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" g) c8 o- h1 Z" v# v加工精度是加工后零件表面的實(shí)際尺寸、形狀、位置三種幾何參數(shù)與圖紙要求的理想幾何參數(shù)的符合程度。理想的幾何參數(shù)，對(duì)尺寸而言，就是平均尺寸；對(duì)表面幾何形狀而言，就是絕對(duì)的圓、圓柱、平面、錐面和直線(xiàn)等；對(duì)表面之間的相互位置而言，就是絕對(duì)的平行、垂直、同軸、對(duì)稱(chēng)等。零件實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離數(shù)值稱(chēng)為加工誤差。 + V, I: q8 r2 _ n* Z8 p, L. F
1、簡(jiǎn)介 加工精度主要用于生產(chǎn)產(chǎn)品程度，加工精度與加工誤差都是評(píng)價(jià)加工表面幾何參數(shù)的術(shù)語(yǔ)。加工精度用公差等級(jí)衡量，等級(jí)值越小，其精度越高；加工誤差用數(shù)值表示，數(shù)值越大，其誤差越大。加工精度高，就是加工誤差小，反之亦然。公差等級(jí)從IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20個(gè)，其中IT01表示的話(huà)該零件加工精度最高的，IT18表示的話(huà)該零件加工精度是最低的 ，一般上IT7、IT8是加工精度中等級(jí)別。 任何加工方法所得到的實(shí)際參數(shù)都不會(huì)絕對(duì)準(zhǔn)確，從零件的功能看，只要加工誤差在零件圖要求的公差范圍內(nèi)，就認(rèn)為保證了加工精度。 機(jī)器的質(zhì)量取決于零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量，零件加工質(zhì)量包含零件加工精度和表面質(zhì)量?jī)纱蟛糠帧＝饘偌庸の⑿牛瑑?nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。 機(jī)械加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。它們之間的差異稱(chēng)為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。
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2 、相關(guān)內(nèi)容 尺寸精度 指加工后零件的實(shí)際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。 形狀精度 指加工后的零件表面的實(shí)際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。 位置精度 指加工后零件有關(guān)表面之間的實(shí)際位置精度差別。 相互關(guān)系 通常在設(shè)計(jì)機(jī)器零件及規(guī)定零件加工精度時(shí)，應(yīng)注意將形狀誤差控制在位置公差內(nèi)，位置誤差又應(yīng)小于尺寸公差。即精密零件或零件重要表面，其形狀精度要求應(yīng)高于位置精度要求，位置精度要求應(yīng)高于尺寸精度要求。 ' ^1 m& |5 d7 E X9 x
3 、調(diào)整方法 - 對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整8 J5 q5 x5 f/ ?1 X/ F
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試切法調(diào)整 通過(guò)試切—測(cè)量尺寸—調(diào)整刀具的吃刀量—走刀切削—再試切，如此反復(fù)直至達(dá)到所需尺寸。此法生產(chǎn)效率低，主要用于單件小批生產(chǎn)。 調(diào)整法 通過(guò)預(yù)先調(diào)整好機(jī)床、夾具、工件和刀具的相對(duì)位置獲得所需尺寸。此法生產(chǎn)率高，主要用于大批大量生產(chǎn)。
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- 減小機(jī)床誤差
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1）提高主軸部件的制造精度 應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度 ： ①選用高精度的滾動(dòng)軸承； ②采用高精度的多油鍥動(dòng)壓軸承； ③采用高精度的靜壓軸承 應(yīng)提高與軸承相配件的精度： ①提高箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精度； ②提高與軸承相配合表面的加工精度； ③測(cè)量及調(diào)節(jié)相應(yīng)件的徑向跳動(dòng)范圍，使誤差補(bǔ)償或相抵消。 2）對(duì)滾動(dòng)軸承適當(dāng)預(yù)緊 ①可消除間隙； ②增加軸承剛度； ③均化滾動(dòng)體誤差。 3）使主軸回轉(zhuǎn)精度不反映到工件上。
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- 減少傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差. ^& Q7 h) M! ?( l! K* A
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1）傳動(dòng)件數(shù)少，傳動(dòng)鏈短，傳動(dòng)精度高； 2）采用降速傳動(dòng)（i<1），是保證傳動(dòng)精度的重要原則，且越接近末端的傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比應(yīng)越小； 3）末端件精度應(yīng)高于其他傳動(dòng)件。 / H; i' J& c5 l0 v% i$ Z
- 減小刀具磨損
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在刀具尺寸磨損達(dá)到急劇磨損階段前就必須重新磨刀 . U8 D% R' k9 O9 N; Y. V- |$ E
- 減小工藝系統(tǒng)的受力變形
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主要從： 1）提高系統(tǒng)的剛度，特別是提高工藝系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)的剛度； 2）減小載荷及其變化 提高系統(tǒng)剛度 ①合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）盡量減少連接面的數(shù)目； 2）防止有局部低剛度環(huán)節(jié)出現(xiàn)； 3）應(yīng)合理選擇基礎(chǔ)件、支撐件的結(jié)構(gòu)和截面形狀。 ②提高連接表面的接觸剛度 1）提高機(jī)床部件中零件間結(jié)合面的質(zhì)量； 2）給機(jī)床部件以預(yù)加載荷； 3）提高工件定位基準(zhǔn)面的精度和減小它的表面粗糙度值。 ③采用合理的裝夾和定位方式。 減小載荷及其變化 ①合理選擇刀具幾何參數(shù)和切削用量，以減小切削力； ②毛胚分組，盡量使調(diào)整中毛胚加工余量均勻。
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- 減小工藝系統(tǒng)熱變形
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①減少熱源的發(fā)熱和隔離熱源 1）采用較小的切削用量； 2）零件精度要求高時(shí)，將粗精加工工序分開(kāi)； 3）盡可能將熱源從機(jī)床分離出去，減少機(jī)床熱變形； 4）對(duì)主軸軸承、絲桿螺母副、高速運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌副等不能分離的熱源，從結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑等方面改善其摩擦特性，減少發(fā)熱或用隔熱材料； 5）采用強(qiáng)制式風(fēng)冷、水冷等散熱措施。【金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。】 ②均衡溫度場(chǎng)。 ③采用合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)及裝配基準(zhǔn)。 1）采用熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)——在變速箱中，將軸、軸承、傳動(dòng)齒輪等對(duì)稱(chēng)布置，可使箱壁溫升均勻，箱體變形減小。 2）合理選擇機(jī)床零部件的裝配基準(zhǔn)。 ④加速達(dá)到傳熱平衡。 ⑤控制環(huán)境溫度。 " P+ @$ U7 B* \6 z6 r4 ]
- 減少殘余應(yīng)力
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1、增加消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序； 2、合理安排工藝過(guò)程。
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4、影響原因 ① 加工原理誤差 加工原理誤差是指采用了近似的刀刃輪廓或近似的傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。加工原理誤差多出現(xiàn)于螺紋、齒輪、復(fù)雜曲面加工中。 例如，加工漸開(kāi)線(xiàn)齒輪用的齒輪滾刀，為使?jié)L刀制造方便，采用了阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開(kāi)線(xiàn)基本蝸桿，使齒輪漸開(kāi)線(xiàn)齒形產(chǎn)生了誤差。又如車(chē)削模數(shù)蝸桿時(shí)，由于蝸桿的螺距等于蝸輪的周節(jié)（即 mπ），其中 m是模數(shù)，而π是一個(gè)無(wú)理數(shù)，但是車(chē)床的配換齒輪的齒數(shù)是有限的，選擇配換齒輪時(shí)只能將π化為近似的分?jǐn)?shù)值（π =3.1415）計(jì)算，這就將引起刀具對(duì)于工件成形運(yùn)動(dòng)（螺旋運(yùn)動(dòng)）的不準(zhǔn)確，造成螺距誤差。 在加工中，一般采用近似加工，在理論誤差可以滿(mǎn)足加工精度要求的前提下（《=10%-15%尺寸公差），來(lái)提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 ②調(diào)整誤差 機(jī)床的調(diào)整誤差是指由于調(diào)整不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的誤差。 ③機(jī)床誤差 機(jī)床誤差是指機(jī)床的制造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差、機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。 機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差 1、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度——導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的符合程度。主要包括： ① 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線(xiàn)度Δy和垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度Δz（彎曲）； ②前后兩導(dǎo)軌的平行度（扭曲）； ③ 導(dǎo)軌對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的平行度誤差或垂直度誤差。 2.、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度對(duì)切削加工的影響主要考慮導(dǎo)軌誤差引起刀具與工件在誤差敏感方向的相對(duì)位移。車(chē)削加工時(shí)誤差敏感方向?yàn)樗椒较颍怪狈较蛞鸬膶?dǎo)向誤差產(chǎn)生的加工誤差可以忽略；鏜削加工時(shí)誤差敏感方向隨刀具回轉(zhuǎn)而變化；刨削加工時(shí)誤差敏感方向?yàn)榇怪狈较颍采韺?dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線(xiàn)度引起加工表面直線(xiàn)度和平面度誤差。 機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差 機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差是指實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)于理想回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的漂移。主要包括主軸端面圓跳動(dòng)、主軸徑向圓跳動(dòng)、主軸幾何軸線(xiàn)傾角擺動(dòng)。 1、主軸端面圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響：①加工圓柱面時(shí)無(wú)影響；②車(chē)、鏜端面時(shí)將產(chǎn)生端面與圓柱面軸線(xiàn)垂直度誤差或端面平面度誤差；③加工螺紋時(shí)，將產(chǎn)生螺距周期誤差。 2、主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響：①若徑向回轉(zhuǎn)誤差表現(xiàn)為其實(shí)際軸線(xiàn)在y軸坐標(biāo)方向上作簡(jiǎn)諧直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，鏜床鏜出的孔為橢圓形孔，圓度誤差為徑向圓跳動(dòng)幅值；而車(chē)床車(chē)出的孔沒(méi)什么影響；②若主軸幾何軸線(xiàn)作偏心運(yùn)動(dòng)，無(wú)論車(chē)、鏜都能得到一個(gè)半徑為刀尖到平均軸線(xiàn)距離的圓。 3.、主軸幾何軸線(xiàn)傾角擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響：①幾何軸線(xiàn)相對(duì)于平均軸線(xiàn)在空間成一定錐角的圓錐軌跡，從各截面看相當(dāng)于幾何軸心繞平均軸心作偏心運(yùn)動(dòng)，而從軸向看各處偏心值不同；②幾何軸線(xiàn)在某一平面內(nèi)作擺動(dòng)，從各截面看相當(dāng)于實(shí)際軸線(xiàn)在一平面內(nèi)作簡(jiǎn)諧直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而從軸向看各處跳動(dòng)幅值不同；③實(shí)際上主軸幾何軸線(xiàn)的傾角擺動(dòng)為上述兩種的疊加。 機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差 機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差。
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④ 夾具的制造誤差和磨損 夾具的誤差主要指：1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)、夾具體等的制造誤差；2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對(duì)尺寸誤差；3）夾具在使用過(guò)程中工作表面的磨損。金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。
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⑤刀具的制造誤差和磨損 刀具誤差對(duì)加工精度的影響根據(jù)刀具的種類(lèi)不同而異。 1）定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等）的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。 2）成型刀具（如成型車(chē)刀、成型銑刀、成型砂輪等）的形狀精度將直接影響工件的形狀精度。 3）展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀具等）的刀刃形狀誤差會(huì)影響加工表面的形狀精度。 4）一般刀具（如車(chē)刀、鏜刀、銑刀），其制造精度對(duì)加工精度無(wú)直接影響，但刀具易磨損。 ⑥工藝系統(tǒng)受力變形 工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會(huì)產(chǎn)生變形，從而破壞了已調(diào)整好的工藝系統(tǒng)各組成部分的相互位置關(guān)系，導(dǎo)致加工誤差的產(chǎn)生，并影響加工過(guò)程的穩(wěn)定性。主要考慮機(jī)床變形、工件變形以及工藝系統(tǒng)的總變形。 切削力對(duì)加工精度的影響 只考慮機(jī)床變形，對(duì)加工軸類(lèi)零件來(lái)講，機(jī)床受力變形使加工工件呈兩端粗、中間細(xì)的鞍形，即產(chǎn)生圓柱度誤差。只考慮工件變形，對(duì)加工軸類(lèi)零件來(lái)講，工件受力變形使加工后工件呈兩端細(xì)、中間粗的鼓形。而對(duì)加工孔類(lèi)零件來(lái)講，單獨(dú)考慮機(jī)床或工件的變形，加工后工件的形狀與加工的軸類(lèi)零件相反。 夾緊力對(duì)加工精度的影響 工件裝夾時(shí)，由于工件剛度較低或夾緊力著力點(diǎn)不當(dāng)，使工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，造成的加工誤差。
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⑦工藝系統(tǒng)的熱變形 在加工過(guò)程中，由于內(nèi)部熱源（切削熱、摩擦熱）或外部熱源（環(huán)境溫度、熱輻射）產(chǎn)熱使工藝系統(tǒng)受熱而發(fā)生變形，從而影響加工精度。在大型工件加工和精密加工中， 工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差占加工總誤差的40%-70%。 工件熱變形對(duì)加工金的的影響包括工件均勻受熱和工件不均勻受熱兩種。 * y+ N; l1 K, r4 t) h
⑧工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生：1）毛胚制造和熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；2）冷校直帶來(lái)的殘余應(yīng)力；3）切削加工帶來(lái)的殘余應(yīng)力。
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⑨加工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響 加工現(xiàn)場(chǎng)往往有許多細(xì)小金屬屑，這些金屬屑如果存在與零件定位面或定位孔位置就會(huì)影響零件加工精度，對(duì)于高精度加工，一些細(xì)小到目視不到的金屬屑都會(huì)影響到精度。這個(gè)影響因素會(huì)被識(shí)別出來(lái)但并無(wú)十分到位的方法來(lái)杜絕，往往對(duì)操作員的作業(yè)手法依賴(lài)很高。 8 X) V. L& H' g
5 、測(cè)量方法 加工精度根據(jù)不同的加工精度內(nèi)容以及精度要求，采用不同的測(cè)量方法。一般來(lái)說(shuō)有以下幾類(lèi)方法： 1、按是否直接測(cè)量被測(cè)參數(shù)，可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。 直接測(cè)量：直接測(cè)量被測(cè)參數(shù)來(lái)獲得被測(cè)尺寸。例如用卡尺、比較儀測(cè)量。間接測(cè)量：測(cè)量與被測(cè)尺寸有關(guān)的幾何參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得被測(cè)尺寸。 顯然，直接測(cè)量比較直觀，間接測(cè)量比較繁瑣。一般當(dāng)被測(cè)尺寸或用直接測(cè)量達(dá)不到精度要求時(shí)，就不得不采用間接測(cè)量。 2、按量具量?jī)x的讀數(shù)值是否直接表示被測(cè)尺寸的數(shù)值，可分為絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量。 絕對(duì)測(cè)量：讀數(shù)值直接表示被測(cè)尺寸的大小、如用游標(biāo)卡尺測(cè)量。 相對(duì)測(cè)量：讀數(shù)值只表示被測(cè)尺寸相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量的偏差。如用比較儀測(cè)量軸的直徑，需先用量塊調(diào)整好儀器的零位，然后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得值是被側(cè)軸的直徑相對(duì)于量塊尺寸的差值，這就是相對(duì)測(cè)量。一般說(shuō)來(lái)相對(duì)測(cè)量的精度比較高些，但測(cè)量比較麻煩。 3、按被測(cè)表面與量具量?jī)x的測(cè)量頭是否接觸，分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量。 接觸測(cè)量：測(cè)量頭與被接觸表面接觸，并有機(jī)械作用的測(cè)量力存在。如用千分尺測(cè)量零件。 非接觸測(cè)量：測(cè)量頭不與被測(cè)零件表面相接觸，非接觸測(cè)量可避免測(cè)量力對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。如利用投影法、光波干涉法測(cè)量等。 4、按一次測(cè)量參數(shù)的多少，分為單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量。 單項(xiàng)測(cè)量；對(duì)被測(cè)零件的每個(gè)參數(shù)分別單獨(dú)測(cè)量。 綜合測(cè)量：測(cè)量反映零件有關(guān)參數(shù)的綜合指標(biāo)。如用工具顯微鏡測(cè)量螺紋時(shí)，可分別測(cè)量出螺紋實(shí)際中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等。 綜合測(cè)量一般效率比較高，對(duì)保證零件的互換性更為可靠，常用于完工零件的檢驗(yàn)。單項(xiàng)測(cè)量能分別確定每一參數(shù)的誤差，一般用于工藝分析、工序檢驗(yàn)及被指定參數(shù)的測(cè)量。 5、按測(cè)量在加工過(guò)程中所起的作用，分為主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。 主動(dòng)測(cè)量：工件在加工過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果直接用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，從而及時(shí)防治廢品的產(chǎn)生。 被動(dòng)測(cè)量：工件加工后進(jìn)行的測(cè)量。此種測(cè)量只能判別加工件是否合格，僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。 6、按被測(cè)零件在測(cè)量過(guò)程中所處的狀態(tài)，分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。 靜態(tài)測(cè)量；測(cè)量相對(duì)靜止。如千分尺測(cè)量直徑。 動(dòng)態(tài)測(cè)量；測(cè)量時(shí)被測(cè)表面與測(cè)量頭模擬工作狀態(tài)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 動(dòng)態(tài)測(cè)量方法能反映出零件接近使用狀態(tài)下的情況，是測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向。 / U7 F# k; |$ J/ y7 ^) X5 {( v. \
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