6、原始誤差：工藝系統(tǒng)中的各種誤差稱(chēng)為原始誤差。 研究加工精度的目的是了解各種原始誤差的物理機(jī)械性質(zhì)及其對(duì)加工精度的影響規(guī)律，掌握控制加工誤差的方法，獲得預(yù)期的加工精度，找到進(jìn)一步提高加工精度的方法必要時(shí)。 方式。 2、機(jī)械加工和加工表面質(zhì)量 零件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和表層的物理機(jī)械性能 (1??)表面幾何特征：指零件最外層表面的微觀幾何形狀 (2)表層材料變化：指零件表層在一定深度處與基體材料結(jié)構(gòu)不同的劣化。 (1)獲得尺寸精度的方法。 單件、小批量生產(chǎn)的常用方法。 定尺寸刀具法——鉆孔、鉸孔等調(diào)整方法——借助定程機(jī)構(gòu)和對(duì)刀裝置，是批量生產(chǎn)中常用的方法。 自動(dòng)控制法——借助自動(dòng)測(cè)量和數(shù)控系統(tǒng)軌跡法：刀尖相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡形成工件表面（如原型法加工），進(jìn)行獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)（通常是工件的運(yùn)動(dòng)）。工具托架）。 成形方式：成形刀具的切削刃切削工件表面（切削刃形狀、安裝精度、形狀精度），刀柄進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)而不是成形運(yùn)動(dòng)。 切向法：刀具的切削刃是旋轉(zhuǎn)切削刀具的切削點(diǎn)。 刀具旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)軌跡是已加工表面的等距線（刀軸軌跡精度-形狀精度）。 兩個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)（刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、刀具中心運(yùn)動(dòng)）。 展成法：刀具相對(duì)工件作展成運(yùn)動(dòng)，切削刃包絡(luò)加工表面（展成運(yùn)動(dòng)中的切削刃精度、傳動(dòng)精度和形狀精度），獨(dú)立的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。

這部分內(nèi)容在第4章（4）正常生產(chǎn)條件（機(jī)床設(shè)備、工藝裝備、切削用量、工人水平、工時(shí)定額）下經(jīng)濟(jì)加工精度所能達(dá)到的公差等級(jí)和相應(yīng)的表面粗糙度范圍進(jìn)行了具體說(shuō)明。 本部分專(zhuān)門(mén)解釋第五章中加工表面的幾何形狀 (1) 表面粗糙度：是加工表面的波長(zhǎng)與波高之比 L/H50 的微觀幾何輪廓，主要取決于切削殘面高度； (2)表面波紋度：是被加工表面的波長(zhǎng)與波高之比的幾何輪廓L/H=50-1000。 這是由于加工過(guò)程中的振動(dòng)造成的。 第二節(jié)影響加工精度的因素工藝系統(tǒng)：加工時(shí)間、機(jī)床、夾具由工件、刀具組成的系統(tǒng)的加工精度問(wèn)題涉及到整個(gè)工藝系統(tǒng)的精度問(wèn)題。 影響加工精度的因素： - 定位誤差、安裝誤差、對(duì)刀誤差 - 機(jī)床誤差、刀具誤差、夾具誤差（制造誤差） - 工藝系統(tǒng)的彈性變形、熱變形、磨損等影響加工精度的工藝因素又可分為：（1）工藝系統(tǒng)的原始誤差：加工原理誤差、機(jī)床誤差、夾具誤差、安裝誤差、刀具誤差、測(cè)量誤差等。（2）加工過(guò)程中的誤差主要包括應(yīng)力變形的流程系統(tǒng)。 、熱變形、磨損和殘余應(yīng)力變形等。本節(jié)研究定位誤差、安裝誤差、對(duì)刀誤差、夾具制造誤差以外的因素對(duì)加工精度的影響。 1.（加工）原理誤差原理誤差是指采用近似的加工方法、近似的成形動(dòng)作、或近似的刀具輪廓所引起的誤差。

例如，用于滾齒的齒輪滾刀存在兩種類(lèi)型的誤差。 一是為了制造方便而采用阿基米德蝸桿代替漸開(kāi)線基本蝸桿而引起的葉片齒形的近似形狀誤差； 另一個(gè)是滾刀切削刃引起的誤差。 數(shù)量有限，且切削不連續(xù)，因此滾齒切出的齒輪齒形不是光滑的漸開(kāi)線線，而是由幾條直線組成的折線。 成形車(chē)刀和成形銑刀也使用類(lèi)似的刀具輪廓。 采用近似成形運(yùn)動(dòng)和刀刃形狀，只要誤差足夠小（小于工件公差值的15%），不僅可以簡(jiǎn)化機(jī)床或刀具的結(jié)構(gòu)，而且可以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性。加工的好處。 其上任意一點(diǎn)K的軌跡稱(chēng)為漸開(kāi)線。 θK稱(chēng)為AK段的展開(kāi)。 機(jī)床誤差、機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差、機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差、機(jī)床主軸、機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)誤差、機(jī)床導(dǎo)軌誤差、機(jī)床導(dǎo)軌誤差?軸向移動(dòng)?軸向移動(dòng)?徑向跳動(dòng)?角度擺動(dòng)?水平面直線度 ? 水平面直線度 ? 垂直面直線度 ? 內(nèi)傳動(dòng)鏈?zhǔn)孜矀鲃?dòng)元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差 ? 內(nèi)傳動(dòng)鏈?zhǔn)孜矀鲃?dòng)元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差二、機(jī)床的制造誤差和磨損（一）、機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差現(xiàn)以臥式車(chē)床為例，說(shuō)明導(dǎo)軌的直線度誤差如何影響加工工件的精度。 機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床許多重要部件的安裝基準(zhǔn)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)。 其精度對(duì)加工精度有重要影響。 (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)，將引起工件徑向方向的誤差為（圖3-2）： 可見(jiàn)，如果床身導(dǎo)軌存在直線度誤差導(dǎo)軌在水平面內(nèi)移動(dòng)時(shí)，工件會(huì)分別產(chǎn)生軸向截面和橫向截面的形狀誤差（圓柱度）和尺寸誤差。 （直徑誤差）。

當(dāng)導(dǎo)軌向后突出時(shí)，工件上會(huì)出現(xiàn)馬鞍形加工誤差； 當(dāng)導(dǎo)軌向前突出時(shí)，工件上會(huì)出現(xiàn)鼓形加工誤差。 水平面導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度 圖 4-9 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差 床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差（圖 3-3），會(huì)引起刀尖切向位移 Z，導(dǎo)致工件沿徑向移動(dòng)，產(chǎn)生的誤差為： （2）垂直平面內(nèi)導(dǎo)軌直線度誤差的影響：Z=0.01mm，R=50mm，d=因原始切向誤差而產(chǎn)生的加工誤差= 0。 這個(gè)值完全可以忽略不計(jì)。 因此，導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)工件的尺寸精度和形狀精度影響不大。 垂直平面導(dǎo)軌的垂直面直線度 對(duì)于平面磨床、龍門(mén)刨床和銑床等，導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差會(huì)引起工件相對(duì)于砂輪（刀具）的法向位移，而誤差將直接反映在正在加工的工件上。機(jī)械零件加工質(zhì)量檢測(cè)，導(dǎo)致形狀錯(cuò)誤。 結(jié)論：導(dǎo)軌的原始誤差導(dǎo)致刀具相對(duì)工件移動(dòng)。 如果相對(duì)位移發(fā)生在加工面法線方向（誤差敏感方向），則對(duì)加工精度有直接影響； 如果相對(duì)位移發(fā)生在加工面切線方向（誤差不敏感方向）可以忽略。 龍門(mén)刨床導(dǎo)軌1-刨床2-工件3-工作臺(tái)4-床身導(dǎo)軌垂直面內(nèi)直線度誤差（2）、機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線平行度誤差結(jié)論：工件加工成圓錐形狀。 1）機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線在水平面內(nèi)不平行。 圖2a仍以臥式車(chē)床為例。 設(shè)在長(zhǎng)度L上，機(jī)床主軸軸線與導(dǎo)軌的平行度誤差為a，則加工表面的錐度為： 2）機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線在垂直平面內(nèi)不平行。 結(jié)論：工件加工成雙曲面形狀。

假設(shè)：x軸為主軸軸線，OC為導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的傾斜角度為β，L為待加工工件的長(zhǎng)度，b為L(zhǎng)長(zhǎng)度上的平行度誤差，則x=0時(shí)工件的半徑為r0 x=x時(shí)為y (3) 機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)軸位置的變化 (1) 機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)誤差的概念是機(jī)床主軸實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸的偏移量主軸偏離其理想旋轉(zhuǎn)軸線。 主軸旋轉(zhuǎn)誤差的基本形式是角擺動(dòng)。 事實(shí)上，主軸旋轉(zhuǎn)誤差是以上三種形式誤差的綜合。 由于主軸旋轉(zhuǎn)軸在空間中的實(shí)際位置不斷變化，因此上述三種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的位移（即誤差）是瞬時(shí)值。 下面以鏜床鏜孔和車(chē)床上車(chē)外圓為例，說(shuō)明主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響。 下面以鏜床鏜孔和車(chē)床上車(chē)外圓為例，說(shuō)明主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響。 鏜床車(chē)床加工時(shí)，誤差敏感方向保持不變。 誤差敏感方向和切削力方向隨主軸旋轉(zhuǎn)不斷變化。 (2)主軸旋轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響。 工件旋轉(zhuǎn)，切削力方向不變，刀具旋轉(zhuǎn)，切削力方向改變。 主軸徑向跳動(dòng)對(duì)車(chē)削、鏜削加工精度的影響車(chē)削的特點(diǎn)是：工件隨主軸旋轉(zhuǎn)，刀具軸向移動(dòng)，切削力方向保持不變。 因此，主軸頸始終壓在軸承表面的固定區(qū)域，使主軸頸的圓度反映在工件上，軸承誤差影響很小。

使用滑動(dòng)軸承時(shí)，軸頸的圓度精度要求很高。 使用滾動(dòng)軸承時(shí)，必須使用精密軸承。 軸承軸向竄動(dòng)對(duì)車(chē)削、鏜孔加工精度的影響：主軸軸向加工精度無(wú)影響； 但加工端面加工螺紋時(shí)，加軸會(huì)產(chǎn)生垂直度誤差，端面本身會(huì)產(chǎn)生平面度誤差； 加工螺紋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生螺距誤差。 鏜孔：鏜孔時(shí)，無(wú)影主軸軸向竄動(dòng)對(duì)端面加工精度的影響。 角度擺動(dòng)對(duì)車(chē)削、鏜削加工精度的影響車(chē)削加工時(shí)： 車(chē)削外圓：得到圓形工件，但車(chē)削端面時(shí)出現(xiàn)圓柱度誤差。 ：鏜孔時(shí)存在平面度誤差：由于主軸的純角度擺動(dòng)機(jī)械零件加工質(zhì)量檢測(cè)，導(dǎo)致主軸旋轉(zhuǎn)軸線與工作臺(tái)導(dǎo)軌不平行，導(dǎo)致鏜孔呈橢圓形。 磨損破壞成形運(yùn)動(dòng)，改變工件和刀具的相對(duì)位置，產(chǎn)生加工誤差。 (4)因機(jī)床導(dǎo)軌磨損而使工件直徑變化為2x (5.)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差 傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差：指首個(gè)和最后一個(gè)傳動(dòng)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差內(nèi)部連接的傳輸鏈中的元件。 傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差一般不影響圓柱面和平面的加工精度，但在工件運(yùn)動(dòng)和刀具運(yùn)動(dòng)嚴(yán)格互連的表面上（如車(chē)削、磨削螺紋和滾齒、插齒、磨齒），它將是影響加工精度的重要因素。 刀具（通用刀具、定尺寸刀具、成型刀具、成型刀具，如普通車(chē)刀、單刃鏜刀、立銑刀等）的制造誤差對(duì)加工精度沒(méi)有直接影響，但會(huì)影響加工精度。對(duì)磨損后工件的尺寸或形狀精度有一定的影響。 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。

刀具安裝和使用不當(dāng)也會(huì)影響加工精度。 成形刀具（如成形車(chē)刀、成形銑刀、盤(pán)齒輪銑刀等）的誤差主要影響已加工表面的形狀精度。 成形刀具（如齒輪）時(shí)，刃口的幾何形狀及相關(guān)尺寸精度將直接影響齒輪加工精度。 3、刀具的制造誤差和磨損（1）制造誤差。 車(chē)刀尺寸磨損示例。 車(chē)刀磨損過(guò)程示例。 切削刀具的磨損分為三個(gè)階段。 第一階段（）是初始磨損階段，僅持續(xù)幾秒鐘。 分鐘），磨損嚴(yán)重，切割距離不超過(guò)1km。 第二階段，正常磨損階段，磨損量與切削距離成正比，切削距離可達(dá)3Okm。 該工具的大部分工作都是在這個(gè)階段完成的。 第三階段 嚴(yán)重磨損階段，刀具磨損迅速，切削刃在很短的時(shí)間內(nèi)就損壞。 減少刀具磨損對(duì)加工誤差影響的措施： 1）尺寸補(bǔ)償或調(diào)整：調(diào)整加工時(shí)定期檢查工件尺寸，調(diào)整刀具位置以補(bǔ)償尺寸誤差。 2）根據(jù)工件材料選擇親和力低、耐磨性好的刀具材料。 3）選擇合適的切削液，要求潤(rùn)濕性、潤(rùn)滑性、冷卻性、穩(wěn)定性、環(huán)境無(wú)害性、防銹性強(qiáng)。 4）（磨削）砂輪的自動(dòng)修整和補(bǔ)償。 5）適當(dāng)減少切削量，提高刀具耐用度。 (2)磨損和應(yīng)力變形對(duì)工件精度的影響。 由此看來(lái)，為了保證和提高工件的加工精度，必須控制甚至消除工藝系統(tǒng)及其相關(guān)部件的變形。

4、工藝系統(tǒng)的力和熱變形引起的加工誤差 (一)工藝系統(tǒng)的剛度 1、基本概念 工藝系統(tǒng)的剛度：工藝系統(tǒng)在外力作用下抵抗變形的能力稱(chēng)為工藝系統(tǒng)的剛度。過(guò)程系統(tǒng)的剛度。 系統(tǒng)柔度、系統(tǒng)變形（在切削刃與工件相對(duì)位置變化的綜合作用下，刀具相對(duì)于工件表面的法向壓力偏移） 工藝系統(tǒng)剛度的定義： 變形 y -總切削力的三個(gè)分量Fc、Fp、Ff 刀具在聯(lián)合作用下相對(duì)于工件表面的法向壓力位移Fc——主切削力，又稱(chēng)切向力，主運(yùn)動(dòng)中的切削力分量方向。 Fp——反作用力、徑向力、法向力。在刀具工作基面內(nèi)并垂直于進(jìn)給方向 Js——加工系統(tǒng)的剛度（N/mm）。 由于工藝系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)在外力作用下都會(huì)發(fā)生變形，因此工藝系統(tǒng)沿加工面法線方向發(fā)生變形。

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