项目机械加工精度.ppt

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1、机械加工精度及表面质量机械加工精度及表面质量教师：孙敏教师：孙敏开封大学机电工程学院开封大学机电工程学院1机械加工精度概述机械加工精度概述2工艺系统几何误差工艺系统几何误差3工艺系统受力变形引起的加工误差工艺系统受力变形引起的加工误差机械加工精度及表面质量机械加工精度及表面质量 优质、高产、低消耗是企业发展的必由之路。优质就是高的产品质量。高产就是生产效率高。低消耗就是成本低。产品的质量与零件的加工质量、产品的装配质量密切相关，而零件的加工质量是保证产品质量的基础。它包括零件的加工精度和表面质量两方面。零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和相互位置精度。第一节第一节机械加工精度概机械加工精度概

2、述述一、加工精度与加工误差一、加工精度与加工误差理想几何参数理想几何参数表面表面绝对平面、圆柱面等；绝对平面、圆柱面等；位置位置绝对平行、垂直、同绝对平行、垂直、同轴等；轴等；尺寸尺寸位于公差带中心位于公差带中心。1.加工精度加工精度2.加工误差加工误差二、尺寸、形状和位置精度间的关系二、尺寸、形状和位置精度间的关系三、获得加工精度的方法三、获得加工精度的方法1.获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法试切法试切法定尺寸刀具法定尺寸刀具法调整法调整法自动控制法自动控制法补充主动测量法：使用百分表或其它数字测量装置测量，但不一定自动控制，退刀由人控制。(1)试切法调整 1)测量误差。由量具本身精度度

3、、测量方法及使用条件引起。2)进给机构的位移误差。在微量调整刀具的位置、低速微量进给中，常常出现进给机构的“爬行”现象，其结果使刀具的实际位移与刻度盘上的数值不一致、造成加工误差。3)试切时与正式切削时切削层厚度不同的影响。精加工时，切削刃只起挤压作用而不起切削作用，但正式切削时的深度较大工件。应用：单件小批生产中。方法：对工件进行试切测量调整再试切，直到达到要求的精度为止。这时，引起调整误差的因素有：运用调整法时怎样调整？(2)调整法调整影响调整精度的因素有：1）上述影响试切法调整精度的因素，因为采用调整法对工艺系统进行调整时，也要以试切为依据。2）用定程机构调整时，调整精度取决于行程挡块、

4、靠模及凸轮等机构的制造精度和刚度；3）用样件或样板调整时，调整精度取决于祥件或样板的制造、安装和对刀精度；调整装置安装在夹具上。4）工艺系统初调好以后，般要试切几个工件，并以其平均尺寸作为判断调整是否准确的依据。由于试切加工的工件数(称为抽样件数)不可能太多，不能完全反映整批工件切削过程中的各种随机误差，故试切加工几个工件的平均尺寸与总体尺寸不能完全符合，也造成加工误差。2.获得形状精度的方法获得形状精度的方法刀尖轨迹法刀尖轨迹法成形刀具法成形刀具法展成法展成法3.获得位置精度的方法获得位置精度的方法直接找正直接找正划线找正划线找正夹具定位夹具定位轨迹法例子普通车外圆、端面、内孔，铣平面、槽。

5、数控加工圆弧是轨迹法也称仿形法展成法加工有主运动、进给运动、展成运动组成。区别于其他方法1工件工件 2铣刀铣刀 3靠模靠模 4滚子滚子 5滚子滑滚子滑座座 6铣刀滑座铣刀滑座直线进给式靠模铣夹具在靠模铣床上用仿形法加工（轨迹法）加工直线进给式靠模铣夹具在靠模铣床上用仿形法加工（轨迹法）加工工件，也可用数控仿形法加工此工件工件，也可用数控仿形法加工此工件齿形加工方法齿形加工原理1.成形法2.展成法成形法加工的特点：优点是机床较简单，可以利用通用机床加工，缺点是加工齿轮的精度低。此外，这种方法生产率低，只适用于单件小批生产一些低速、低精度的齿轮。在大批大量生产中，通常采用多齿廓成形刀具来加工齿轮，

6、如用齿轮拉刀、齿轮推刀或多齿刀盘等刀具同时加工出齿轮的各个齿槽。图图7-7-1成形法加工齿轮成形法加工齿轮展成法特点用展成法加工齿轮，可以用一把刀具加工同一模数不同齿数的齿轮，且加工精度和生产率也较高，因此，各种齿轮加工机床广泛采用这种加工方法，如滚齿机、插齿机、剃齿机等。此外，多数磨齿机及锥齿轮加工机床也是按展成法原理进行加工的。图图7-7-2展成法滚齿原理展成法滚齿原理装夹的方法：共有三种 （一）直接装夹：工件定位基准面与机床上的装夹面紧密帖合而定位，进而夹紧的装夹方式称为直接装夹。（二）找正装夹：以工件的有关表面或专门划出的线痕作为定位的依据，然后夹紧工件的装夹方式称为找正装夹。（三）夹

7、具装夹：先根据工件某一工序的加工要求设计、制造夹具，工件定位基准面与夹具上的定位面紧密帖合而定位，然后夹紧的装夹方式称为夹具装夹。n特点：易于保证定位精度，装夹所用时间短，利于提高生产效率。四、原始误差四、原始误差原始误差的种类原始误差的种类工艺系统的几何误差工艺系统的几何误差工艺系统受力变形引起的误差工艺系统受力变形引起的误差工艺系统热变形引起的误差工艺系统热变形引起的误差工件的残余应力引起的误差工件的残余应力引起的误差伺服进给系统位移误差等伺服进给系统位移误差等误差的敏感方向在加工过程中，各种原始误差的影响会使刀具和工件间正确的几何关系遭到破坏，引起加工误差，各种原始误差的大小和方向各不相

8、同，而加工误差则必须在工序尺寸方向度量。因此不同的原始误差对加工精度有不同的影响。当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时，其对加工相度的影响最大。下面以外圆车削为例说明两者的关系。如图，车削时工件的回转轴线为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，AA即为原始误差，它与OA间的夹角为，由此引起工件加工后的半径由R0OA变为ROA，故半径上的加工误差R 为：当原始误差的方向恰为加工表面的法向方向(0)时，引起的加工误差最大；可以看出：当原始误差的方向恰为加工表面的切线方向(90)引起的加工误差最小。把对加工精度影响最大的那个方向称为误差的敏感方向，对加工精度影响最小

9、的那个方向则称为误差的不敏感方向。原始误差产生加工误差的根源，它包括：原始误差产生加工误差的根源，它包括：工艺系统静误差工艺系统静误差主轴回转误差导轨误差传动链误差一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成法刀具 试切法调整法外力作用点变化外力方向变化外力大小变化机床几何误差机床几何误差工艺系统几何误差工艺系统几何误差原理误差原理误差调整误差调整误差测量误差测量误差定位误差定位误差工艺系统动误差工艺系统动误差工艺系统力变形工艺系统力变形工艺系统热变形工艺系统热变形工艺系统内应力变形工艺系统内应力变形刀具几何误差刀具几何误差夹具几何误差夹具几何误差机床热变形工件热变形刀具热变形四、四、研究机械加工精度的方法

10、研究机械加工精度的方法分析计算法统计分析法 是在掌握各种原始误差对加工精是在掌握各种原始误差对加工精度影响规律的基础上，分析工件加工度影响规律的基础上，分析工件加工中所出现的误差可能是哪一种或哪几中所出现的误差可能是哪一种或哪几种主要原始误差所引起的，并找出原种主要原始误差所引起的，并找出原始误差与加工误差之间的影响关系，始误差与加工误差之间的影响关系，通过估算来确定工件加工误差的大小，通过估算来确定工件加工误差的大小，再通过试验测试来加以验证。再通过试验测试来加以验证。是对具体加工条件下得到的几何是对具体加工条件下得到的几何参数进行实际测量，然后运用数理统参数进行实际测量，然后运用数理统计学

11、方法对这些测试数据进行分析处计学方法对这些测试数据进行分析处理，找出工件加工误差的规律和性质，理，找出工件加工误差的规律和性质，进而控制加工质量。进而控制加工质量。加工精度加工精度尺寸精度形状精度位置精度 加工误差加工误差与理想零件的偏离加工精度的另一描述 工艺系统工艺系统机床刀具夹具工件 原始误差原始误差工艺系统的误差产生加工误差的根源包括工艺系统静误差、动误差 研究加工精度方法研究加工精度方法研究加工精度方法研究加工精度方法分析计算法统计分析法 加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。一、加工原理误差如：1、在数控机床上采用“行切法”加工复杂形面。第二节

12、第二节工艺系统的几何误差工艺系统的几何误差2、车削模数蜗杆 由于蜗杆的螺距等于蜗轮的齿距(即m，其中m是模数，而是一个无理数314159)，但是车床配换齿轮的齿数是有限的。因此，在选择配换齿轮时，只能将化为近似的分数值计算，这样就会引起刀具相对工件的成形运动(螺旋运动)不准确，造成螺距误差。但是，这种螺距误差可通过配换齿轮的合理选配而减小。滚齿加工用的齿轮滚刀有两种误差：一是切削刃齿廓近似造形误差，由于制造上的困难，采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆；二是由于滚刀刀齿数有限，实际上加工出的齿形是一条折线，和理论上的光滑渐开线有差异。3、滚齿加工 注意：采用近似的成形运动或

13、近似的切削刃轮廓，虽然会带来加工原理误差，但往往可简化机床或刀具的结构，提高生产效率，有时反而能得到较高的加工精度。因此，只要具误差不超过规定的精度要求、在生产中仍能得到广泛的应用。二、调整误差二、机床几何误差二、机床几何误差机床几何误差的来源机床几何误差的来源机床制造机床制造磨损磨损安装安装机床几何误差的组成机床几何误差的组成主轴回转误差主轴回转误差导轨误差导轨误差传动链误差传动链误差机床的几何误差组成机床的几何误差组成机床几何误差机床几何误差机床传动链误差机床传动链误差机床主轴回转误差机床主轴回转误差机床导轨误差机床导轨误差轴向窜动径向跳动角度摆动水平面内直线度垂直面内直线度前后导轨的平行

14、度内联传动链始末两端传动元件间相对运动误差1、机床导轨误差、机床导轨误差机床导轨误差的基本形式机床导轨误差的基本形式水平面内的直线度水平面内的直线度垂直面内的直线度垂直面内的直线度前后导轨的平行度前后导轨的平行度（扭曲）（扭曲）现以卧式车床为例，说明导轨误差是怎样影响工件现以卧式车床为例，说明导轨误差是怎样影响工件的加工精度的。的加工精度的。（1）导轨在水平面内直线度误差的影响导轨在水平面内直线度误差的影响当导轨在水平面内的直线度误差为当导轨在水平面内的直线度误差为y时时,引起工件引起工件在半径方向的误差为（在半径方向的误差为（图图49）：）：R=yYYoDR水平面水平面导轨水平面内直线度导轨

15、水平面内直线度图图49导轨在水平面内直线度误差导轨在水平面内直线度误差（2）导轨在垂直面内直线度误差的影响导轨在垂直面内直线度误差的影响设：设：Z=Y=0.01mm，R=50mm，则由于法向原始误差而产生的加工误差则由于法向原始误差而产生的加工误差R=Y=0.01mm,由于切向原始误差产生的加工误差由于切向原始误差产生的加工误差RZ2/d=0.000001mm此值完全可以忽略不计。由于此值完全可以忽略不计。由于Z2数值数值很小，很小，因此该误差对工件的尺寸精度和形状精度影因此该误差对工件的尺寸精度和形状精度影响甚小。响甚小。垂直平面垂直平面导轨垂直面直线度导轨垂直面直线度ZdRZ图图410 导

16、轨在垂直面内直线度误差导轨在垂直面内直线度误差Rd/2对平面磨床，龙门刨床对平面磨床，龙门刨床及铣床等，导轨在垂直面内及铣床等，导轨在垂直面内的直线度误差会引起工件相的直线度误差会引起工件相对于砂轮（刀具）产生法向对于砂轮（刀具）产生法向位移，其误差将直接反映到位移，其误差将直接反映到被加工工件上，造成形状误被加工工件上，造成形状误差（图差（图7-117-11）。）。结论：结论：图图龙门刨床导轨垂直面龙门刨床导轨垂直面内直线度误差内直线度误差1刨刀刨刀2工件工件3工作台工作台4床身导轨床身导轨（3）前后）前后导轨平行度误差的影响导轨平行度误差的影响 床身前后导轨有平行度误差（扭曲）床身前后导轨

17、有平行度误差（扭曲）时，会使车床溜板在沿床身移动时发生时，会使车床溜板在沿床身移动时发生偏斜，从而使刀尖相对工件产生偏移，偏斜，从而使刀尖相对工件产生偏移，使工件产生形状误差（鼓形、鞍形、锥使工件产生形状误差（鼓形、鞍形、锥度）。度）。从从图图4-114-11可知，车床前后导轨扭曲的最终结果可知，车床前后导轨扭曲的最终结果反映在工件上，于是产生了加工误差反映在工件上，于是产生了加工误差y y。从几何从几何关系中可得出：关系中可得出：yH/ByH/B 一般车床一般车床H2B/3H2B/3，外圆磨床外圆磨床HBHB，因此该项因此该项原始误差原始误差对加工精度的影响很大。对加工精度的影响很大。图图4

18、11车床导轨扭曲对工件形状精度影响车床导轨扭曲对工件形状精度影响2、机床主轴回转误差、机床主轴回转误差（1）机床主轴回转误差的概念）机床主轴回转误差的概念主轴回转误差的基本形式主轴回转误差的基本形式轴向窜动轴向窜动纯径向跳动纯径向跳动纯角度摆动纯角度摆动主轴回转运动误差的形式 端面圆跳动（轴向窜动轴向窜动）径向圆跳动（纯径向跳动纯径向跳动）角度摆动（纯角度摆动纯角度摆动）主轴的回转运动误差的基本形式 注意：实际中常是这几种误差的合成。运用时只测量端面圆跳动、径向圆跳动平均回转轴线 端面圆跳动瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动。它主要影响端面形状和轴向尺寸精度。径向圆跳动瞬时回转轴线始终平

19、行于平均回转轴线方向的径向运动b。它主要影响圆柱面的精度。角度摆动瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度，但其交点位置固定不变的运动。在不同横截面内，轴心运动误差轨迹相似，它影响圆柱面与端面加工精度。车间车间所有机床，我们分为：所有机床，我们分为：工件回转类工件回转类刀具回转类刀具回转类误差敏感方向不变镗床镗床镗床镗床 车床车床车床车床加工时误差敏感方向和切削力方向随主轴回转而不断变化（2）主轴径向圆跳动对加工精度的影响）主轴径向圆跳动对加工精度的影响AAROm11，AcosO234ORsin(A+R）cos图图44镗孔时纯径向跳动对加工精度的影响镗孔时纯径向跳动对加工精度的影响图图45车削时

20、纯径向跳动对加工精度的影响车削时纯径向跳动对加工精度的影响1）对圆柱面的加工无影响；2）对加工端面的影响3）对螺纹加工的影响如图（a）如图（b）端面圆跳动（轴向窜动）对加工轴向窜动）对加工精度的影响精度的影响首先应提高轴承的回转精度选用高精度的滚动轴承采用高精度的多油楔动压轴承采用高精度的静压轴承提高箱体支承孔的加工精度主轴轴颈的加工精度与轴承相配合表面的加工精度其次应提高轴承组件的接触刚度（3）提高主轴回转精度的措施）提高主轴回转精度的措施提高主轴部件的制造精度 常采用两个固定顶尖支承，主轴只起传动作用。工件的回转精度完全取决于顶尖和中心孔的形状误差和同轴度误差，而提高顶尖和中心孔的精度要比

21、提高主轴部件的精度容易且经济得多。对滚动轴承进行预紧可消除间隙增加轴承刚度均化滚动体的误差使主轴的回转精度不反映到工件上如下图 对滚动轴承适当预紧 微量过盈可使轴承内、外圈和滚动体的弹性变形相互制约，这样既增加轴承刚度，又对滚动体的误差起均化作用，因而可提高主轴的回转精度。外圆磨床磨削外圆柱面时，采用固定顶尖支承。在镗床上加工箱体类零件上的孔时，采用前、后导向套的镗模，刀杆与主轴浮动联接，所以刀杆的回转精度与机床主轴回转精度也无关，仅由刀杆和导套的配合质量决定。3、机床传动链误差、机床传动链误差（1）机床传动链误差定义）机床传动链误差定义指传动链始末两端指传动链始末两端执行元件间相对运动的误执

22、行元件间相对运动的误差。差。（2）机床传动链误差描述）机床传动链误差描述传动链末端元件产生的转角误差。传动链末端元件产生的转角误差。它的大小它的大小对车、磨、铣螺纹，滚、插、磨（展成法磨齿）对车、磨、铣螺纹，滚、插、磨（展成法磨齿）齿轮等加工会影响分度精度，造成加工表面的形齿轮等加工会影响分度精度，造成加工表面的形状误差，如螺距精度、齿距精度等。状误差，如螺距精度、齿距精度等。（3）减少传动链误差的措施）减少传动链误差的措施1）尽量缩短传动链。）尽量缩短传动链。2）提高传动件的制造和安装精度，尤其是末端）提高传动件的制造和安装精度，尤其是末端零件的精度。零件的精度。3）尽可能采用降速运动，且传

23、动比最小的一级）尽可能采用降速运动，且传动比最小的一级传动件应在最后。传动件应在最后。4）消除传动链中齿轮副的间隙。）消除传动链中齿轮副的间隙。5）采用误差校正机构）采用误差校正机构图图丝杠加工误差校正装置丝杠加工误差校正装置1工件工件2螺母螺母3母丝杠母丝杠4杠杆杠杆5校正尺校正尺6触头触头7校正曲线校正曲线1、刀具、刀具误差误差一般刀具一般刀具定尺寸刀具定尺寸刀具成形刀具成形刀具展成法刀具展成法刀具 如普通车刀、单刃镗刀和面铣刀等）的制造误差对加工精度没有直接影响，但磨损后对工件尺寸或形状精度有一定影响 定尺寸刀具（如钻头、铰刀、圆孔拉刀等）的尺寸误差直接影响被加工工件的尺寸精度。刀具的安

24、装和使用不当，也会影响加工精度。成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、盘形齿轮铣刀等）的误差主要影响被加工面的形状精度 展成法刀具（如齿轮滚刀、插齿刀等）加工齿轮时，刀刃的几何形状及有关尺寸精度会直接影响齿轮加工精度三、工艺系统其它几何误差三、工艺系统其它几何误差图例图例车刀的尺寸磨损车刀的尺寸磨损图例图例车刀磨损过程车刀磨损过程2、夹具误差和工件安装误差、夹具误差和工件安装误差图例图例钻孔夹具误差对加工精度的影响钻孔夹具误差对加工精度的影响3、测量误差、测量误差（1）量具、量仪和测量方法本身的误差）量具、量仪和测量方法本身的误差（2）环境条件的影响（温度、振动等）环境条件的影响（温度、振动等）（3

25、）测量人员主观因素的影响（视力、测量）测量人员主观因素的影响（视力、测量力大小等）力大小等）（4）正确选择和使用量具，以保证测量精度）正确选择和使用量具，以保证测量精度4、调整误差调整误差试切法调整试切法调整定程机构调整定程机构调整样板、样件调整样板、样件调整夹具安装调整夹具安装调整 大批量生产时常采用行程挡块、靠模、凸轮作为定程机构，其制造精度和调整精度产生调整误差样件、样板的制造精度和安装精度、对刀精度产生调整误差测量误差进给机构位移误差（爬行现象）加工余量的影响（余量很小时，刀刃打滑）影响工件在机床上占有正确的加工位置5、工艺系、工艺系统磨损引统磨损引起的误差起的误差磨损破坏了成形运动，

26、改变了工件与磨损破坏了成形运动，改变了工件与刀具的相对位置和速比，产生加工误差刀具的相对位置和速比，产生加工误差刀具磨损严重影响工件的刀具磨损严重影响工件的形状精度、尺寸精度形状精度、尺寸精度工艺系统：工艺系统：机床、夹具、机床、夹具、工件、刀具工件、刀具外力：外力：切削力、传切削力、传动力、惯性力、夹动力、惯性力、夹紧力、重力紧力、重力产生加工误差产生加工误差（举例举例）破坏了刀具、工破坏了刀具、工件间相对位置件间相对位置第三节、工艺系统受力变形引起的加工误差第三节、工艺系统受力变形引起的加工误差工艺系统受力变形现象工艺系统受力变形现象图图受力变形对工件精度的影响受力变形对工件精度的影响a)

27、车长轴车长轴b）磨内孔磨内孔（一）工艺系统的刚度（一）工艺系统的刚度1.工艺系统刚度的概念工艺系统刚度的概念材力静刚度可表示为：负负刚刚度度现现象象刨削车削由于法向位移是在总切削力作用下工艺系统综合变形的结果，因此有可能出现变形方向与Fy的方向不一致的情况。主要发生在毛坯加工时切削厚度过大，造成切向力Fc过大，造成负刚度。工艺系统的刚度：yxt=yjc+yjj+yd+yg而：工艺系统某点法向总变形2、系统刚度与环节刚度、系统刚度与环节刚度 零件表面总是存在若宏观和微观的形状误差，连接表面之间的实际接触面积只是名义接触面积的一部分在外力作用下，这些接触处将产生较大的接触应力而引起接触变形。连接表

28、面接触变形的影响 试验表明，接触变形y与压强F的关系如图所示，接触刚度将随载荷的增加而增大。3.机床部件刚度特点机床部件刚度特点 如果部件中有某些刚度很低的零件时，受力后这些低刚度零件会产生很大的变形，使整个部件的刚度降低。如图所示，由于床鞍部件中的楔铁细长、刚性差，不易加工平直，使用接触不良，故在外力作用下最易变形。部件中薄弱零件的影响 零件配合面间的间隙的影响，主要反映在载荷经常变化的铣镗床、铣床上。当载荷方向改变时，间隙引起位移。零件间间隙的影响零件间的摩擦力的影响 如图所示，如果载荷是单向的，那么在第一次加载消除间隙后，对加工精度影响较小。摩擦力对接触刚度的影响是这样的：当加载时，摩擦

29、力阻止变形增加，而卸载时，摩擦力又阻止变形减少。因此，卸载曲线不与加裁曲线相重合，如图所示(表面间的塑性变形也是使加裁和卸载曲线不重合的原因之一)。零件间间隙和摩擦力的影响（二）工艺系统受力变形对加工精度的影响（二）工艺系统受力变形对加工精度的影响1、切削力作用位置变化引起的加工误差、切削力作用位置变化引起的加工误差根据材料力学的挠度计算公式，其切削点根据材料力学的挠度计算公式，其切削点工件的变形量为：工件的变形量为：yw=Fp(L-x)2x2/3EIL(4-18)从上式的计算结果和车削的实际情况都可从上式的计算结果和车削的实际情况都可证实，切削后的工件呈鼓形，其最大直径在通证实，切削后的工件

30、呈鼓形，其最大直径在通过轴线中点的横截面内。过轴线中点的横截面内。1）工件的刚度及其变形工件的刚度及其变形 在车床顶尖间车削粗而短的光轴，由于车刀和工件变形极小，此时，工艺系统的总变形完全取决于主轴箱、尾座(包括顶尖)和刀架的变形。车短轴（二）工艺系统受力变形对加工精度的影响（二）工艺系统受力变形对加工精度的影响1、切削力作用位置、切削力作用位置变化引起的加工误差变化引起的加工误差图图420刚度变化造刚度变化造成工件误差成工件误差1理想的工件形理想的工件形状；状；2k头头k尾尾时车出的工时车出的工件形状件形状判断方法：中间变形大，切去的材料少；两头变形小，切去的材料多中间变形小，切去的材料多；

31、两头变形大，切去的材料少车细长轴 在两顶尖间车削细长轴，由于工件细长、刚度小，在切削力作用下其变形大大超过机床、夹具和刀具所产生的变形。因此，机床、夹具和刀具的受力变形可略去不计，工艺系统的变形完全取决于工件的变形。工艺系统刚度随受力点位置变化而异的例子很多，例如立式车床、龙门刨床、龙门铣床等的横梁及刀架，大型铣镗床滑枕内的轴等，其刚度均随刀架位置或滑枕伸出长度不同而异，分析时应具体分析。镗床铣床 在车床上加工短轴，工艺系统刚度变化不大，可近似地作为常数。这时，由于被加工表面的形状误差或材料硬度不均匀而引起切削力变化、使受力变形不一致而产生加工误差。以车削为例，工件毛坯存在圆度误差(例如椭圆)

32、，如图所示。误差复映2、切削力、切削力大小变化引起的加工误差（误差复映）大小变化引起的加工误差（误差复映）由于毛坯存在的圆度误差由于毛坯存在的圆度误差m=ap1-ap2引起了工件产生圆度误差引起了工件产生圆度误差w=y1-y2且且m越大，越大，w越大，这种由于越大，这种由于工艺系统受力变形的变化而使毛坯椭工艺系统受力变形的变化而使毛坯椭圆形状误差复映到加工后工件表面的圆形状误差复映到加工后工件表面的现象称为现象称为“误差复映误差复映”。误差复映系数毛坯圆度的最大误差车削后工件的圆度误差称为误差复映系数而又所以则：定义：复映系数定量地反映了毛坯误差经过加工后减少的程度，它与工艺系统刚度成反比，与

33、径向切削力系数A成正比。可见，要减少工件的复映误差，可增加工艺系统刚度或减少径向切削力系数。当毛坯误差较大，一次进给不能满足加工精度要求时，需要多次进给来消除毛坯误差m复映到工件上。设第一次进给量为f1，毛坯误差为m1，则由上式可得到第一次进给后工件的误差w1为：误差复映规律的应用第二次进给后工件的误差为：同理，第n次进给后工件的误差为：由于总是小于1，而且是个远远小于1的系数，小数相乘更小。因此一般IT7要求的工件经过23次进给后，可能使m复映到工件上的误差减小到公差允许值的范围内。误差复映规律的应用：1、估算加工后的工件误差2、根据工件的公差值与毛坯误差值来确定加工次数。3、切削过程中受力

34、方向变化引起的加工误差、切削过程中受力方向变化引起的加工误差1）由于传动力引起的误差）由于传动力引起的误差结论：结论：在单爪拨盘传动下车削出来的工件是一个正园柱，并不产生加工误差。在单爪拨盘传动下车削出来的工件是一个正园柱，并不产生加工误差。图图421单爪拨盘传动下工件的受力分析单爪拨盘传动下工件的受力分析2）由于惯性力引起的误差）由于惯性力引起的误差4、工艺系统其它外力作用引起的加工误差、工艺系统其它外力作用引起的加工误差1）由于）由于机床部件或工件本身重量以及它们在移机床部件或工件本身重量以及它们在移动中位置变化而引起的加工误差（动中位置变化而引起的加工误差（图图）2）由于夹紧力）由于夹紧

35、力引起的加工误差（引起的加工误差（图图4-23）图图机床部件自重引起地横梁变形机床部件自重引起地横梁变形图图423套筒夹紧变形误差套筒夹紧变形误差工件工件开口过渡环开口过渡环措施（3）图图424薄片工件的磨削薄片工件的磨削a)毛坯翘曲毛坯翘曲b)电磁工件台吸紧电磁工件台吸紧c)磨后松开，工件翘曲磨后松开，工件翘曲b)d)磨削凸面磨削凸面e)磨削凹面磨削凹面f)磨后松开，工件平直磨后松开，工件平直措施（3）通过提高导轨等结合面的刮研质量、形状精度并降低表面粗糙度，都能增加接触面积，有效地提高接触刚度。预加载荷，也可增大接触刚度加工细长轴时，采用中心架或跟刀架来提高工件的刚度。采用导套、导杆等辅助

36、支承来加强刀架的刚度。见图对刚性较差的工件选择合适的夹紧方法，能减小夹紧变形，提高加工精度图4-23图4-24 采用塑料滑动导轨，其摩擦特性好，有效防止低速爬行，运行平稳，定位精度高，具有良好的耐磨性、减振性和工艺性。此外，还有滚动导轨和静压导轨。（1）提高）提高 接触刚度接触刚度（2）提高工件）提高工件和机床部件刚度和机床部件刚度减小受力变形减小受力变形（3）合理安）合理安装工件减小装工件减小夹紧变形夹紧变形4减少摩擦减少摩擦防止微量进给防止微量进给时的时的“爬行爬行”五、减小工艺系统受力变形的措施五、减小工艺系统受力变形的措施（5）合理使）合理使 用机床用机床（6）合理安排）合理安排工艺，

37、粗精分开工艺，粗精分开（7）转移或）转移或补偿弹性变形补偿弹性变形减少工艺系统减少工艺系统受力变形受力变形图图423套筒夹紧变形误差套筒夹紧变形误差工件工件开口过渡环开口过渡环措施（3）合理安装）合理安装工件减小夹紧变形工件减小夹紧变形图图424薄片工件的磨削薄片工件的磨削a)毛坯翘曲毛坯翘曲b)电磁工件台吸紧电磁工件台吸紧c)磨后松开，工件翘曲磨后松开，工件翘曲b)d)磨削凸面磨削凸面e)磨削凹面磨削凹面f)磨后松开，工件平直磨后松开，工件平直措施（3）合理安装）合理安装工件减小夹紧变形工件减小夹紧变形措施（2）提高工件的刚度 适用场合：在加工中，由于工件本身的刚度较低，特别是叉架类、细长轴等零件，容易变形。措施：在这种情况下，如何提高工件的刚度是提高加工精度的关键。其主要措施是缩小切削力的作用点到支承之间的距离，以增大工件在切削时的刚度。措施（2）提高机床部件的刚度 在切削加工中有时由于机床部件刚度低而产生变形和振动，影响加工精度和生产率的提高。图b所示是采用转动导向支承套，用加强杆和导向支承套提高部件的刚度。图a所示是在转塔机床上采用固定导向支承套。图a图b 措施（3）合理装夹工件以减少夹紧变形（5）合理使用机床）合理使用机床合理选择装夹位置采用辅助支承方法