機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制3.25

生產(chǎn)任何一種機(jī)械產(chǎn)品，都要求在保證質(zhì)量的前提下，做到高效率、低消耗。產(chǎn)品的質(zhì)量是第一位的，沒有質(zhì)量，高效率、低成本就失去了意義產(chǎn)品質(zhì)量是指用戶對產(chǎn)品的滿意程度。有三層含意：一是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量；二是產(chǎn)品的制造質(zhì)量；三是服務(wù)。第四章機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制制造質(zhì)量，它主要指產(chǎn)品的制造與設(shè)計(jì)的符合程度。設(shè)計(jì)質(zhì)量，主要反映所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，與用戶(顧客)的期望之間的符合程度。服務(wù)主要包括售前的服務(wù)，售后的培訓(xùn)、維修、安裝等。零件的機(jī)械制造質(zhì)量包括機(jī)械加工精度和零件表面質(zhì)量兩個(gè)方面。零件的機(jī)械加工精度包括尺寸誤差、幾何形狀誤差和位置誤差。幾何形狀誤差又可分為宏觀幾何形狀誤差、波度和微觀幾何形狀誤差。零件表面質(zhì)量主要是指表面層材料的冷作硬化、金相組織的變化、殘余應(yīng)力。第一節(jié)機(jī)械加工精度1.加工精度與加工誤差

加工精度:指零件經(jīng)機(jī)械加工后,其幾何參數(shù)(尺寸、形狀、表面相互位置)的實(shí)際值與理想幾何參數(shù)的符合程度.零件的的加工精度包括:尺寸精度、形狀精度和相互位置精度,三者之間是既有區(qū)別又有聯(lián)系的.通常,形狀公差應(yīng)限制在位置公差之內(nèi),而位置誤差又要限制在尺寸公差之內(nèi).當(dāng)尺寸精度要求高時(shí),相應(yīng)的位置、形狀精度也要求高.

有時(shí)形狀精度要求高時(shí),相應(yīng)的位置精度和尺寸精度有時(shí)不一定要求高,這要根據(jù)零件的功能要求來決定.一.概述

加工誤差:指零件經(jīng)機(jī)械加工后,其幾何參數(shù)(尺寸、形狀、表面相互質(zhì)量)的實(shí)際值與理想幾何參數(shù)的符合程度.加工精度和加工誤差是同一個(gè)問題的兩個(gè)說法,加工精度以加工誤差的形式體現(xiàn)出來,加工精度高,加工誤差就低實(shí)際加工時(shí)不可能也沒有必要把零件做得與理想零件完全一致，而總會有一定的偏差，即加工誤差。只要這些誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)，即能滿足機(jī)器使用性能的要求。就是通過試切、測量、調(diào)整、再試切,……,反復(fù)進(jìn)行到被加工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法.這種方法的效率低,操作者的技術(shù)水平要求高,主要適用于單件、小批生產(chǎn).3.獲得加工精度的方法

1）獲得尺寸精度的方法

(1)試切法

先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對位置,并在一批零件的加工過程中保持這個(gè)位置不變,以保證被加工尺寸的方法.調(diào)整法廣泛用于各類半自動、自動機(jī)床和自動線上,適用于成批、大量的生產(chǎn).(2)調(diào)整法用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法,如鉸孔、拉孔和攻螺紋等.這種方法的加工精度,主要決定于刀具的制造、刃磨質(zhì)量和切削用量.其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率較高,但刀具制造較復(fù)雜,常用于孔、螺紋和成形表面的加工.(3)定尺寸刀具法(4)自動控制法

這種方法是用度量裝置、進(jìn)給機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)構(gòu)成加工過程的自動循環(huán),即自動完成加工中的切削、度量、補(bǔ)償調(diào)整等一系列的工作,當(dāng)工件達(dá)到要求的尺寸時(shí),機(jī)床自動退刀,停止加工.成形刀具法:加工精度主要取決于刀刃的形狀精度軌跡法:加工精度則與機(jī)床的精度關(guān)系密切.例如,車削圓柱類零件時(shí),其圓度、圓柱度等形狀精度,主要決定于主軸的回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度以及主軸回轉(zhuǎn)軸心線與導(dǎo)軌之間的相互位置精度展成法:常用于各種齒輪加工,其形狀精度與刀具精度以及機(jī)床傳動精度有關(guān)2）獲得形狀精度的方法3）獲得相互位置精度的方法

零件的相互位置精度,主要由機(jī)床精度、夾具精度和工件的裝夾精度來保證.例如,在平面上鉆孔,孔中心線對平面的垂直度,取決于鉆頭進(jìn)給方向與工作臺或夾具定位面的垂直度.3）

位置精度的獲得方法（1）一次裝夾獲得法（2）多次裝夾獲得法裝夾的方式：直接找正裝夾、劃線找正裝夾、夾具裝夾。4.原始誤差機(jī)械加工中零件的尺寸、形狀和相互位置誤差,主要是由于工件與刀具在切削運(yùn)動中相互位置發(fā)生了變動而造成的.由于工件和刀具安裝在夾具和機(jī)床上,因此,機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成了一個(gè)完整的工藝系統(tǒng).工藝系統(tǒng)中的種種誤差,是造成零件加工誤差的根源,故稱之為原始誤差.從大的方向可分為:(1)與工藝系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)的靜態(tài)誤差(2)與切削過程有關(guān)的動態(tài)誤差加工中可能出現(xiàn)的原始誤差,可列舉如下圖:原始誤差產(chǎn)生加工誤差的根源，它包括：工藝系統(tǒng)靜誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)軌誤差傳動鏈誤差一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成法刀具

試切法調(diào)整法外力作用點(diǎn)變化外力方向變化外力大小變化機(jī)床幾何誤差工藝系統(tǒng)幾何誤差原理誤差調(diào)整誤差測量誤差定位誤差工藝系統(tǒng)動誤差工藝系統(tǒng)力變形工藝系統(tǒng)熱變形工藝系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)力變形刀具幾何誤差夾具幾何誤差機(jī)床熱變形工件熱變形刀具熱變形原始誤差加工前加工中加工后原理誤差調(diào)整誤差夾具誤差工件裝夾誤差機(jī)床誤差刀具誤差工藝系統(tǒng)力變形工藝系統(tǒng)熱變形刀具磨損內(nèi)應(yīng)力引起的變形測量誤差§4-2原理誤差與工藝系統(tǒng)幾何誤差對加工精度的影響一、原理誤差二、工藝系統(tǒng)原始誤差對機(jī)械加工精度的影響及其控制(一）工藝系統(tǒng)原始誤差對尺寸精度的影響及其控制(二）工藝系統(tǒng)原始誤差對形狀精度的影響及其控制(三）工藝系統(tǒng)原始誤差對位置精度的影響及其控制

原理誤差是由于采用了近似的成形運(yùn)動或刀刃形狀而產(chǎn)生的.如:

(1)滾切漸開線齒形就存在兩項(xiàng)原理誤差:一是為便于制造,用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿,來代替漸開線基本蝸桿而產(chǎn)生的誤差；另一個(gè)是由于滾刀刀刃數(shù)有限,而是由若干短線組成的折線；模數(shù)銑刀分組,(2)又如在加工正弦曲線的內(nèi)曲面時(shí),用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來獲得近似的正弦曲線,也存在原理誤差.(一)原理誤差

理論上應(yīng)當(dāng)采用理想的加工原理,來獲得精確的加工表面.會使機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以保證機(jī)床的剛度和精度,或者使刀刃的輪廓不易制造或精度很低.這樣不僅不能保證加工精度,甚至還會降低加工效率.這時(shí)如采用近似的加工方法,因此,只要能把加工誤差限制在規(guī)定的范圍內(nèi)(一般,原理誤差應(yīng)小于工件公差值的10%－15%),可以采用近似的加工方法.(一）工藝系統(tǒng)原始誤差對尺寸精度的影響及其控制1、尺寸測量精度2、微量進(jìn)給精度3、微薄切削層的極限厚度4、工件的定位和刀具的調(diào)整精度1、影響形狀精度的主要因素(二）工藝系統(tǒng)原始誤差對形狀精度的影響及其控制*機(jī)床的幾何精度（成形運(yùn)動法）各成形運(yùn)動之間的相互位置關(guān)系精度成形運(yùn)動本身精度各成形運(yùn)動之間的運(yùn)動精度*成形刀具的制造安裝精度*加工表面形狀檢測精度（非成形運(yùn)動法）2、機(jī)床導(dǎo)軌誤差機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床中確定某些主要部件相對位置的基準(zhǔn)，也是某些主要部件的運(yùn)動基準(zhǔn)。

機(jī)床導(dǎo)軌誤差的基本形式水平面內(nèi)的直線度垂直面內(nèi)的直線度前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）現(xiàn)以臥式車床為例，說明導(dǎo)軌誤差是怎樣影響工件的加工精度的。(二）工藝系統(tǒng)原始誤差對形狀精度的影響及其控制（1）導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響當(dāng)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為△y時(shí),引起工件在半徑方向的誤差為（圖4－9）：△R=△y

由此可見：床身導(dǎo)軌在水平面內(nèi)如果有直線度誤差，使工件在縱向截面和橫向截面內(nèi)分別產(chǎn)生形狀誤差和尺寸誤差。

當(dāng)導(dǎo)軌向后凸出時(shí)，工件上產(chǎn)生鞍形加工誤差；當(dāng)導(dǎo)軌向前凸出時(shí)，工件上產(chǎn)生鼓形加工誤差。ΔYΔYoDΔR水平面導(dǎo)軌水平面內(nèi)直線度圖4－9導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差

床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差（圖4-10），會引起刀尖產(chǎn)生切向位移△Z，造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為：△R≈△Z2/d（2）導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響設(shè)：△Z=△Y=0.01mm，R=50mm，

則由于法向原始誤差而產(chǎn)生的加工誤差△R=△Y=0.01mm,

由于切向原始誤差產(chǎn)生的加工誤差

△R≈△Z2/d=0.000001mm

此值完全可以忽略不計(jì)。由于△Z2數(shù)值很小，因此該誤差對工件的尺寸精度和形狀精度影響甚小。垂直平面導(dǎo)軌垂直面直線度ΔZdΔRΔZ圖4－10

導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差Rd/2

對平面磨床，龍門刨床及銑床等，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差會引起工件相對于砂輪（刀具）產(chǎn)生法向位移，其誤差將直接反映到被加工工件上，造成形狀誤差（圖7-11）。

原始誤差引起工件相對于刀具產(chǎn)生相對位移，若產(chǎn)生在加工表面法向方向（誤差敏感方向），對加工精度有直接影響；產(chǎn)生在加工表面切向方向（誤差非敏感方向），可忽略不計(jì)。結(jié)論：圖龍門刨床導(dǎo)軌垂直面內(nèi)直線度誤差1－刨刀2－工件3－工作臺4－床身導(dǎo)軌（3）前后導(dǎo)軌平行度誤差的影響床身前后導(dǎo)軌有平行度誤差（扭曲）時(shí)，會使車床溜板在沿床身移動時(shí)發(fā)生偏斜，從而使刀尖相對工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）。從圖4-11可知，車床前后導(dǎo)軌扭曲的最終結(jié)果反映在工件上，于是產(chǎn)生了加工誤差△y。從幾何關(guān)系中可得出：

△y≈H△/B

一般車床H≈2B/3，外圓磨床H≈B，因此該項(xiàng)原始誤差△對加工精度的影響很大。圖4－11車床導(dǎo)軌扭曲對工件形狀精度影響2、機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差（1）機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差的概念主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線對其理想回轉(zhuǎn)軸線（一般用平均回轉(zhuǎn)軸線來代替）產(chǎn)生的偏移量。主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式軸向竄動純徑向跳動純角度擺動實(shí)際上主軸回轉(zhuǎn)誤差是上述三種形式誤差的合成。由于主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線在空間的位置是在不斷變化的，由上述三種運(yùn)動所產(chǎn)生的位移（即誤差）是一個(gè)瞬時(shí)值。常把主軸回轉(zhuǎn)誤差分解為徑向跳動,軸向竄動和角度擺動下面以在鏜床上鏜孔、車床上車外圓為例來說明主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響。車間所有機(jī)床，我們分為：工件回轉(zhuǎn)類刀具回轉(zhuǎn)類誤差敏感方向不變鏜床

車床加工時(shí)誤差敏感方向和切削力方向隨主軸回轉(zhuǎn)而不斷變化（2）主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響①主軸的純徑向跳動對車削和鏜削加工精度的影響鏜削加工：鏜刀回轉(zhuǎn)，工件不轉(zhuǎn)

假設(shè)由于主軸的純徑向跳動而使軸線在y坐標(biāo)方向作簡諧運(yùn)動（圖4-4），其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，簡諧幅值為A；

則:Y=Acosφ（φ＝ωt）

且主軸中心偏移最大（等于A）時(shí)，鏜刀尖正好通過水平位置1處。當(dāng)鏜刀轉(zhuǎn)過一個(gè)φ角時(shí)（位置1’），刀尖軌跡的水平分量和垂直分量分別計(jì)算得：y=Acosφ+Rcosφ=(A+R)cosφ Z=Rsinφ將上兩式平方相加得: y2/(A+R)2+Z2/R2=1

表明此時(shí)鏜出的孔為橢圓形。AARφOm11，AcosφO234ORsinφ(A+R）cosφ圖4－4鏜孔時(shí)純徑向跳動對加工精度的影響車床加工：工件回轉(zhuǎn)，刀具移動假設(shè)主軸軸線沿y軸作簡諧運(yùn)動（圖4-5），在工件的1處（主軸中心偏移最大之處）切出的半徑比在工件的2、4處切出的半徑小一個(gè)幅值A(chǔ)；在工件的3處切出的半徑比在工件的2、4處切出的半徑大一個(gè)幅值A(chǔ)。

這樣，上述四點(diǎn)工件的直徑都相等，其它各點(diǎn)直徑誤差也很小，所以車削出的工件表面接近于一個(gè)真圓。

Y2+Z2=R2+A2Sin2φ由此可見，主軸的純徑向跳動對車削加工工件的圓度影響很小。圖4－5車削時(shí)純徑向跳動對加工精度的影響②軸向竄動對車、鏜削加工精度的影響

主軸的軸向竄動對內(nèi)、外圓的加工精度沒有影響，但加工端面時(shí)，會使加工的端面與內(nèi)外圓軸線產(chǎn)生垂直度誤差。

主軸每轉(zhuǎn)一周，要沿軸向竄動一次，使得切出的端面產(chǎn)生平面度誤差（圖4-6）。當(dāng)加工螺紋時(shí)，會產(chǎn)生螺距誤差。

圖4－6主軸軸向竄動對端面加工精度的影響

車削加工時(shí)工件每一橫截面內(nèi)的圓度誤差很小，但軸平面有圓柱度誤差（錐度）。

車外圓：得到圓形工件，但產(chǎn)生圓柱度誤差（錐體）車端面：產(chǎn)生平面度誤差

鏜孔時(shí)，由于主軸的純角度擺動

使得主軸回轉(zhuǎn)軸線與工作臺導(dǎo)軌不平行，使鏜出的孔呈橢圓形，如圖4-7所示。

③角度擺動對車、鏜削加工精度的影響

主軸純角度擺動對加工精度的影響，取決于不同的加工內(nèi)容。圖4－7主軸純角度擺動對鏜孔精度的影響（3）提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施1）提高主軸的軸承精度。2）減少機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響。3）對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊，以消除間隙。4）提高主軸箱體支承孔、主軸軸頸和與軸承相配合的零件有關(guān)表面的加工精度。3、機(jī)床傳動鏈誤差

在車螺紋、插齒、滾齒等加工時(shí)，刀具與工件之間有嚴(yán)格的傳動比要求。要滿足這一要求，機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動鏈的誤差必須控制在允許的范圍內(nèi)。（1）機(jī)床傳動鏈誤差定義

指傳動鏈?zhǔn)寄﹥啥藞?zhí)行元件間相對運(yùn)動的誤差。（2）機(jī)床傳動鏈誤差描述

傳動鏈末端元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差。它的大小對車、磨、銑螺紋，滾、插、磨（展成法磨齒）齒輪等加工會影響分度精度，造成加工表面的形狀誤差，如螺距精度、齒距精度等。例如，車螺紋時(shí)，要求主軸與傳動絲杠的轉(zhuǎn)速比恒定（圖示），即Z1Z2（3）驅(qū)動絲杠誤差的產(chǎn)生圖車螺紋的傳動誤差示意圖S－工件導(dǎo)程；T－絲杠導(dǎo)程；Z1～Z8－各齒輪齒數(shù)若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差δ1，造成Z2的轉(zhuǎn)角誤差為：δ12＝i12δ1Z1δ1δ1n=i1nδ1Z2δ2δ2n=i2nδ2………………Znδn

δnn=innδn在任一時(shí)刻，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差反映到絲杠的總誤差為：傳到絲杠上的轉(zhuǎn)角誤差為δ1n，即：（3）減少傳動鏈誤差的措施1）盡量縮短傳動鏈。2）提高傳動件的制造和安裝精度，尤其是末端零件的精度。3）盡可能采用降速運(yùn)動，且傳動比最小的一級傳動件應(yīng)在最后。4）消除傳動鏈中齒輪副的間隙。5）采用誤差校正機(jī)構(gòu)圖絲杠加工誤差校正裝置1－工件2－螺母3－母絲杠4－杠桿5－校正尺6－觸頭7－校正曲線1、刀具誤差一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成法刀具如普通車刀、單刃鏜刀和面銑刀等）的制造誤差對加工精度沒有直接影響，但磨損后對工件尺寸或形狀精度有一定影響定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、圓孔拉刀等）的尺寸誤差直接影響被加工工件的尺寸精度。刀具的安裝和使用不當(dāng)，也會影響加工精度。

成形刀具（如成形車刀、成形銑刀、盤形齒輪銑刀等）的誤差主要影響被加工面的形狀精度

展成法刀具（如齒輪滾刀、插齒刀等）加工齒輪時(shí)，刀刃的幾何形狀及有關(guān)尺寸精度會直接影響齒輪加工精度三、工藝系統(tǒng)原始誤差對工件精度影響圖例車刀的尺寸磨損圖例車刀磨損過程

夾具的誤差主要是指：1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)、夾具體等零件的制造誤差。2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對尺寸誤差。3）夾具在使用過程中工作表面的磨損。（圖例）工件的安裝誤差包括定位誤差和夾緊誤差。具體內(nèi)容在《機(jī)械制造裝備》課程中講述。2、夾具誤差和工件安裝誤差圖例鉆孔夾具誤差對加工精度的影響3、測量誤差（1）量具、量儀和測量方法本身的誤差（2）環(huán)境條件的影響（溫度、振動等）（3）測量人員主觀因素的影響（視力、測量力大小等）（4）正確選擇和使用量具，以保證測量精度4、調(diào)整誤差試切法調(diào)整定程機(jī)構(gòu)調(diào)整樣板、樣件調(diào)整夾具安裝調(diào)整

大批量生產(chǎn)時(shí)常采用行程擋塊、靠模、凸輪作為定程機(jī)構(gòu)，其制造精度和調(diào)整精度產(chǎn)生調(diào)整誤差樣件、樣板的制造精度和安裝精度、對刀精度產(chǎn)生調(diào)整誤差測量誤差進(jìn)給機(jī)構(gòu)位移誤差（爬行現(xiàn)象）加工余量的影響（余量很小時(shí)，刀刃打滑）

影響工件在機(jī)床上占有正確的加工位置5、工藝系統(tǒng)磨損引起的誤差

磨損破壞了成形運(yùn)動，改變了工件與刀具的相對位置和速比，產(chǎn)生加工誤差刀具磨損嚴(yán)重影響工件的形狀精度、尺寸精度工藝系統(tǒng)：機(jī)床、夾具、工件、刀具外力：切削力、傳動力、慣性力、夾緊力、重力產(chǎn)生加工誤差（舉例）破壞了刀具、工件間相對位置第三節(jié)、工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差工藝系統(tǒng)受力變形現(xiàn)象圖受力變形對工件精度的影響

a)車長軸b）磨內(nèi)孔

由此看來，為了保證和提高工件的加工精度，就必須深入研究并控制以至消除工藝系統(tǒng)及其有關(guān)組成部分的變形。（一）工藝系統(tǒng)的剛度工藝系統(tǒng)整體抵抗其變形的能力。其大小為：背向力Fp

（舊標(biāo)準(zhǔn)中為徑向切削分力Fy）與工藝系統(tǒng)在該方向上的變形yxt的比值，即kxt=Fp/yxt

注意：這里變形yxt是總切削力的三個(gè)分力Fc、Fp、Ff（舊標(biāo)準(zhǔn)中為Fz、Fy、Fx）綜合作用的結(jié)果。

1.工藝系統(tǒng)剛度的概念2、系統(tǒng)剛度與環(huán)節(jié)剛度工藝系統(tǒng)的剛度是由組成工藝系統(tǒng)各部件的剛度決定的。工藝系統(tǒng)的總變形量為：

yxt=yjc+ydj+yjj+ygjkxt=Fp/yxt,kjc=Fp/yjc，kdj=Fp/ydj,kjj=Fp/yjj，kgj=Fp/ygj

工藝系統(tǒng)剛度的一般式為：

kxt=1/(1/kjc+1/

kdj+1/kj+1/

kgj)（4-7）若已知工藝系統(tǒng)各組成部分的剛度（即環(huán)節(jié)剛度），就可以求出工藝系統(tǒng)的剛度。3.機(jī)床部件剛度特點(diǎn)

機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成的零部件多，各零部件之間有不同的聯(lián)接和運(yùn)動方式，因而機(jī)床部件的剛度問題就比較復(fù)雜。它的計(jì)算至今還沒有合適的方法，需要通過實(shí)驗(yàn)來測定。下圖為單向加載時(shí)車床剛度測定示意圖。主軸部件、尾座及刀架的變形可分別從千分表2、3和6讀出。

這種方法測得的y方向位移是背向力Fp作用下引起的變形。圖單向靜載測定車床剛度1－心軸2、3、6－千分表4－測力環(huán)5－螺旋加力器圖4－15車床刀架部件的剛度曲線Ⅰ－一次加載Ⅱ－二次加載Ⅲ－三次加載（1）機(jī)床部件剛度的特點(diǎn)1）背向力Fp與刀架變形ydj不是線性關(guān)系。2）加載曲線與卸載曲線不重合。3）加載曲線與卸載曲線不封閉（卸載后由于存在殘余變形，曲線回不到原點(diǎn)）。4）部件的實(shí)際剛度遠(yuǎn)比按實(shí)體結(jié)構(gòu)的估計(jì)值小。

圖4-15是以Fp為縱坐標(biāo)，刀架變形ydj為橫坐標(biāo)的某車床刀架部件的剛度實(shí)測曲線。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了三次加載—卸載循環(huán)，由圖可以看出，機(jī)床部件的剛度曲線有以下特點(diǎn)：（2）影響機(jī)床部件剛度的因素

①連接表面間的接觸變形（圖示）②薄弱零件本身的影響（圖4－16）③接合面間的間隙④接合面間摩擦力的影響兩零件結(jié)合面間的接觸情況接觸剛度實(shí)驗(yàn)研究表明，兩個(gè)相接觸的表面間受力作用時(shí)，兩表面的接觸變形y是表面壓強(qiáng)p的遞增函數(shù)（圖）。因此，機(jī)床部件接合表面間剛度可較確切地用接觸剛度來表示，即壓強(qiáng)的微分dp與位移的微分dy的比值稱為接觸剛度kjkj=dp/dy圖表面接觸變形與壓強(qiáng)的關(guān)系圖4－16機(jī)床部件剛度的薄弱環(huán)節(jié)a)溜板中的楔鐵b)軸承套（二）工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響1、切削力作用位置變化引起的加工誤差

根據(jù)材料力學(xué)的撓度計(jì)算公式，其切削點(diǎn)工件的變形量為：

yw=Fp(L-x)2x2/3EIL(4-18)

從上式的計(jì)算結(jié)果和車削的實(shí)際情況都可證實(shí)，切削后的工件呈鼓形，其最大直徑在通過軸線中點(diǎn)的橫截面內(nèi)。1）工件的剛度及其變形2）工件短而粗

即此時(shí)工藝系統(tǒng)剛度主要取決于機(jī)床剛度

當(dāng)?shù)毒咔邢鞯焦ぜ娜我馕恢肅時(shí)（圖示），工藝系統(tǒng)的總變形y系統(tǒng)為：

yxt＝y(tǒng)x+y刀架

通過推證可知工藝系統(tǒng)在工件切削點(diǎn)處的變形量為:

y系統(tǒng)=Fp［1/k刀+1/k頭(L-x/x)2+1/k尾(x/L)2］(4-16)

可以看出:y系統(tǒng)

=f(x)，是一個(gè)二次拋物線方程，變形大小隨刀具在x方向位置變化,使車出的工件呈拋物線形狀（圖4－20）。圖4－19工藝系統(tǒng)受力變形隨切削位置而變化圖4－20剛度變化造成工件誤差1－理想的工件形狀；2－k頭≠k尾時(shí)車出的工件形狀3）工藝系統(tǒng)剛度及總變形

綜合上述兩種情況，工藝系統(tǒng)的總變形量為式（4-16）和式（4-18）的疊加Y系統(tǒng)=Fp［1/k刀架+1/k頭(L-x/x)2+1/k尾(x/L)2+(L-x)2x2/3EIL］工藝系統(tǒng)的剛度為Kxt=Fp/yxt=1/［1/k刀架+1/k頭(L-x/x)2+1/k尾(x/L)2+(L-x)2x2/3EIL］可以看出Kxt=f(x)

由于在工件加工的不同位置，Kxt不同，使加工后工件的徑向尺寸不同，從而產(chǎn)生形狀誤差。2、切削力大小變化引起的加工誤差（誤差復(fù)映）在加工過程中，由于工件加工余量或材料硬度不均勻，都會引起背向力的變化，從而使工藝系統(tǒng)受力變形不一致而產(chǎn)生加工誤差。以車削短圓柱工件外圓為例，如圖4-18所示。由于毛坯存在的圓度誤差△m=ap1-ap2引起了工件產(chǎn)生圓度誤差△w=y1-y2

且△m越大，△w越大，這種由于工藝系統(tǒng)受力變形的變化而使毛坯橢圓形狀誤差復(fù)映到加工后工件表面的現(xiàn)象稱為“誤差復(fù)映”。圖4－18毛坯形狀誤差復(fù)映

f、ap、vc－分別為進(jìn)給量、背吃刀量和切削速度；式中－與切削條件有關(guān)；－指數(shù)；，所以在一次走刀加工中，切削速度、進(jìn)給量及其它切削條件設(shè)為不變，即C為常數(shù)，在車削加工中，即由于y1、y2相對ap1、ap2而言數(shù)值較小，可忽略不計(jì)，即有所以

由上式可知,工藝系統(tǒng)的剛度kxt越大,復(fù)映系數(shù)ε越小,毛坯誤差復(fù)映到工件上去的部分就越少。一般ε<<1,經(jīng)加工之后工件的誤差比加工前的誤差減小,經(jīng)多道工序或多次走刀加工之后,工件的誤差就會減小到工件公差所許可的范圍內(nèi)。若經(jīng)過n次走刀加工后，則誤差復(fù)映為△w=ε1ε2…εn△m

總的誤差復(fù)映系數(shù)

εz=ε1ε2…εn在粗加工時(shí),每次走刀的進(jìn)給量f一般不變,假設(shè)誤差復(fù)映系數(shù)均為ε,則n次走刀就有

εz=εn

增加走刀次數(shù),可減小誤差復(fù)映,提高加工精度,但生產(chǎn)率降低了。

提高工藝系統(tǒng)剛度，對減小誤差復(fù)映系數(shù)具有重要意義。

毛坯的各種形狀誤差（圓度、圓柱度、同軸度、平面度等）都會以一定的復(fù)映系數(shù)，復(fù)映成工件的加工誤差。

毛坯材料的不均勻，HB有變化，同樣會引起背向力的變化，產(chǎn)生加工誤差，分析方法同誤差復(fù)映規(guī)律。討論：在車床或磨床類機(jī)床上加工軸類零件時(shí)，常用單爪撥盤帶動工件旋轉(zhuǎn)，如圖4-21所示。3、切削過程中受力方向變化引起的加工誤差1）由于傳動力引起的誤差

結(jié)論：在單爪撥盤傳動下車削出來的工件是一個(gè)正園柱，并不產(chǎn)生加工誤差。圖4－21單爪撥盤傳動下工件的受力分析圖4－22單爪撥盤傳動下工件的變形分析2）由于慣性力引起的誤差

在高速切削時(shí)，如果工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在，就會產(chǎn)生離心力。它和傳動力一樣，在工件的每一轉(zhuǎn)中不斷變更方向，引起工件幾何軸線作上述相同形式的擺角運(yùn)動，故理論上講也不會造成工件園度誤差。但是要注意的是當(dāng)不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時(shí)，車床主軸軸頸和軸承內(nèi)孔表面的接觸點(diǎn)就會不斷地變化，軸承孔地園度誤差將傳給工件地回轉(zhuǎn)軸心。因此可采用配重平衡的方法來消除這種影響，必要時(shí)亦可適當(dāng)降低主軸轉(zhuǎn)速，以減小離心力的影響。4、工藝系統(tǒng)其它外力作用引起的加工誤差1）由于機(jī)床部件或工件本身重量以及它們在移動中位置變化而引起的加工誤差（圖）

2）由于夾緊力引起的加工誤差（圖4-23）

圖機(jī)床部件自重引起地橫梁變形圖4－23套筒夾緊變形誤差Ⅰ－工件Ⅱ－開口過渡環(huán)圖4－24薄片工件的磨削毛坯翹曲b)電磁工件臺吸緊c)磨后松開，工件翹曲d)磨削凸面e)磨削凹面f)磨后松開，工件平直通過提高導(dǎo)軌等結(jié)合面的刮研質(zhì)量、形狀精度并降低表面粗糙度，都能增加接觸面積，有效地提高接觸剛度。預(yù)加載荷，也可增大接觸剛度加工細(xì)長軸時(shí)，采用中心架或跟刀架來提高工件的剛度。采用導(dǎo)套、導(dǎo)桿等輔助支承來加強(qiáng)刀架的剛度。對剛性較差的工件選擇合適的夾緊方法，能減小夾緊變形，提高加工精度采用塑料滑動導(dǎo)軌，其摩擦特性好，有效防止低速爬行，運(yùn)行平穩(wěn)，定位精度高，具有良好的耐磨性、減振性和工藝性。此外，還有滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。（1）提高接觸剛度（2）提高零部件剛度減小受力變形（3）合理安裝工件減小夾緊變形4．減少摩擦防止微量進(jìn)給時(shí)的“爬行”五、減小工藝系統(tǒng)受力變形的措施（5）合理使用機(jī)床（6）合理安排工藝，粗精分開（7）轉(zhuǎn)移或補(bǔ)償彈性變形減少工藝系統(tǒng)受力變形六、工件殘余應(yīng)力引起的加工誤差（一）內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生及其對加工精度的影響什么是殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力是指在沒有外部載荷的情況下，存在于工件內(nèi)部的應(yīng)力，又稱內(nèi)應(yīng)力。產(chǎn)生原因殘余應(yīng)力是由金屬內(nèi)部的相鄰宏觀或微觀組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的，促使這種變化的因素主要來自熱加工或冷加工。殘余應(yīng)力對零件的影響影響存在殘余應(yīng)力的零件，始終處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，其內(nèi)部組織有要恢復(fù)到一種新的穩(wěn)定的沒有內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)的傾向。在內(nèi)應(yīng)力變化的過程中，零件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，原有的加工精度受到破壞。用這些零件裝配成機(jī)器，在機(jī)器使用中也會逐漸產(chǎn)生變形，從而影響整臺機(jī)器的質(zhì)量。在鑄造、鍛造、焊接及熱處理過程中，由于工件各部分冷卻收縮不均勻以及金相組織轉(zhuǎn)變時(shí)的體積變化，在毛坯內(nèi)部就會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。1、毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力毛坯的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，各部分壁厚越不均勻以及散熱條件相差越大，毛坯內(nèi)部產(chǎn)生的殘余應(yīng)力就越大。具有殘余應(yīng)力的毛坯，其內(nèi)部應(yīng)力暫時(shí)處于相對平衡狀態(tài)，雖在短期內(nèi)看不出有什么變化，但當(dāng)加工時(shí)切去某些表面部分后，這種平衡就被打破，內(nèi)應(yīng)力重新分布，并建立一種新的平衡狀態(tài)，工件明顯地出現(xiàn)變形。2、冷校直引起的殘余應(yīng)力現(xiàn)象原因在外力F的作用下，工件內(nèi)部的應(yīng)力重新分布，如圖4-31b所示，在軸心線以上的部分產(chǎn)生壓應(yīng)力（用負(fù)號表示），在軸心線以下的部分產(chǎn)生拉應(yīng)力（用正號表示）。在軸心線和兩條虛線之間，是彈性變形區(qū)域，在虛線以外是塑性變形區(qū)域。冷校直工藝方法是在一些長棒料或細(xì)長零件彎曲的反方向施加外力F以達(dá)到校直目的，如圖4-31a所示。影響

措施當(dāng)外力F去除后，彈性變形本可完全恢復(fù)，但因塑性變形部分的阻止而恢復(fù)不了，使殘余應(yīng)力重新分布而達(dá)到平衡，如圖4-31c所示。對精度要求較高的細(xì)長軸（如精密絲杠），不允許采用冷校直來減小彎曲變形，而采用加大毛坯余量，經(jīng)過多次切削和時(shí)效處理來消除內(nèi)應(yīng)力，或采用熱校直。圖4－31冷校直引起的內(nèi)應(yīng)力

2、切削加工中引起的殘余應(yīng)力工件在切削加工時(shí)，其表面層在切削力和切削熱的作用下，會產(chǎn)生不同程度的塑性變形，引起體積改變，從而產(chǎn)生殘余應(yīng)力。這種殘余應(yīng)力的分布情況由加工時(shí)的工藝因素決定。內(nèi)部有殘余應(yīng)力的工件在切去表面的一層金屬后，殘余應(yīng)力要重新分布，從而引起工件的變形。在擬定工藝規(guī)程時(shí)，要將加工劃分為粗、精等不同階段進(jìn)行，以使粗加工后內(nèi)應(yīng)力重新分布所產(chǎn)生的變形在精加工階段去除。對質(zhì)量和體積均很大的笨重零件，即使在同一臺重型機(jī)床進(jìn)行粗精加工也應(yīng)該在粗加工后將被夾緊的工作松開，使之有充足時(shí)間重新分布內(nèi)應(yīng)力，在使其充分變形后，然后重新夾緊進(jìn)行精加工。切削加工磨削加工

產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力原因毛坯制造熱處理冷校直減少內(nèi)應(yīng)力引起變形的措施1．合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡化結(jié)構(gòu)，減小零件各部分尺寸差異，以減少鑄鍛件毛坯在制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。2．增加消除殘余應(yīng)力的專門工序?qū)﹁T、鍛、焊接件進(jìn)行退火或回火；工件淬火后進(jìn)行回火；對精度要求高的零件在粗加工或半精加工后進(jìn)行時(shí)效處理（自然、人工、振動時(shí)效處理）

3．合理安排工藝過程

在安排零件加工工藝過程中，盡可能將粗、精加工分在不同工序中進(jìn)行。第五節(jié)、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差（一）概述

工藝系統(tǒng)在各種熱源作用下，會產(chǎn)生相應(yīng)的熱變形，從而破壞工件與刀具間正確的相對位置，造成加工誤差。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的40%~70%。工藝系統(tǒng)的熱變形不僅嚴(yán)重地影響加工精度，而且還影響加工效率的提高。實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工后，加工誤差不能再由人工進(jìn)行補(bǔ)償，全靠機(jī)床自動控制，因此熱變形的影響就顯得特別重要。工藝系統(tǒng)熱變形的問題已成為機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重大研究課題。1.工藝系統(tǒng)的熱源電機(jī)、軸承、齒輪、油泵等工件、刀具、切屑、切削液氣溫、室溫變化、熱、冷風(fēng)等熱源切削熱摩擦熱外部熱源內(nèi)部熱源環(huán)境溫度熱輻射日光、照明、暖氣、體溫等2.工藝系統(tǒng)的熱平衡工藝系統(tǒng)受各種熱源的影響，其溫度會逐漸升高。同時(shí)，它們也通過各種傳熱方式向周圍散發(fā)熱量。

熱平衡當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)傳入和散發(fā)的熱量相等時(shí)，工藝系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。而工藝系統(tǒng)的熱變形也就達(dá)到某種程度的穩(wěn)定。

不穩(wěn)態(tài)溫度場溫度場穩(wěn)態(tài)溫度場熱平衡物體中各點(diǎn)的溫度分布稱為溫度場,T=f(x,y,z,t)當(dāng)物體未達(dá)熱平衡時(shí)，各點(diǎn)溫度不僅是坐標(biāo)位置的函數(shù)，也是時(shí)間的函數(shù)。這種溫度場稱為不穩(wěn)態(tài)溫度場物體達(dá)到熱平衡后，各點(diǎn)溫度將不再隨時(shí)間而變化，只是其坐標(biāo)位置的函數(shù)。這種溫度場稱為穩(wěn)態(tài)溫度場

機(jī)床在開始工作的一段時(shí)間內(nèi)，其溫度場處于不穩(wěn)定狀態(tài)，其精度也是很不穩(wěn)定的，工作一定時(shí)間后，溫度才逐漸趨于穩(wěn)定，其精度也比較穩(wěn)定。因此，精密加工應(yīng)在熱平衡狀態(tài)下進(jìn)行。在生產(chǎn)中，必須注意:（二）機(jī)床熱變形對加工精度的影響

機(jī)床熱變形會使機(jī)床的靜態(tài)幾何精度發(fā)生變化而影響加工精度，其中主軸部件、床身、導(dǎo)軌、立柱、工作臺等部件的熱變形，對加工精度影響最大。各類機(jī)床其結(jié)構(gòu)、工作條件及熱源形式均不相同，因此機(jī)床各部件的溫升和熱變形情況是不一樣的。1.車、銑、鉆、鏜類機(jī)床主軸箱中的齒輪、軸承摩擦發(fā)熱、潤滑油發(fā)熱。（圖）圖車床的熱變形2.龍門刨床、牛頭刨床、立式車床類機(jī)床導(dǎo)軌副的摩擦熱3.各種磨床砂輪主軸軸承的發(fā)熱和液壓系統(tǒng)的發(fā)熱（圖例）（圖例）牛頭刨床滑枕熱變形及結(jié)構(gòu)改進(jìn)示意圖a)原滑枕截面圖b)原滑枕熱變形示意圖c)滑枕熱對稱結(jié)構(gòu)外園磨床的熱變形示意圖1－床身2－導(dǎo)軌3－工件4－砂輪5－砂輪架6－螺母

（三）工件熱變形對加工精度的影響1.工件均勻受熱對于一些形狀簡單、對稱的零件，如軸、套筒等，加工時(shí)（如車削、磨削）切削熱能較均勻地傳入工件，工件熱變形量可按下式估算：△L=αL△t式中α——工件材料的熱膨脹系數(shù)，單位為1/℃；L——工件在熱變形方向的尺寸，單位為mm；△t——工件溫升，單位為℃。實(shí)例

在精密絲桿加工中，工件的熱伸長會產(chǎn)生螺距的累積誤差。在較長的軸類零件加工中，將出現(xiàn)錐度誤差。例如：在磨削400mm長的絲杠螺紋時(shí)，每磨一次溫度升高1℃，則被磨絲杠將伸長△L=1.17×10-5×400×1mm=0.0047mm

而5級絲杠的螺距累積誤差在400mm長度上不允許超過5μm左右。因此，熱變形對工件加工精度影響很大。2.工件不均勻受熱在刨削、銑削、磨削加工平面時(shí)，工件單面受熱，上下平面間產(chǎn)生溫差，導(dǎo)致工件向上凸起，凸起部分被工具切去，加工完畢冷卻后，加工表面就產(chǎn)生了中凹，造成了幾何形狀誤差。工件凸起量f可按圖例所示圖形進(jìn)行估算。由于中心角φ很小，其中性層的長度可近似認(rèn)為等于原長L，則

f=L/2tan(φ/4）≈Lφ/8

且（R+H）φ-Rφ=αΔtLφ=αΔtL/H

所以

f≈αΔtL2/8H圖例薄板磨削時(shí)的彎曲變形

（四）刀具熱變形對加工精度的影響刀具熱變形主要是由切削熱引起的。切削加工時(shí)雖然大部分切削熱被切屑帶走，傳入刀具的熱量并不多，但由于刀具體積小，熱容量小，導(dǎo)致刀具切削部分的溫升急劇升高，刀具熱變形對加工精度的影響比較顯著。圖示為車削時(shí)車刀的熱變形與切削時(shí)間的關(guān)系曲線。曲線A——車刀連續(xù)工作時(shí)的熱伸長曲線；曲線B——切削停止后，車刀溫度下降曲線；曲線C——傳動作間斷切削的熱變形切削。車外圓時(shí)，車刀熱變形會使工件產(chǎn)生圓柱度誤差（喇叭口）。圖車刀熱變形曲線τ1—刀具加熱至熱平衡時(shí)間τ2—刀具加熱至熱平衡時(shí)間τ0—刀具間斷切削至熱平衡時(shí)間（五）減少工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑1．減少發(fā)熱和隔離熱源分離熱源、采用隔熱措施，改善摩擦條件，減少熱量產(chǎn)生，如圖所示。有時(shí)可采用強(qiáng)制冷卻法，吸收熱源熱量，控制機(jī)床溫升和熱變形。合理安排工藝、粗精分開。1)采用熱對稱結(jié)構(gòu)2)合理選擇機(jī)床零部件的安裝基準(zhǔn)(圖7-35)尋求各部件熱變形的規(guī)律建立熱變形位移數(shù)字模型并存入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償加工前使機(jī)床高速空轉(zhuǎn)，達(dá)到熱平衡時(shí)再切削加工1）減小溫差；2）均衡關(guān)鍵件的溫升，避免彎曲變形（如圖所示）恒溫車間、使用門簾、取暖裝置均勻布置；恒溫精度一般控制在±1℃以內(nèi)，精密級較高的機(jī)床為±0.5℃。恒溫室平均溫度一般為20℃，在夏季取23℃，在冬季可取17℃2．均衡溫度場3．改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4．保持工藝系統(tǒng)的熱平衡5．控制環(huán)境溫度6.熱位移補(bǔ)償圖7－31采用隔熱罩減少熱變形圖7－33用熱空氣均衡立柱前后壁的溫度場圖7－35車床上主軸箱兩種結(jié)構(gòu)的熱位移第六節(jié)提高加工精度的工藝措施查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素后，設(shè)法對其直接進(jìn)行消除或減弱，如細(xì)長軸加工用跟刀架會導(dǎo)致工件彎曲變形，現(xiàn)采用反拉法切削工件受拉不受壓不會因偏心壓縮而產(chǎn)生彎曲變形一、減少誤差法二、誤差補(bǔ)償法誤差補(bǔ)償法是人為地造出一種新的原始誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中存在的原始誤差，盡量使兩者大小相等、方向相反而達(dá)到使誤差抵消得盡可能徹底的目的。如圖7-39、圖7-40三、誤差分組法誤差分組法是把毛坯或上工序加工的工件尺寸經(jīng)測量按大小分為n組，每組尺寸誤差就縮減為原來的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具位置，使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。圖7－38反拉法切削細(xì)長軸a)正向進(jìn)給b)反向進(jìn)給圖7－39通過導(dǎo)軌凸起補(bǔ)償橫梁變形圖7－40螺紋加工校正機(jī)構(gòu)1－工件2－絲杠螺母3－車床絲杠4－杠桿5－校正尺6－滾柱7－工作尺面四、誤差轉(zhuǎn)移法誤差轉(zhuǎn)移法就是把原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差的非敏感方向。例如圖7-41，轉(zhuǎn)塔車床的轉(zhuǎn)位刀架采用“立刀”安裝法;圖7-42所示為利用鏜模進(jìn)行鏜孔，主軸與鏜桿浮動聯(lián)接。五、就地加工法全部零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，然后裝配成部件或產(chǎn)品，且各零部件之間具有工作時(shí)要求的相對位置，最后以一個(gè)表面為基準(zhǔn)加工另一個(gè)有位置精度要求的表面，實(shí)現(xiàn)最終精加工，這就是“就地加工”法，也稱自身加工修配法。六、誤差均分法誤差均分法就是利用有密切聯(lián)系的表面之間的相互比較和相互修正或者利用互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，以達(dá)到很高的加工精度。圖7－41立軸轉(zhuǎn)塔車床刀架轉(zhuǎn)位誤差的轉(zhuǎn)移第七節(jié)機(jī)械加工表面質(zhì)量一、機(jī)械加工表面質(zhì)量概述二、表面質(zhì)量對零件使用性能的影響三、加工表面粗糙度的影響因素四、表面層物理機(jī)械性能的影響因素五、提高表面質(zhì)量的加工方法

零件的機(jī)械加工質(zhì)量不僅指加工精度，而且包括加工表面質(zhì)量。

機(jī)械加工后的零件表面實(shí)際上不是理想的光滑表面，它存在著不同程度的表面粗糙度、冷硬、裂紋等表面缺陷。雖然只有極薄的一層（幾微米~幾十微米），但都錯(cuò)綜復(fù)雜地影響著機(jī)械零件的精度、耐磨性、配合精度、抗腐蝕性和疲勞強(qiáng)度等，從而影響產(chǎn)品的使用性能和壽命，因此必須加以足夠的重視。1.加工表面的一般描述一、機(jī)械加工表面質(zhì)量概述零件表面質(zhì)量表面粗糙度表面波度表面物理力學(xué)性能的變化表面微觀幾何形狀特征表面層冷作硬化表面層殘余應(yīng)力表面層金相組織的變化

2.加工表面質(zhì)量的主要內(nèi)容二、表面質(zhì)量對零件使用性能的影響對零件疲勞強(qiáng)度的影響對抗腐蝕性能的影響對配合質(zhì)量的影響對耐磨性的影響其他影響三、影響加工表面粗糙度的影響因素機(jī)械加工中，表面粗糙度形成的原因大致可歸納為幾何因素和物理力學(xué)因素兩個(gè)方面。1.切削加工表面粗糙度1)幾何因素刀尖圓弧半徑rε主偏角kr、副偏角kr′進(jìn)給量fR=f/(cotκr+cotκr′)(8-1)R=f2/(8rε)(8-2)圖4－49車削、刨削時(shí)殘留面積高度2)物理力學(xué)因素工件材料的影響韌性材料：工件材料韌性愈好