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第六章 机械加工质量 第一节 机械加工精度 一、加工精度与加工误差 加工精度是指零件经机械加工后，其几何参数（尺寸、形状、表面相互位置）的实际值与理想值的符合程度。实际值与理想值之差，称为加工误差。 零件的加工精度包括三方面：尺寸精度、形状精度和相互位置精度，三者之间是有联系的。形状误差应限制在位置公差内，位置误差应限制在尺寸公差内，一般尺寸精度高，其相应的形状精度和相互位置精度也高。 二、获得加工精度的方法 1.获得尺寸精度的方法 ①试切法 即先试切出很小的一部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照加工要求作适当的调整，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面。 ②调整法 利用机床上的定位装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工件。 ③定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具(如铰刀、扩孔钻、钻头等)来保证工件被加工部位(如孔)的精度。 ④自动控制法 使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自动停止加工。 2.获得形状精度的方法 ①轨迹法 利用切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。这种加工方法所能达到的形状精度，主要取决于这种成形运动的精度。 ②成形刀具法 利用成形刀具刀刃的几何形状切削出工件的形状。这种加工方法所能达到的精度，主要取决于刀刃的形状精度与刀具的装夹精度。 ③展成法 利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃在被加工表面上的包络面形成成形表面。这种加工方法所能达到的精度，主要取决于机床展成运动的传动链精度与刀具的制造精度等因素。 3.获得相互位置精度的方法 要获得零件的相互位置精度，可以采用直接找正法，划线找正法和夹具定位法。其精度主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。 三、误差的敏感方向 切削加工过程中，由于各种原始误差的影响，会使刀具和工件间的正确几何关系遭到破坏，引起加工误差。通常，各种原始误差的大小和方向是各不相同的，当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时，其对加工精度的影响就最大。我们把对加工精度影响最大的那个方向称为误差的敏感方向。 第二节 影响机械加工精度的因素 一、原理误差 加工原理误差是指由于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，也称为理论误差。在实践中，有时完全精确的加工原理常常很难实现，或者加工效率低，或者使机床或刀具的结构极为复杂，难以制造。 二、工艺系统的几何误差 （一）机床的几何误差 1.机床主轴回转运动误差 （1）机床主轴回转运动误差的形式 机床主轴是安装工件或刀具的基准，并传递切削运动和动力给工件或刀具。主轴回转运动误差，直接影响被加工工件的几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。 主轴回转运动误差表现为端面圆跳动、径向圆跳动、角度摆动三种基本形式： 端面圆跳动——实际回转轴线沿平均回转轴线的方向作轴向运动。它对内、外圆柱面车削或镗孔影响不大。主要是在车端面时，它使工件端面产生垂直度、平面度误差和轴向尺寸精度误差；车螺纹时，使导程产生误差。 径向圆跳动——实际回转轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量，车削外圆时它影响被加工工件圆柱面的圆度和圆柱度误差。 角度摆动——实际回转轴线相对于平均回转轴线倾斜一个角度作摆动，它影响被加工工件圆柱度与端面的形状误差。 （2）主轴回转运动误差的影响因素 影响主轴回转运动误差的因素主要有主轴支承轴颈的误差、轴承的误差、轴承的间隙、箱体支撑孔的误差、与轴承相配合零件的误差以及主轴的刚度和热变形等。 2.机床导轨误差 （1）机床导轨误差对工件加工精度的影响 1）导轨在水平面内的直线度误差产生的影响 2）导轨在垂直面内的直线度误差产生的影响。 3）导轨在水平面和垂直面内的综合误差产生的影响。 4）导轨对主轴回转轴线的位置误差产生的影响。 （2）影响机床导轨误差的因素 机床制造误差，包括导轨、溜板的制造误差以及机床的装配误差是影响导轨原有精度的重要因素。 3.机床传动链误差 （1）传动链误差 的概念 传动链的传动误差，是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相互运动的误差。 （2）减少传动链运动误差的措施 1）减少传动环节，缩短传动