《机械制造基础》课件7.1机械加工精度

7.1机械加工精度

01加工精度的含义02加工精度的测量方法03加工精度的调整方法

加工精度包括零件的形状精度、尺寸精度和表面相对位置精度三个部分。

所谓加工精度是指零件在加工后的实际几何参数(尺寸、形状和表面相对位置与图纸所要求的理想几何参数相符合的程度。符合的程度越好，加工精度也越高。

经加工后零件的实际几何参数与理想零件的几何参数总有所不同，它们之间的差值称为加工误差。在生产实际中都是用误差的大小来反映加工精度的。研究加工精度的目的就是研究如何把各种误差控制在允许范围内(即公差范围内)。弄清各种因素对加工精度的影响规律，从而找出降低加工误差，提高加工精度的措施。7.1.1加工精度的含义

加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对表面几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对表面之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等。零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。

加工精度主要用于生产产品程度，加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。公差等级从IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20个，其中IT01表示的话该零件加工精度最高的，IT18表示的话该零件加工精度是最低的，一般上IT7、IT8是加工精度中等级别。

任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确，从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。

机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量，零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。7.1.2加工精度的测量方法

1.按是否直接测量被测参数，可分为直接测量和间接测量。

直接测量：直接测量被测参数来获得被测尺寸。例如用卡尺、比较仪测量。

间接测量：测量与被测尺寸有关的几何参数，经过计算获得被测尺寸。

显然，直接测量比较直观，间接测量比较繁琐。一般当被测尺寸或用直接测量达不到精度要求时，就不得不采用间接测量。

2.按量具量仪的读数值是否直接表示被测尺寸的数值，可分为绝对测量和相对测量。

绝对测量：读数值直接表示被测尺寸的大小、如用游标卡尺测量。

相对测量：读数值只表示被测尺寸相对于标准量的偏差。如用比较仪测量轴的直径，

需先用量块调整好仪器的零位，然后进行测量，测得值是被侧轴的直径相对于量块尺寸的差值，这就是相对测量。

一般说来相对测量的精度比较高些，但测量比较麻烦。

3.按被测表面与量具量仪的测量头是否接触，分为接触测量和非接触测量。

接触测量：测量头与被接触表面接触，并有机械作用的测量力存在。如用千分尺测量零件。非接触测量：测量头不与被测零件表面相接触，非接触测量可避免测量力对测量结果的影响。如利用投影法、光波干涉法测量等。

4.按一次测量参数的多少，分为单项测量和综合测量。

单项测量；对被测零件的每个参数分别单独测量。

综合测量：测量反映零件有关参数的综合指标。如用工具显微镜测量螺纹时，可分别测量出螺纹实际中径、牙型半角误差和螺距累积误差等。

综合测量一般效率比较高，对保证零件的互换性更为可靠，常用于完工零件的检验。单项测量能分别确定每一参数的误差，一般用于工艺分析、工序检验及被指定参数的测量。

5.按测量在加工过程中所起的作用，分为主动测量和被动测量。

主动测量：工件在加工过程中进行测量，其结果直接用来控制零件的加工过程，从而及时防止废品的产生。

被动测量：工件加工后进行的测量。此种测量只能判别加工件是否合格，仅限于发现并剔除废品。

6.按被测零件在测量过程中所处的状态，分为静态测量和动态测量。

静态测量，测量相对静止。如千分尺测量直径。

动态测量，测量时被测表面与测量头模拟工作状态中做相对运动。

动态测量方法能反映出零件接近使用状态下的情况，是测量技术的发展方向。7.1.3调整精度方法

1.减少传动链传动误差1）传动件数少，传动链短，传动精度高；2）采用降速传动（i<1），是保证传动精度的重要原则，且越接近末端的传动副，其传动比应越小；3）末端件精度应高于其他传动件。2.减小刀具磨损

在刀具尺寸磨损达到急剧磨损阶段前就必须重新磨刀。

3.减小工艺系统的受力变形

1）提高系统的刚度，特别是提高工艺系统中薄弱环节的刚度；2）减小载荷及其变化；3）尽量减少连接面的数目；4）防止有局部低刚度环节出现；5）应合理选择基础件、支撑件的结构和截面形状。

4.对工艺系统进行调整

1）试切法调整

通过试切—测量尺寸—调整刀具的吃刀量—走刀切削—再试切，如此反复直至达到所需尺寸。此法生产效率低，主要用于单件小批生产。2）调整法

通过预先调整好机床、夹具、工件和刀具的相对位置获得所需尺寸。此法生产率高，主要用于大批大量生产。

5.减小机床误差

1）提高主轴部件的制造精度（1）选用高精度的滚动轴承；（2）采用高精度的多油锲动压轴承；（3）采用高精度的静压轴承2）对滚动轴承适当预紧（1）可消除间隙；（2）增加轴承刚度；（3）均化滚动体误差。

6.减小工艺系统热变形

1）减少热源的发热和隔离热源（1）采用较小的切削用量；（2）零件精度要求高时，将粗精加工工序分开；（3）尽可能将热源从机床分离出去，减少机床热变形；（4）对主轴轴承、丝杆螺母副、高速运动的导轨副等不能分离的热源，从结构、润滑等方面改善其摩擦特性，减少发热或用隔热材料；（5）采用强制式风冷、水冷等散热措施。2）均衡温度场

6.减小工艺系统热变形

3）采用合理的机床部件结构及装配基准（1）采用热对称结构——在变速箱中，将轴、轴承、传动齿轮等对称布置，可使箱壁温升均匀，箱体变形减小；（2）合理选择机床零部件