機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第15講(2015)

1、第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量是機(jī)械制造人員的首要任務(wù)。保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量是機(jī)械制造人員的首要任務(wù)。產(chǎn)品的質(zhì)量包括三層含義：產(chǎn)品的質(zhì)量包括三層含義：1）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。2）產(chǎn)品的制造質(zhì)量。）產(chǎn)品的制造質(zhì)量。3）產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量。）產(chǎn)品的服務(wù)質(zhì)量。本章只討論零件的機(jī)械加工質(zhì)量，它包括機(jī)械加本章只討論零件的機(jī)械加工質(zhì)量，它包括機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量兩個(gè)方面。工精度和表面質(zhì)量兩個(gè)方面。 第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械加工精度概述機(jī)械加工精度概述一、加工精度與加工誤差一、加工精度與加工誤差加工精度是指零件加

2、工后的實(shí)際幾何參數(shù)加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)( (尺寸、尺寸、形狀和相互位置形狀和相互位置) )與理想幾何參數(shù)的接近程度。與理想幾何參數(shù)的接近程度。零件的加工精度包含尺寸精度、形狀精度和位置零件的加工精度包含尺寸精度、形狀精度和位置精度等三方面的內(nèi)容。精度等三方面的內(nèi)容。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制在機(jī)械加工中，獲得尺寸精度的方法主要有以下在機(jī)械加工中，獲得尺寸精度的方法主要有以下四種：四種： 1）試切法）試切法 通過對(duì)工件進(jìn)行多次重復(fù)試切、測通過對(duì)工件進(jìn)行多次重復(fù)試切、測量及調(diào)整，使加工尺寸達(dá)到規(guī)定要求的方法。量及調(diào)整，使加工尺寸達(dá)到規(guī)定要求的方法。其特點(diǎn)

3、是生產(chǎn)率很低，工件的尺寸精度及穩(wěn)定性其特點(diǎn)是生產(chǎn)率很低，工件的尺寸精度及穩(wěn)定性取決于工人的技術(shù)水平。取決于工人的技術(shù)水平。試切法主要適于單件、小批量生產(chǎn)。試切法主要適于單件、小批量生產(chǎn)。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制2）調(diào)整法）調(diào)整法在加工一批工件之前，采用對(duì)刀裝置或樣件預(yù)先在加工一批工件之前，采用對(duì)刀裝置或樣件預(yù)先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的正確相對(duì)位置，并調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的正確相對(duì)位置，并在加工一批工件的過程中保持其位置不變，以保在加工一批工件的過程中保持其位置不變，以保證加工尺寸達(dá)到規(guī)定要求的方法。證加工尺寸達(dá)到規(guī)定要求的方法。其特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定

4、可靠。其特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定可靠。調(diào)整法適合于成批、大量的生產(chǎn)場合。調(diào)整法適合于成批、大量的生產(chǎn)場合。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制3）定尺寸刀具法）定尺寸刀具法利用刀具相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸精利用刀具相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸精度的方法。度的方法。其特點(diǎn)是生產(chǎn)率較高，但刀具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工件其特點(diǎn)是生產(chǎn)率較高，但刀具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工件的加工尺寸主要取決于刀具的制造和刃磨質(zhì)量。的加工尺寸主要取決于刀具的制造和刃磨質(zhì)量。定尺寸刀具法常應(yīng)用于孔、溝槽和成形表面的加定尺寸刀具法常應(yīng)用于孔、溝槽和成形表面的加工，適用于各種生產(chǎn)類型的場合。工，適用于各種生產(chǎn)類

5、型的場合。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制4）自動(dòng)控制法）自動(dòng)控制法在自動(dòng)機(jī)床、半自動(dòng)機(jī)床和數(shù)控機(jī)床上，利用測在自動(dòng)機(jī)床、半自動(dòng)機(jī)床和數(shù)控機(jī)床上，利用測量裝置、進(jìn)給機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)自動(dòng)獲得規(guī)定加工量裝置、進(jìn)給機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)自動(dòng)獲得規(guī)定加工尺寸的方法。尺寸的方法。該方法的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，加工精度高，但裝備該方法的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，加工精度高，但裝備較復(fù)雜。較復(fù)雜。自動(dòng)控制法適用于成批、大量生產(chǎn)中應(yīng)用。自動(dòng)控制法適用于成批、大量生產(chǎn)中應(yīng)用。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制在機(jī)械加工中，獲得形狀精度的方法主要有軌跡在機(jī)械加工中，獲得形狀精度的方法主要有軌跡法、

6、成形法、相切法和展成法四種。法、成形法、相切法和展成法四種。 在機(jī)械加工中，獲得位置精度的方法主要有直接在機(jī)械加工中，獲得位置精度的方法主要有直接找正法、劃線找正法和夾具裝夾法三種。找正法、劃線找正法和夾具裝夾法三種。加工過程中有很多因素影響加工精度，實(shí)際加工加工過程中有很多因素影響加工精度，實(shí)際加工不可能、也沒必要把零件做得與理想零件完全一不可能、也沒必要把零件做得與理想零件完全一致，總會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。致，總會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制從保證產(chǎn)品的使用性能分析，只要求實(shí)際零件相從保證產(chǎn)品的使用性能分析，只要求實(shí)際零件相對(duì)于理想零件出現(xiàn)的偏差在某一

7、規(guī)定的公差范圍對(duì)于理想零件出現(xiàn)的偏差在某一規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動(dòng)即可。零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想內(nèi)變動(dòng)即可。零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離量稱為加工誤差。制造者的任務(wù)幾何參數(shù)的偏離量稱為加工誤差。制造者的任務(wù)就是要使加工誤差小于圖紙上規(guī)定的公差。就是要使加工誤差小于圖紙上規(guī)定的公差。保證和提高加工精度的問題，實(shí)際上就是控制和保證和提高加工精度的問題，實(shí)際上就是控制和減少加工誤差的問題。減少加工誤差的問題。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制零件表面的尺寸公差、形狀公差和位置公差值在零件表面的尺寸公差、形狀公差和位置公差值在數(shù)值上有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)值上有一定的

8、對(duì)應(yīng)關(guān)系。零件的位置公差和形狀公差一般應(yīng)為相應(yīng)尺寸公零件的位置公差和形狀公差一般應(yīng)為相應(yīng)尺寸公差的差的1/21/3左右，在同一幾何要素上給出的形左右，在同一幾何要素上給出的形狀公差值應(yīng)小于位置公差值。狀公差值應(yīng)小于位置公差值。一般情況下，尺寸精度要求高時(shí)，相應(yīng)的位置精一般情況下，尺寸精度要求高時(shí)，相應(yīng)的位置精度和形狀精度也要求高。度和形狀精度也要求高。 第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制二、加工經(jīng)濟(jì)精度二、加工經(jīng)濟(jì)精度由于在加工過程中影響加工精度的因素很多，所由于在加工過程中影響加工精度的因素很多，所以采用同一種加工方法在不同的工作條件下所能以采用同一種加工方法在不同的工作

9、條件下所能達(dá)到的加工精度是不同的。同樣若要達(dá)到相同的達(dá)到的加工精度是不同的。同樣若要達(dá)到相同的加工精度，也可采用不同的加工方法，但其生產(chǎn)加工精度，也可采用不同的加工方法，但其生產(chǎn)率和加工成本可能不盡相同。率和加工成本可能不盡相同。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制對(duì)于同一種加工方法，加工誤差對(duì)于同一種加工方法，加工誤差 和加工成本和加工成本C的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖41所示。所示。圖中表明對(duì)某一種加工方法而言，總是存在著一圖中表明對(duì)某一種加工方法而言，總是存在著一個(gè)最低加工成本和一個(gè)最高的加工精度。個(gè)最低加工成本和一個(gè)最高的加工精度。加工經(jīng)加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常生產(chǎn)條件下（采用

10、符合質(zhì)量標(biāo)濟(jì)精度是指在正常生產(chǎn)條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長加工時(shí)間）所能保證的加工精度。不延長加工時(shí)間）所能保證的加工精度。 圖圖4-1 加工成本與加工誤差之間的關(guān)系加工成本與加工誤差之間的關(guān)系第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制某種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度不應(yīng)理解為某一個(gè)某種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度不應(yīng)理解為某一個(gè)確定值，而應(yīng)理解為一個(gè)范圍，在該范圍內(nèi)都可確定值，而應(yīng)理解為一個(gè)范圍，在該范圍內(nèi)都可以認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)的。以認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)的。每一種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度將隨著工藝技術(shù)每一種加工方法的加工經(jīng)

11、濟(jì)精度將隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備及工藝裝備的改進(jìn)，以及生產(chǎn)管理的發(fā)展，設(shè)備及工藝裝備的改進(jìn)，以及生產(chǎn)管理水平的不斷提高而逐漸提高。水平的不斷提高而逐漸提高。 第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制 第二節(jié)第二節(jié) 影響機(jī)械加工精度的因素影響機(jī)械加工精度的因素機(jī)械加工系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)）由機(jī)床、夾具、機(jī)械加工系統(tǒng)（簡稱工藝系統(tǒng)）由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成。刀具和工件組成。通常，將工藝系統(tǒng)的誤差稱之為原始誤差（凡是通常，將工藝系統(tǒng)的誤差稱之為原始誤差（凡是能直接引起加工誤差的因素），因?yàn)榱慵臋C(jī)械能直接引起加工誤差的因素），因?yàn)榱慵臋C(jī)械加工是在工藝系統(tǒng)中完成的，工藝系統(tǒng)各組成部加

12、工是在工藝系統(tǒng)中完成的，工藝系統(tǒng)各組成部分的種種誤差，都會(huì)不同程度的引起加工誤差。分的種種誤差，都會(huì)不同程度的引起加工誤差。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制影響加工精度的原始誤差主要包括以下幾方面：影響加工精度的原始誤差主要包括以下幾方面：1）工藝系統(tǒng)的幾何誤差。）工藝系統(tǒng)的幾何誤差。2）工件裝夾誤差。）工件裝夾誤差。3）工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差。）工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差。4）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的加工誤差。）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的加工誤差。5）工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形。）工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形。6）其它誤差。）其它誤差。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量

13、及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差一、工藝系統(tǒng)的幾何誤差（一）機(jī)床的幾何誤差（一）機(jī)床的幾何誤差加工中，刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)，通常都是加工中，刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)，通常都是通過機(jī)床完成的。工件的加工精度在很大程度上通過機(jī)床完成的。工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差中對(duì)工件加工精度影響較大的誤差機(jī)床制造誤差中對(duì)工件加工精度影響較大的誤差有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。同有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。同時(shí)，機(jī)床的磨損將使機(jī)床精度下降。時(shí)，機(jī)床的磨損將使機(jī)床精度下降。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控

14、制1. 主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差機(jī)床主軸是用來裝夾工件或刀具，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)機(jī)床主軸是用來裝夾工件或刀具，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工件或刀具的重要部件，主軸回轉(zhuǎn)誤差將力傳給工件或刀具的重要部件，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的形狀精度和位置精度。直接影響被加工工件的形狀精度和位置精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)其平均主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線（實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線的對(duì)稱中心線）的最大回轉(zhuǎn)軸線（實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線的對(duì)稱中心線）的最大變動(dòng)量。變動(dòng)量。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制為便于分析，為便于分析，可將主軸回轉(zhuǎn)可將主軸回轉(zhuǎn)誤差分解為徑誤差分解為徑向圓跳動(dòng)、

15、軸向圓跳動(dòng)、軸向圓跳動(dòng)和角向圓跳動(dòng)和角度擺動(dòng)三種不度擺動(dòng)三種不同形式的誤差。同形式的誤差。圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)誤差的三主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式種基本形式徑向圓跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng)（徑向漂移）（徑向漂移）軸向圓跳動(dòng)軸向圓跳動(dòng)（軸向漂移）（軸向漂移）角度擺動(dòng)角度擺動(dòng)（角向漂移）（角向漂移）第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制（1） 徑向圓跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng) 它是主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)它是主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于平均回轉(zhuǎn)軸線在徑向的變動(dòng)量于平均回轉(zhuǎn)軸線在徑向的變動(dòng)量, 如圖如圖4-2所示。所示。車外圓時(shí)它使加工面產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。車外圓時(shí)它使加工面產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)

16、誤差的三種基本形式主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式產(chǎn)生徑向圓跳動(dòng)誤差產(chǎn)生徑向圓跳動(dòng)誤差的主要原因有：主軸的主要原因有：主軸支承軸頸的圓度誤差、支承軸頸的圓度誤差、滾動(dòng)軸承工作表面的滾動(dòng)軸承工作表面的圓度誤差等。圓度誤差等。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制圖圖4-3a 采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的徑向圓跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng)若機(jī)床主軸采用滑動(dòng)軸承若機(jī)床主軸采用滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓時(shí)結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓時(shí)切削力切削力 F 的方向可認(rèn)為是的方向可認(rèn)為是基本不變的（見圖基本不變的（見圖4-3a ）,在切削力在切削力 F 的作用下，主的作用下，主軸頸以不同的部位與軸承軸頸以不

17、同的部位與軸承內(nèi)徑的某一固定部位相接內(nèi)徑的某一固定部位相接觸。觸。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制圖圖4-3a 采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的徑向圓跳動(dòng)采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的徑向圓跳動(dòng)此時(shí)主軸支承軸頸的圓度誤差將直接反映為主軸此時(shí)主軸支承軸頸的圓度誤差將直接反映為主軸徑向圓跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng) d，而軸承內(nèi)孔的圓度誤差則影響不，而軸承內(nèi)孔的圓度誤差則影響不大。大。 第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制在鏜床上鏜孔時(shí)，由于在鏜床上鏜孔時(shí)，由于切削力切削力 F 的作用方向隨的作用方向隨主軸回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn)主軸回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn) (圖圖4-3b)，在切削力，在切削力 F 的作的作用下，主軸總

18、是以其支用下，主軸總是以其支承軸頸某一固定部位與承軸頸某一固定部位與軸承內(nèi)孔表面的不同部軸承內(nèi)孔表面的不同部位接觸。位接觸。圖圖4-3b 采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的徑向圓跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng)b）第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制因此，軸承內(nèi)孔表面的圓度誤差將直接反映為主因此，軸承內(nèi)孔表面的圓度誤差將直接反映為主軸徑向圓跳動(dòng)軸徑向圓跳動(dòng) d，而主軸支承軸頸的圓度誤差則，而主軸支承軸頸的圓度誤差則影響不大。影響不大。 圖圖4-3b 采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的徑向圓跳動(dòng)采用滑動(dòng)軸承時(shí)主軸的徑向圓跳動(dòng)b）第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制若機(jī)床主軸采用滾動(dòng)軸承

19、結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓若機(jī)床主軸采用滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，在車床上車外圓時(shí)，滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)外滾道的圓度誤差對(duì)主軸徑向時(shí)，滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)外滾道的圓度誤差對(duì)主軸徑向圓跳動(dòng)影響較大。圓跳動(dòng)影響較大。在鏜床上鏜孔時(shí)，軸承外環(huán)內(nèi)滾道的圓度誤差對(duì)在鏜床上鏜孔時(shí)，軸承外環(huán)內(nèi)滾道的圓度誤差對(duì)主軸徑向圓跳動(dòng)影響較大。主軸徑向圓跳動(dòng)影響較大。滾動(dòng)體的尺寸誤差將直接影響主軸徑向圓跳動(dòng)誤滾動(dòng)體的尺寸誤差將直接影響主軸徑向圓跳動(dòng)誤差的大小。差的大小。 第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制（2） 軸向圓跳動(dòng)軸向圓跳動(dòng) 它是主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線沿平它是主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方向的變動(dòng)量，如圖均回轉(zhuǎn)軸線方向的變動(dòng)量，

20、如圖4-2所示。車端所示。車端面時(shí)它使工件端面產(chǎn)生垂直度、平面度誤差。面時(shí)它使工件端面產(chǎn)生垂直度、平面度誤差。圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式式產(chǎn)生軸向圓跳動(dòng)的產(chǎn)生軸向圓跳動(dòng)的原因是主軸軸肩端原因是主軸軸肩端面和推力軸承承載面和推力軸承承載端面對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸端面對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線有垂直度誤差。線有垂直度誤差。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制（3） 角度擺動(dòng)角度擺動(dòng) 主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)平均回主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)平均回轉(zhuǎn)軸線產(chǎn)生傾斜引起的主軸回轉(zhuǎn)誤差，如圖轉(zhuǎn)軸線產(chǎn)生傾斜引起的主軸回轉(zhuǎn)誤差，如圖4-2所示。車削時(shí)它使加工表面產(chǎn)生圓柱度誤差和端所示。車削

21、時(shí)它使加工表面產(chǎn)生圓柱度誤差和端面的形狀誤差。產(chǎn)生主軸角度擺動(dòng)的原因有：箱面的形狀誤差。產(chǎn)生主軸角度擺動(dòng)的原因有：箱體體 上主軸各軸承孔及主上主軸各軸承孔及主軸各段支承軸頸間的軸各段支承軸頸間的同軸度誤差，軸承間同軸度誤差，軸承間隙過大等。隙過大等。圖圖4-2 主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制必須指出，實(shí)際上主軸工作時(shí)其實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線的必須指出，實(shí)際上主軸工作時(shí)其實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)總是上述三種形式誤差運(yùn)動(dòng)的合成，它既影運(yùn)動(dòng)總是上述三種形式誤差運(yùn)動(dòng)的合成，它既影響所加工工件圓柱面的形狀精度，又影響端面的響所加工工件圓柱面的形

22、狀精度，又影響端面的形狀精度。形狀精度。提高主軸及箱體軸承孔的制造精度，選用高精度提高主軸及箱體軸承孔的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對(duì)主軸部件的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對(duì)主軸部件進(jìn)行平衡，對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)進(jìn)行平衡，對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度。床主軸的回轉(zhuǎn)精度。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制2導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差 導(dǎo)軌是確定機(jī)床上各主要部件相對(duì)位置關(guān)系的基導(dǎo)軌是確定機(jī)床上各主要部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。（1） 臥式車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差臥式車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的

23、直線度誤差y 圖圖4-5 導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制由于由于y 致使在導(dǎo)軌全長上刀具相對(duì)于工件的正致使在導(dǎo)軌全長上刀具相對(duì)于工件的正確位置將產(chǎn)生確位置將產(chǎn)生y 的偏移量，導(dǎo)致工件半徑產(chǎn)生的偏移量，導(dǎo)致工件半徑產(chǎn)生R =y 的誤差，如圖的誤差，如圖4 - 5 所示。所示。導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差將直接反映在被加導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差將直接反映在被加工工件表面的法線方向（誤差敏感方向）上，對(duì)工工件表面的法線方向（誤差敏感方向）上，對(duì)加工精度的影響最大。加工精度的影響最大。 圖圖4-5

24、導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制（2） 臥式車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差臥式車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差z 圖圖4-6 導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響RR(R +R)2 = R2 +z2R z2/ (2R)z第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制因因z ，故，故(z )2 ， R 。設(shè)設(shè)z = 0.1mm，R =20mm，則工件半徑產(chǎn)生的誤，則工件半徑產(chǎn)生的誤差為差為 R (z )2/(2R) = 0.12/40 = 0.0

25、0025mm因此，導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精因此，導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度影響很小，一般可忽略不計(jì)。度影響很小，一般可忽略不計(jì)。在分析上述問題時(shí)要注意在分析上述問題時(shí)要注意 是否出現(xiàn)在加工表面是否出現(xiàn)在加工表面的法線方向（誤差的敏感方向）上。的法線方向（誤差的敏感方向）上。 圖圖4-6 導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制（3） 臥式車床導(dǎo)軌間的平行度誤差臥式車床導(dǎo)軌間的平行度誤差當(dāng)前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有平行度誤差（扭曲誤當(dāng)前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有平行度誤差（扭曲誤差）時(shí)，如

26、圖差）時(shí)，如圖4 7所示，刀架將產(chǎn)生擺動(dòng)，刀架所示，刀架將產(chǎn)生擺動(dòng)，刀架沿床身導(dǎo)軌作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡沿床身導(dǎo)軌作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差。是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差。圖圖4-7 導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度的影響第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制圖圖4-7 導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度的影響加工精度的影響導(dǎo)軌間在垂直方向有平導(dǎo)軌間在垂直方向有平行度誤差行度誤差 l3 時(shí)，將使時(shí)，將使工件與刀具的正確位置工件與刀具的正確位置在誤差敏感方向產(chǎn)生在誤差敏感方向產(chǎn)

27、生y (H /B)l3 的偏的偏移量，使工件半徑產(chǎn)生移量，使工件半徑產(chǎn)生R=y的誤差，對(duì)加的誤差，對(duì)加工精度影響較大。工精度影響較大。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損也是造除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損也是造成機(jī)床精度下降的主要原因。成機(jī)床精度下降的主要原因。選用合理的導(dǎo)軌形狀和導(dǎo)軌組合形式，采用耐磨選用合理的導(dǎo)軌形狀和導(dǎo)軌組合形式，采用耐磨合金鑄鐵導(dǎo)軌、鑲鋼導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌合金鑄鐵導(dǎo)軌、鑲鋼導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌以及對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行表面淬火處理等措施均可提高導(dǎo)以及對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行表面淬火處理等措施均可提高導(dǎo)軌的耐磨性。軌的耐磨性。

28、第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制3. 傳動(dòng)誤差傳動(dòng)誤差傳動(dòng)誤差是指傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)傳動(dòng)誤差是指傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。一般用傳動(dòng)鏈末端件的轉(zhuǎn)角誤差來衡動(dòng)的誤差。一般用傳動(dòng)鏈末端件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。有些加工方法（如車削螺紋、滾齒、插齒量。有些加工方法（如車削螺紋、滾齒、插齒等），要求刀具與工件之間必須具有嚴(yán)格的傳動(dòng)等），要求刀具與工件之間必須具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。機(jī)床傳動(dòng)誤差是影響這類表面加工精度比關(guān)系。機(jī)床傳動(dòng)誤差是影響這類表面加工精度的主要原因之一。的主要原因之一。第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制圖圖4 - 8所示為滾

29、齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。所示為滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 圖圖4-8 滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制由于各傳動(dòng)件在傳動(dòng)鏈中所處的位置不同，它們由于各傳動(dòng)件在傳動(dòng)鏈中所處的位置不同，它們對(duì)工件加工精度的影響程度亦不相同。對(duì)工件加工精度的影響程度亦不相同。設(shè)滾刀主軸均勻旋轉(zhuǎn)，若齒輪設(shè)滾刀主軸均勻旋轉(zhuǎn)，若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差有轉(zhuǎn)角誤差 ,而其它各傳動(dòng)件假設(shè)無誤差，則由而其它各傳動(dòng)件假設(shè)無誤差，則由 產(chǎn)生的工產(chǎn)生的工件轉(zhuǎn)角誤差為件轉(zhuǎn)角誤差為 111172156422828282828282080 Kdcbafei=n差1 1 第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械

30、加工質(zhì)量及其控制式中式中 i差差為差動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比；為差動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比；K1為為 Z1到工作臺(tái)的到工作臺(tái)的傳動(dòng)比，傳動(dòng)比，K1反映了齒輪反映了齒輪 Z1 的轉(zhuǎn)角誤差對(duì)終端工作的轉(zhuǎn)角誤差對(duì)終端工作臺(tái)傳動(dòng)精度的影響程度，稱為誤差傳遞系數(shù)。臺(tái)傳動(dòng)精度的影響程度，稱為誤差傳遞系數(shù)。同理，若第同理，若第 j 個(gè)傳動(dòng)元件有轉(zhuǎn)角誤差個(gè)傳動(dòng)元件有轉(zhuǎn)角誤差 ，則該，則該轉(zhuǎn)角誤差通過相應(yīng)的傳動(dòng)鏈傳遞到被切齒輪的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角誤差通過相應(yīng)的傳動(dòng)鏈傳遞到被切齒輪的轉(zhuǎn)角誤差角誤差 式中式中Kj為第為第 j 個(gè)傳動(dòng)件的誤差傳遞系數(shù)。個(gè)傳動(dòng)件的誤差傳遞系數(shù)。 j jjjK =n第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制

31、由于所有傳動(dòng)件都可能存在誤差，因此，被切齒由于所有傳動(dòng)件都可能存在誤差，因此，被切齒輪轉(zhuǎn)角誤差的總和輪轉(zhuǎn)角誤差的總和 為為 （41）提高傳動(dòng)鏈傳動(dòng)精度可采取的措施：提高傳動(dòng)元提高傳動(dòng)鏈傳動(dòng)精度可采取的措施：提高傳動(dòng)元件尤其是傳動(dòng)鏈中末端傳動(dòng)元件與升速傳動(dòng)元件件尤其是傳動(dòng)鏈中末端傳動(dòng)元件與升速傳動(dòng)元件的制造精度和裝配精度，減少傳動(dòng)件數(shù)，采用降的制造精度和裝配精度，減少傳動(dòng)件數(shù)，采用降速傳動(dòng)（速傳動(dòng)（ ），末端傳動(dòng)副盡量用大降速），末端傳動(dòng)副盡量用大降速比等。比等。 =njjjnjjnK11 1jK第第四四章章 機(jī)械加工質(zhì)量及其控制機(jī)械加工質(zhì)量及其控制（二）刀具的幾何誤差（二）刀具的幾何誤差刀具誤差對(duì)加工精度的影響隨刀具種類的不同而刀具誤差對(duì)加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。定尺寸刀具的尺寸