机械制造工艺教（学）案

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1、.....第三章机械加工精度及其控制##6##§3-1概述（书第二章、P27）一、机械加工精度的基本概念1质量指标：评价机械零件的加工质量用加工精度和加工表面质量。2加工精度：零件加工后实际几何参数与理想几何参数的符合程度。3加工误差：零件加工后实际几何参数对理想几何参数的偏差程度。加工精度和加工误差是从两个不同角度评价零件的几何参数的，加工精度的高和低通过加工误差的小和大表示，提高加工精度实际上就是减低加工误差。加工精度包含三个方面内容：尺寸精度、形状精度、位置精度。形状公差限制在位置公差之内，位置误差限制在尺寸公差之内。二、影响机械加工精度的因素机械

2、加工中，机床、夹具、刀具和工件构成完整系统——工艺系统，加工过程中出现的各种原始误差引起工艺系统相互位置的变化造成加工误差。课本以活塞加工精镗销孔工序的加工过程为例，活塞在装夹过程中出现装夹误差；工件装夹后对机床、刀具、夹具进行调整出现调整误差；加工过程中受切削力、切削热、摩擦等作用工艺系统受力、受热产生变形等造成加工误差。小结如下：1工艺系统的几何误差：原理误差、夹具误差、刀具误差、定位误差、调整误差以及尺寸链误差等，是工件相对于刀具在静止状态下已存在的误差；机床主轴回转误差、机床导轨导向误差及机床传动误差，是工件相对于刀具在运动状态下已存在的误差。以

3、上各种几何误差与工艺系统的初始状态有关。2工艺系统力效应产生的误差（动误差）：工艺系统受力变形（惯性力、传动力等）产生的误差；残余应力引起的误差；刀具磨损等及测量产生的误差误差。3工艺系统热变形产生的误差：机床、夹具、刀具及工件热变形产生的误差。(课本放在2中)机械加工中零件的尺寸、形状和相互位置误差，主要是由于工件与刀具在切削运动中相互位置发生了变动而造成的。学习参考.....由于工件和刀具安装在夹具和机床上，因此，机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的工艺系统。工艺系统中的种种误差，是造成零件加工误差的根源，故称之为原始误差。原始误差归纳见P29。三

4、、误差的敏感方向由于各种原始误差的大小和方向各不相同，加工误差必须在工序尺寸方向上度量。因此，不同的原始误差对加工精度有不同的影响，原始误差的方向与工序方向一致时对加工精度影响最大，称误差敏感方向。例如图2-2所示。四、研究加工精度的方法在机械加工中影响精度的因素很多，如零件的装夹、装夹前后对机床、刀具、夹具进行调整。加工过程中产生切削力、切削热和磨损，这些因素可能同时存在，我们要抓主要矛盾，有的放矢地采取措施，对误差因素、影响规律和控制方法进行分析。研究加工精度的方法有两种：1.单因素分析法——研究某一确定因素对加工精度影响，不考虑其他因素。2.统计分

5、析法——以生产中一批工件为基础，应用数理统计方法进行数据处理，用以控制工艺过程的顺利进行。实际生产中两种方法常常结合起来应用，一般先用统计分析法寻找误差出现的规律，初步判断产生加工误差的可能原因，然后运用单因素分析法进行分析、试验，以便迅速找出影响加工精度的主要原因。五、获得加工精度的方法（归纳）（书上是全面质量管理）1获得尺寸精度的方法（书上调整误差）⑴试切法：通过试切-测量-调整-再试切反复过程。效率低、适合单件小批量。⑵定尺寸刀具法：用刀具的相应尺寸保证工件被加工部位尺寸。如钻孔、铰孔、攻丝等，加工精度与刀具本身制造精度有关。⑶调整法：按工件规定的

6、尺寸预先调整机床、夹具、刀具与工件的相对位置，工件尺寸在加工中自动获得。用于自动机床，自动线上，适应成批生产。⑷自动控制法：用测量装置、进给装置和控制系统构成自动加工系统。2获得几何形状精度的方法零件的几何精度主要由机床精度、刀具精度保证。例如车外圆，圆柱度主要取决于主轴回转精度、导轨精度及回转轴线与导轨之间相对位置精度。学习参考.....⑴轨迹法：利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面形状的方法。⑵成形法：利用成形刀具切削刃的几何形状切削出工件形状。工件精度取决于刀具安装精度、切削刃的形状精度。⑶展成法：利用刀具和工件做展成切削运动时，切削刃在被加

7、工表面上的包络表面形成成形表面的方法。如插齿、滚齿加工。3获得相互位置精度的加工方法零件各表面相互位置精度，由机床精度、夹具精度、工件的安装精度保证§3-2工艺系统中几何精度对加工精度的影响（单因素分析法）一、加工原理误差（P31）加工原理误差是指采用了近似的成形运动或刃具轮廓进行加工产生的误差。例如，滚齿加工，为了避免刀具制造和刃磨困难，常采用阿基米德蜗杆或法向直廓基本蜗杆的滚刀代替渐开线基本蜗杆的滚刀产生两种误差，即所谓的“造形误差”；和由于滚刀刀齿有限，切成的齿形是一条由微小折线组成的曲线，与理论上的光滑渐开线比较存在“齿形误差”。这些都是原理误差

8、。再如，模数铣刀成形铣削齿轮，也采用近似刀刃齿廓，同样产生加工原理误差，一般原理