：傳動鏈短，則傳動精度高；傳動鏈短，則傳動精度高；傳動比傳動比i小，則傳動精度高；傳動鏈中采用降速比的傳動是保證傳動精小，則傳動精度高；傳動鏈中采用降速比的傳動是保證傳動精度的重要原則度的重要原則； 傳動鏈中最后一個傳動件的精度要高。傳動鏈中最后一個傳動件的精度要高。一般刀具如：

7、車刀、立銑刀等，主要靠調整刀具位置來保證加工一般刀具如：車刀、立銑刀等，主要靠調整刀具位置來保證加工尺寸，其制造精度不會影響加工尺寸精度。但刀具的磨損將對工尺寸，其制造精度不會影響加工尺寸精度。但刀具的磨損將對工件的加工精度產生影響。件的加工精度產生影響。BLLNB 1011000 LLNBB0 0式中：式中：Fy：切削力在：切削力在Y方向的分力；方向的分力；y：系統在切削力：系統在切削力Fx、Fy、Fz共同作用下在共同作用下在Y方向上的變形；方向上的變形；)/(mmNyFKy加載、卸載曲線不符合虎克定律；加載、卸載曲線不符合虎克定律；有殘余變形；有殘余變形；加載曲線平坦，卸載曲線較陡；加載曲

8、線平坦，卸載曲線較陡；部件剛度遠小于單件的剛度；部件剛度遠小于單件的剛度；工藝系統是由機床、刀具、夾具、工件等組成，系統的受力變工藝系統是由機床、刀具、夾具、工件等組成，系統的受力變形應等于各環節在誤差敏感方向的變形之和。即：形應等于各環節在誤差敏感方向的變形之和。即：夾夾具具工工件件刀刀具具機機床床系系統統yyyyy 夾夾具具工工件件刀刀具具機機床床系系統統系系統統KFKFKFKFFyFKyyyyyy 夾夾具具工工件件刀刀具具機機床床系系統統K1K1K1K1K1 LxFFLxLFFywzyct Lx)yy(yyctwzctx LxKF)LxL(KF)Lx(KF)LxL(Lx)KFKF(KFy

9、ctywzyctyctctwzwzctctx 2wzy2ctyx)Lx(KF)LxL(KFy jcydjywzyctyjcdjxjcKFKFLxKFLxLKFyyyy22)()(djwzctjcKLxKLxLKK111122LxxLEIFyyg22)(3stygydjywzyctystgjcstKFKFKFLxKFLxLKFyyyy22)()(EILxxLKLxKLxLKKdjwzctst3)(11112222ccFcFcFYXpFcyKfaCFF 車削時車削時XFc=1，在一次走刀中，在一次走刀中f不變，故：不變，故：pyaAFstpstystpstyKaAKFyKaAKFy222111,2

10、10ppaa021211)(stppstKAaaKAyy01 1stKA 01111, stKA02112222, stKA0211,nnnnstnnKA 121nz 可見：可見：n，則：，則： Kst，則：，則：工件的內應力工件的內應力毛坯熱應力毛坯熱應力切削加工內應力切削加工內應力冷校直內應力冷校直內應力對于鑄、鍛、焊毛坯，由于對于鑄、鍛、焊毛坯，由于各部分厚度不均，冷卻速度各部分厚度不均，冷卻速度不等而產生的內應力。不等而產生的內應力。對于鑄件：對于鑄件：“厚拉薄壓厚拉薄壓”“心部受拉、表層受壓心部受拉、表層受壓”力的作用使工件表層產生力的作用使工件表層產生壓應力，熱作用使工件表壓應力，

11、熱作用使工件表層產生拉應力。在大多數層產生拉應力。在大多數的情況下熱的作用大于力的情況下熱的作用大于力的作用，故工件表層應力的作用，故工件表層應力通常呈通常呈“表層受拉，里層表層受拉，里層受壓受壓”狀態。狀態。減少內應力的措施：減少內應力的措施： 時效處理；時效處理； 結構上保證壁厚均勻；結構上保證壁厚均勻； 剛度適當；剛度適當； 減少切削力，減少切削力，“小切深，多走刀小切深，多走刀”；盡量不用冷校直工序；盡量不用冷校直工序；）：主切削力（：切削熱傳遞的百分比）切削速度（式中：NFKsmvsJKvFQcccc/:)/(銑、刨時：銑、刨時：Q工件工件50%磨削時：磨削時： Q屑屑4%， Q砂輪

12、砂輪12%， Q工件工件84%如圖所示，主軸轉速如圖所示，主軸轉速1200rpm，工作，工作8小時后，主軸抬高量達小時后，主軸抬高量達140m，在，在垂直面上的傾斜為垂直面上的傾斜為60 m/300mm。機床的熱變形主要體現在：機床的熱變形主要體現在：主軸部件主軸部件 導軌導軌 床身床身 立柱立柱 工作臺等部工作臺等部件上。件上。車、鏜類機床其主要熱源為主軸箱的車、鏜類機床其主要熱源為主軸箱的發熱。造成主軸的位移和傾斜。發熱。造成主軸的位移和傾斜。銑床主要表現在主軸在垂直面上的傾斜。銑削后將影響工件的平面與定位基銑床主要表現在主軸在垂直面上的傾斜。銑削后將影響工件的平面與定位基面之間的平行度或

13、垂直度。面之間的平行度或垂直度。外圓磨床主要表現在砂輪架、工件頭架的位移和導軌的凸起。外圓磨床主要表現在砂輪架、工件頭架的位移和導軌的凸起。龍門刨、龍門銑床的熱變形主要表現在導軌的凸起。龍門刨、龍門銑床的熱變形主要表現在導軌的凸起。如：如：10m長的龍門刨床床身高為長的龍門刨床床身高為0.8m，當床身上導軌面與底面溫差，當床身上導軌面與底面溫差為為 1時，床身導軌的中凸量可達時，床身導軌的中凸量可達0.19mm。這個數值可表示為：。這個數值可表示為：0.02/1000mm。特點：特點：工件熱變形主要是受切削熱的影響；工件熱變形主要是受切削熱的影響；工件受切削熱的量不同，變形的影響也不同，各部分

14、的溫升不同且隨時工件受切削熱的量不同，變形的影響也不同，各部分的溫升不同且隨時間而變化；間而變化； 不同的加工方法、工件的形狀不同，產生的熱變形也不同；不同的加工方法、工件的形狀不同，產生的熱變形也不同；)()(mmtDDmmtLL 直直徑徑方方向向上上：長長度度方方向向上上：hLt82 84sin2 LLLtttLLEF)(21 hLttDEEFtg)(21例如：精刨鑄鐵導軌，例如：精刨鑄鐵導軌，L=2000mm，h=600mm，如果床面與床腳溫差為，如果床面與床腳溫差為2.4,=1.1=1.11010-5-5/，則：，則：)(022. 0600820004 . 2101 . 125mm)1

15、(1maxce 2maxce 刀具的熱變形主要影響工件的形狀誤差，如車削長軸時，工件刀具的熱變形主要影響工件的形狀誤差，如車削長軸時，工件可能由于刀具的伸長而產生錐度。可能由于刀具的伸長而產生錐度。)10(018.00 系統系統222)(21 XXey6 6XniiXnX11niiXXn12)(1 1)(21)(dxxyxF 大，則曲線平坦大，則曲線平坦尺寸分布范圍大尺寸分布范圍大加工方法的加工精度低加工方法的加工精度低 6TCp T T6 6，則表示全部零件合格則表示全部零件合格 T T6 6，則加工方法精度過則加工方法精度過高造成浪費高造成浪費 T=T=6 6，則加工方法勉強，易則加工方法

16、勉強，易出廢品出廢品 T T1.67 特級，但過高特級，但過高 1.67CCP P 1.33 一級，足夠一級，足夠 1.33CCP P1.0 二級，勉強二級，勉強 1.0CCP P0.67 三級，不足三級，不足 C CP P0.67 四級，不行四級，不行XminXmaxXeseiD Xmax=X2=D+esXmin=X1=D-ei中心偏差中心偏差為為“+”表示表示分布中心比公差帶中分布中心比公差帶中心大。心大。+x2x1dxeyxxxx21222)(21 xxz aaxxxz2 bbxxxz1dzezFzz02221)( +XminXmaxX+XminXmaxXdzezFazza02221)(

17、 dzezFbzzb02221)( )()(bazFzF合格率合格率)(5 . 0azF可可修修復復廢廢率率)(5 . 0bzF不可修復廢率不可修復廢率例：加工一批外圓，尺寸公差例：加工一批外圓，尺寸公差T=0.3mm，加工完的分布曲線中已知，加工完的分布曲線中已知=0.05=0.05，=+0.05=+0.05。求可修復的廢品率和不可修復的廢品率。求可修復的廢品率和不可修復的廢品率。解：已知：解：已知： =+0.05 010.005.023.02Txa20.005.023.02Txb205.010.0 aaxz405.020.0 bbxz499968. 0)(4772. 0)(bazFzF查表：可修復的廢品率可修復的廢品率=0.5-0.4772=0.0228=2.28%不可修復的廢品率不可修復的廢品率=0.5-0.499968=0.000032=0.0032%+x1x