第四章 机械加工精度及其控制
第一节 概述 第二节 工艺系统的几何误差 第三节 工艺系统的受力变形 第四节 工艺系统的受热变形 第五节 加工误差的统计分析 第六节 保证和提高加工精度的措施
第一节 概 述
加工质量
机械加工精度
表面质量
尺寸精度:如长度、宽度、高度和直径。
形状精度:如圆度、锥度、圆柱度、平面度和直线度
位置精度:如平行度、垂直度和同轴度
加工表面的几何形状误差
表面层的物理力学性能和化学性能
一、机械加工精度与加工误差
1、机械加工精度的概念
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和表面间的相互位置)与理想几何参数的符合程度。
2、机械加工误差的概念
机械加工误差是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和表面间的相互位置)与理想几何参数的偏离程度。
3、机械加工精度与机械加工误差的关系
加工精度的高低是通过加工误差的大小来表示的。所谓保证和提高加工精度问题，实际上就是限制和降低加工误差问题，即误差就是精度的度量。
4、工艺系统的概念
在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。
5、原始误差
把工艺系统中存在的各种误差称之为原始误差。它总是以不同方式和比例反映出来，使零件加工后产生加工误差。
6、研究加工精度的目的
就是要弄清各种原始误差的物理、力学本质，以及它们对加工精度影响的规律，掌握控制加工误差的方法，从而找出提高加工精度的途径。
二、影响机械加工精度的因素
各原始误差的大小和方向是各不相同的，而加工误差则必须在工序尺寸方向上度量。
三、误差的敏感方向
ΔR=OA’-OA =(Ro2+δ2+2Roδcosφ)1/2-Ro ≈δcosφ+δ2/2Ro 当φ=0时，ΔRmax=δ 当φ=90时，ΔRmin=δ2/2Ro 误差的敏感方向:对加工精度影响最大的那个方向(即通过刀刃的加工表面的法向)。
R2- Ro2=ΔZ2 (Ro+ΔR)2-Ro2=ΔZ2 ΔR=ΔZ2/ 2Ro 误差的不敏感方向:对加工精度影响最小的那个方向(即通过刀刃的加工表面的切向)。
四、研究加工精度的方法
1、单因素分析法
2、统计分析法
研究某一确定因素对加工精度的影响，不考虑其它因素的同时作用。
以实测为基础，运用统计方法进行数据处理，以控制工艺过程。统计分析法只适用批量生产。
第二节 工艺系统的几何误差
1、近似刀具加工所造成的误差
2、由于采用近似的加工运动方法所造成的误差
展成法切削齿轮：
一、加工原理误差 ：采用了近似的成形运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。
二、调整误差
1、试切法中影响调整误差的因素：单件小批生产
2、调整法中影响调整误差的因素：成批大量生产
1)测量误差：指量具的精度、测量的方法或使用条件的影响产生。 2）机床进给机构的位移误差：当试切最后—刀时，常会出现进给机构的“爬行”现象。 试切时与正式切削时切削层厚度不同的影响： 1）精加工：刀刃半径>切削层厚度，打滑 2）粗加工：切削层厚度大，变形大
除以试切为依据外 ： 1)定程机构误差：广泛采用行程挡块、靠模、凸轮等 2)样件或样板的误差：包括样件或样板的制造误差、安装误差和对刀误差。 3)测量有限试件造成的误差