第2章 机械加工精度及其控制
2.1 概述 2.1.1 机械加工精度 零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和表面的相互位置）与理 想零件的几何参数相符合的程度。 机械加工误差: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）与理想零件的几何参数相偏离的程度。 包含3方面：尺寸精度、形状精度和位置精度。 联系：一般形状公差应限制在位置公差之内，而位置公差一般也应 限制在尺寸公差之内。
2.2.2 调整误差
由于调整不准确而产生的误差。工艺系统的调整有两种基本方式（M-2）， 不同的调整方式有不同的误差来源。 1．试切法调整 试切法加工中，经过反复地试切、测量、调整，直至符合规定的尺寸要 求才正式切削整个待加工表面。这时引起调整误差的因素有以下3方面： （1）测量误差 指量具本身的精度、测量方法或使用条件下的误差（如 温度影响、操作者的细心程度）等；
（5）测量误差、工件毛坯内应力而引起的加工误差„ „
加工过程中可能出现的种种原始误差归纳如下：
图2 加工过程中的原始误差
2.1.3 误差的敏感方向 对加工精度影响最大的那个方向（即通过切削刃的加工表面的法向）
如图3，车削时工件的回转轴心是O，刀 尖正确位置在A，设某一瞬时由于各种原始 误差的影响，使刀尖位移到A′，则： 原始误差： δ =AA’
机械加工时，工艺系统的误差称为原始误差（“因”，根源），加 工误差是“果”，是表现。提高和保证加工精度的问题就是控制和减小 原始误差的问题。
2.1.2 影响始误差
上工序存在以下一些原始误差： （1）工件的装夹误差：包括定位误差和夹紧误差； （2）调整误差：包括夹具和定位菱形销的位置调整误差、对刀调整误差； （3）机床、刀具、夹具的制造误差； （4）工艺系统动误差：包括切削力、切削热、磨擦引起的工艺系统的变形和 磨损；
2.1.4 研究加工精度的方法 （1）单因素分析法：研究某一确定因索对加工精度的影响，
一般不考虑其它因素的同时作用；
（2）统计分析法：以生产中一批工件的实测结果为基础，运 用数理统计方法进行数据处理，以控制工艺过程的正常进行。当发
生质量问题时，可以从中判断误差性质，找出误差出现的规律，以
指导解决有关的加工精度问题。统计分析法只适应于批量生产。 实际生产中，这两种方法常常结合起来应用。
刀误差；
（4）测量有限试件造成的误差
特点：生产效率高，在成批、大量生产中广泛应用。
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引起半径上（即工序尺寸方向上）的加工误差：
图3 误差的敏感方向
2 △R = OA‘ – OA = R02 2 2R0 cos R0 cos 2R0
（公式1）
可见：当原始误差方向恰为加工表面法线方向时（φ =0），引起的加工 误差最大；当原始误差方向恰为加工表面切线方向时（φ =90），引 起的加工误差最小，通常可忽略（M2-1）。
（2）机床进给机构的位移误差 当试切最后一刀时，一般要按刻度盘的
显示值来微量调整刀架的进给量，这时常会出现进给机构的“爬行”现象， 结果使刀具的实际位移与刻度盘显示值不一致，造成加工误差； （3）试切厚度与正式切削厚度不同而产生的误差。 特点：生产效率低，只适于单件小批生产。
2．调整法
调整法加工中，在加工前预先采用试切法（或样件样板）调整好刀具 与工件之间的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这种相对位置不
2.2 工艺系统的几何精度对加工精度的影响
2.2.1 加工原理误差 采用原理上近似的成形运动或近似的刀具轮廓进行加工所引起的误差。 例如，在曲线或曲面的数控加工中，存在加工原理误差（如图4、图5）。
图4 空间复杂曲面的数控加工
图5 曲面数控加工的实质
⑴ 多出现于螺纹、齿轮、复杂曲面的加工中； ⑵ 应用近似加工，在理论误差可以满足加工精度要求的前提下(一般原理误 差应小于10%-15%工件的公差值)，是提高生产率和经济性的有效工艺方法。
变来获得所要求的零件尺寸。引起调整误差的因素有以下几方面：
（1）影响试切法调整的所有因素； （2）定程机构误差 大批大量生产中，定程机构（如行程挡块、靠模 凸轮等）的制造精度和调整，以及与它们配合使用的离合器、电气开关 控制阀等的灵敏度成为调整误差的主要来源； （3）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