4.2 机械加工精度的影响因素
概念：机械加工工艺系统
加工过程中，由机床、夹具、刀具、量具和工 件构成的封闭系统称为机械加工工艺系统
4.2 机械加工精度的影响因素
工艺系统原始误差
原始误差
零件未加工前 机床误差
工艺系统本身 所具有的误差
夹具误差
刀具误差
与加工过程无关
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
位置精度
（1）一次装夹获得法 零件表面的位置精度在一次装夹中由刀具相对
于工件的成形运动位置关系保证； （2）多次装夹获得法
通过刀具相对工件的成形运动与工件定位基准 面之间的位置关系来保证零件表面的位置精度 （3）非成形运动法
人工修整，反复检测、加工
不符合 程度 加工误差
符合程度高，加工精度高； 加工精度高，加工误差小。
形状误差应限制在形状公差之内； 位置误差应限制在位置公差范围之内。
如不作特殊说明，零件的形状误差和位置误差不应大于零件 尺寸公差的二分之一。如对零件的形状误差或位置误差有特 别要求，应在尺寸公差之外另加标注。
如图所示夹具底板零件，其顶面于底面之间的距离尺寸为 自由公差，但其顶面对底面的平行度误差要求很高，需特 别加以标注。
A
4.1 机械加工质量概述 B
机械加工精度的获得方法
尺寸精度
（1）试切法 （2）调整法 （3）定尺寸刀具法
零件加工表面尺寸由刀具确定，孔（钻、扩、铰）；键 槽（键槽铣刀）；成形刀具（成型表面）
（4）自动控制法
数控加工（尺寸测量装置+进给机构+控制装置加工过程 中的尺寸测量+刀具补偿调整）
试切法Biblioteka 相互位置误差波度：介于宏观几何形状误差与
微观表面粗糙度之间的几何形状
误差
微观表面粗糙度
材料性能方面 变质层（力学性能及金 相组织变化）
4.1 机械加工质量概述
➢ 零件加工表面的粗糙度和波度
波度：波长，波高H
4.1 机械加工质量概述
机械加工质量的内涵
尺寸误差
几何方面 加工质量
4.1 机械加工质量概述
学习要点：
掌握机械加工质量和加工精度的概念 熟知尺寸精度、形状精度和位置精度的获
得方法 了解表面质量对零件使用性能的影响。
4.1 机械加工质量概述
机械加工质量的内涵
机械加工后最外层表面与周围环境界面的几何形状误差
尺寸误差
加工质量
几何方面
宏观加工误差 形状误差
4.1 机械加工质量概述
➢ 多次装夹获得法
// 0.1
0.1 A
A
互为基准，经三次反复加工， 选择顶尖孔为基准，在调头的两次
保证两平面平行度
装夹中统一基准，磨轴上两轴颈，
保证两轴颈的同轴度要求。
4.2 机械加工精度的影响因素
学习要点：掌握机械加工工艺系统原始误
差的概念，掌握工艺系统原始误差（包括 静误差和动误差）对机械加工精度的影响 及控制方法，深刻理解和掌握误差敏感方 向的概念及其在机械加工精度分析中的应 用。
位置精度
（1）一次装夹获得法 零件表面的位置精度在一次装夹中由刀具相对
于工件的成形运动位置关系保证； （2）多次装夹获得法
通过刀具相对工件的成形运动与工件定位基准 面之间的位置关系来保证零件表面的位置精度 （3）非成形运动法
人工修整，反复检测、加工
4.1 机械加工质量概述
➢ 一次装夹获得法
车床上一次安装车外圆和端面，则端面相对于 外圆表面的垂直度由车床横向溜板运动轨迹与 车床主轴回转中心线的垂直度来保证
形状精度
（1）成形运动法：刀具相对于工件有规律的切削成 形运动 例：轨迹法、展成法、相切法和成形刀具法
（2）非成形运动法：通过表面形状检验，人工修整 加工 例：样板加工 效率低，但当零件形状精度要求很高（高于机 床设备所能提供的成形运动精度）时采用
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
机械加工质量及其控制
精品jin
学习指南
机械加工质量主要包括加工精度和加工表面质量两个方面。 在影响机械加工精度的诸多误差因素中，机床的几何误差、
工艺系统的受力变形和受热变形占有突出的位置，学习者 应了解这些误差因素是如何影响加工误差的。 在影响机械加工表面质量的诸多因素中，切削用量、刀具 几何角度以及工件、刀具材料等起重要作用，学习者应了 解这些因素对加工表面质量的影响规律。 应学会分析加工误差产生的物理原因，从而找出控制加工 误差的方法。同时还应学会运用统计学方法对加工误差进 行统计分析，以从加工误差的统计特征，确定出加工误差 的变化规律及可能采取的控制方法。
构成
厚度
污染层、化合物层、物理化学吸附层、 8m 异物嵌入层（积屑瘤碎片、磨粒嵌入）
非晶体层、微细结晶层、位错密度升 高层、孪晶层、便面合金化层、纤维 化层、相变层、再结晶层
几十至 几百微 米
残余应力层
成因 外界因素
切削力引起塑 性变形
4.1 机械加工质量概述
加工精度及加工误差
零件加工后实际几何参数（尺寸、形状和各表 面间相互位置）与理想几何参数（形状、位置 无误差，尺寸位于零件图纸规定的公差带中心） 的 符合 程度 加工精度
成形运动法
轨迹法
工件表面的生线（母线和 导线）均由轨迹运动生成
成型法
工件的一条生线通过刀刃的 形状直接获得
成形运动法
相切法
工件的一条生线是刀刃运动 轨迹的包络线
范成法/展成法
其工件的一条生线也是刀 刃运动轨迹的包络线，且 包络线需通过刀具与工件 之间的范成运动来生成
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
宏观加工误差相形互状位误置差误差 微观表面粗糙度
材料性能方面变质层（力学性能相及组金织变化）
机械加工后，零件一定深度表面层的物理力学性质等方面的质 量与基体相比发生的变化，称加工变质层
4.1 机械加工质量概述
➢ 加工变质层的构成情况 （P116）
变质层 吸附层
结晶组织变化层 （压缩层）
应力变质层
试切+测量+调整 ➢效率低，对操作者水平要求高 ➢单件、小批生产或高精度零件加工
调整法
试切好工件/标准样件+对刀装置 成批、大量生产
4.1 机械加工质量概述
机械加工精度的获得方法
形状精度
（1）成形运动法：刀具相对于工件有规律的切削成 形运动 例：轨迹法、展成法、相切法和成形刀具法
（2）非成形运动法：通过表面形状检验，人工修整 加工