机械制造基础
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(1) 机床误差
• 机床误差 是指由机床制造、安装和使用中 的磨损造成的误差。
• 其中对加工精度影响较大的有： • ① 主轴回转运动误差； • ② 机床导轨误差； • ③ 传动链误差。
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主轴回转运动误差
• 主轴回转运动误差 是指主轴的实际回转轴 线相对于平均回转轴线（实际回转轴线的对 称中心线）的变动量，有三种基本形式： 径向圆跳动；轴向窜动；角度摆动
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11.1.1 加工精度与加工误差
• “加工精度”和“加工误差”是评定零 件几何参数准确程度的两种不同概念。生 产实际中用控制加工误差的方法或现代主 动适应加工方法来保证加工精度。
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11.1.2 机械加工的经济精度
• 机械加工经济精度是指某种加工方法，在正 常生产条件下（采用符合质量标准的设备、工 艺装备、标准技术等级的工人，不延长加工时 间）所能保证的加工精度
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• 机械加工表面质量 • 1 加工表面质量的含义 • 2 影响机械加工表面质量的因素 • a 切削层残留面积 • b 表面层的加工硬化 • c 表面残余应力 • d 表面层的金相组织变化与磨削烧伤 •
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三 重点与难点
• 掌握工艺系统静误差对加工精度的影响 • 掌握工艺系统动误差对加工精度的影响
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• 一次安装获得法 • 多次安装获得法
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11.2 影响加工精度的因素
• 零件的机械加工是在由机床、夹具、刀具和工件组成的
工艺系统中进行的。工艺系统中凡是能直接引起加工误差 的因素都称为原始误差。原始误差的存在，使工艺系统各 组成部分之间的位置关系或速度关系偏离了理想状态，致 使加工后的零件产生了加工误差。若原始误差是在加工前 已存在，即在无切削负荷的情况下检验的，称为工艺系统 静误差；若在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动 误差。
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11.1.3 工件加工精度的获得方法
• 尺寸精度的获得方法 • 形状精度的获得方法 • 位置精度的获得方法
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• 试切法 • 调整法 • 定尺寸刀具法 • 自动控制法
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• 机床运动轨迹法 • 成形法 • 仿形法 • 展成法
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(2) 夹具误差
• 夹具的误差主要包括：
• ①定位元件、刀具引导元件、分度机构、夹 具体等的设计和制造误差。
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导轨在水平面内弯曲
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a）
b）
图11-2 导轨在水平面内弯曲
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导轨在垂直面内弯曲
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a）
b）
图11-3 导轨在垂直面内弯曲
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导轨扭曲
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a）
b）
图11-4 导轨扭曲引起的加工误差
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传动链误差
加工螺旋面、齿轮、蜗轮等成形表面时，刀 具和零件之间精确的运动关系——回转运动速度 与直线运动速度或回转运动速度与回转运动速度 之间的恒定关系是由机床传动系统即传动链来保 证的。传动链误差是指机床内联系传动链始末两 端传动元件之间相对运动的误差。
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11.2.1 原始误差的分类归纳
原始误差
加工原理误差 工件装夹误差 工艺系统静误差 调整误差
工艺系统动误差 度量误差
机床误差 夹具误差 刀具误差
工艺系统受力变形 工艺系统热变形 刀具磨损 工件内应力引起的变形
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1 加工原理误差
• 加工原理是指加工表面的形成原理。加工原理误差 是指由于采用近似的加工方法所产生的误差。为了 获得规定的加工表面，要求切削刃完全符合理论曲 线的形状，刀具和工件之间必须作相对准确的切削 运动。但往往为了简化机床或刀具的设计与制造， 降低生产成本，提高生产率和方便使用而采用了近 似的加工原理，在允许的范围内存在一定的原理误 差。
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• a）径向圆跳动 • b）轴向窜动 • c）角度摆动
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图11-1 主轴回转误差的基本形 沈阳广播电视大学
机床导轨误差
• 导轨在水平面内弯曲，如图11-2所示。 • 导轨在垂直面内弯曲，如图11-3所示。 • 导轨扭曲。如果前后导轨在垂直方向存在
平行度误差，如图11-4所示。 • 注意误差敏感方向
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2 工件装夹误差
• 工件装夹误差主要包括定位误差和由于夹 紧力过大而引起的夹紧误差。工件装夹误差 是指一批工件采用调整法加工时因定位不准 确而引起的尺寸或位置的最大变动量。该误 差由基准不重合误差和基准位移误差构成。
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3 工艺系统静误差
• 机床误差 • 夹具误差 • 刀具误差
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• 径向圆跳动: 是指主轴瞬时回转中心线相对 平均回转中心线所作的公转运动，如图111a）所示。
• 轴向窜动: 是指瞬时回转中心线相对于平均 中心线在轴线方向上的变动，如图11-1b） 所示。
• 角度摆动: 是指主轴瞬时回转中心线相对 于平均中心线在角度方向上的偏移,如图111）c所示。
第11章 机械加工质量
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一 目的与要求
• 掌握机械加工精度的概念。 • 了解在生产中影响机械加工的精度的主要
因素。 • 了解机械加工表面质量
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二 教学内容
• 机械加工精度概述 • 1 加工精度和加工误差 • 2 机械加工的经济精度 • 3 工件加工精度的获得方法 • 影响加工精度的原因 • 1 原始误差 • 2 工艺系统的几何误差 • 3 减小或消除内应力的措施
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11.1精度与加工误差
•
加工精度：零件加工后的实际几何参数（尺
寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。
符合程度越高则加工精度就越高。
•
加工误差：零件加工后的实际几何参数对理
想几何参数的偏离程度称为加工误差。加工精度
的高低是以加工误差的大小来评价的。