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第四章 机械加工质量 生产任何一种机械产品，都要求在保证质量的前提下，做到高效率、低消耗。产品的质量是第一位的，没有质量，高效率、低成本就失去了意义。产品质量是指用户对产品的满意程度。 产品的制造质量主要与零件制造质量、产品的装配质量有关，零件的制造质量是保证产品质量的基础。 零件的机械制造质量包括零件几何精度和零件表面层的物理机械性能（材料力学性能）两个方面。 零件的几何误差包括尺寸误差、几何形状误差和位置误差。几何形状误差又可分为宏观几何形状误差、波度和微观几何形状误差，参见图1。 表面粗糙度是加工表面的微观几何形状误差，其波距 (L3) 与波高 (H3) 之比一般小于50。 波距 (L2) 与波高 (H2) 之比在50~1000范围内的几何形状误差，称为波度。 波距 (L1) 与波高 (H1) 之比大于1000的几何形状误差，称为宏观几何形状误差。 零件表面层物理机械性能方面的质量主要是指表面层材料的冷作硬化、金相组织的变化、残余应力。 本章将机械制造质量分成加工精度和表面质量两个方面来研究。前者包括尺寸精度、宏观几何形状精度和位置精度；后者包括表面粗糙度、波度和表面层材料物理机械性能。 4.1.1机械加工误差与机械加工精度 1.加工精度与加工误差 所谓加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。 零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。 只要求满足规定的公差要求即可。 有关加工精度与加工误差的理解，应注意以下几个方面内容： (1) “理想几何参数”的正确含义即，对于尺寸是图纸规定尺寸的平均值；对于形状和位置，则是绝对正确的形状和位置，如绝对的圆和绝对的平行等等。 (3)零件三个方面的几何参数，就是加工精度和加工误差的三个方面的向容。即，加工精度包括尺寸精度、形状精度 和位置精度。 在精密加工中，形状精度往往占主导地位。 4.1.3机械加工工艺系统的原始误差 机械加工精度取决于由机床、刀具、夹具和工件构成的机械加工工艺系统。 机械加工工艺系统的误差称为原始误差。原始误差通过刀具刀尖-工件之间的运动轨迹直接影响机械加工精度。 4.1.4 误差的敏感方向 加工误差一般在工序尺寸方向测量。当原始误差方向与工序尺寸方向一致时，其对加工精度的影响最大，这个方向称为误差的敏感方向。 例：外圆车削 4.15 机械加工精度获得的方法 获得尺寸精度的方法 试切法：通过试切—测量—调整—再试切，反复进行到工件尺寸达到规定要求为止 调整法：先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证工件被加工尺寸 定尺寸刀具法：通过刀具的相应尺寸保证加工表面的尺寸精度 主动测量法：边加工边测量加工尺寸，并将所测结果与设计尺寸比较，将测量装置纳入工艺系统 自动控制法：将测量、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统，通过自动测量和数字控制装置，在达到尺寸精度后，由控制系统自动控制机床加工 获得形状精度的方法 刀尖轨迹法：通过刀尖运动的轨迹来获得形状精度的方法 仿形法：刀具依照仿形装置进给获得工件形状精度的方法 成形法：利用成形刀具对工件加工获得形状精度的方法 展成法：利用工件和刀具的展成切削运动进行加工的方法 获得位置精度的方法 直接找正定位法：用划针或百分表直接在机床上找正工件位置 划线找正定位法：先按零件图在毛坯上划好线，再以所的划线为基准找正它在机床的位置 夹具定位法：在机床上安装好夹具，工件放在夹具中定位 机床控制法：利用机床的相对位置精度保证位置精度 第一节 机械加工精度 （二）加工经济精度 由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。 加工经济精度指的是，在正常加工条件下所能保证的加工精度。 某种加工方法的加工经济精度应理解为一个范围。 第一节 机械加工精度 加工误差δ与加工成本C成反比关系。用同一种加工方法，如欲获得较高的精度 ，成本就要提高；反之亦然。 4.1.3 机械加工工艺系统的原始误差 机械加工精度取决于由机床、刀具、夹具和工件构成的机械加工工艺系统。 机械加工工艺系统的误差称为原始误差。原始误差通过刀具刀尖-工件之间的运动轨迹直接影响机械加工精度。 第一节 机械加工精度 但上述关系只是在一定范围内才比较明显，如图5-2中之AB段。而A点左侧之曲线几乎与纵坐标平行，即使成本提高的很多，但精度提高得却很少乃至不能