摘要
加工误差是指零件加工后的实际几何参数（几何尺寸、几何形状和相互位置）与理想几何参数之间偏差的程度。零件加工后实际几何参数与理想几何参数之间的符合程度即为加工精度。加工误差越小，符合程度越高，加工精度就越高。加工精度与加工误差是一个问题的两种提法。所以，加工误差的大小反映了加工精度的高低。
零件的机械加工是在由机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统内完成的。零件加工表面的几何尺寸、几何形状和加工表面之间的相互位置关系取决于工艺系统间的相对运动关系。工件和刀具分别安装在机床和刀架上，在机床的带动下实现运动，并受机床和刀具的约束。因此，工艺系统中各种误差就会以不同的程度和方式反映为零件的加工误差。在完成任一个加工过程中，由于工艺系统各种原始误差的存在，如机床、夹具、刀具的制造误差及磨损、工件的装夹误差、测量误差、工艺系统的调整误差以及加工中的各种力和热所引起的误差等，使工艺系统间正确的几何关系遭到破坏而产生加工误差。这些原始误差，其中一部分与工艺系统的结构状况有关，一部分与切削过程的物理因素变化有关。
机械加工过程中过量的误差影响机械产品性能。在研究分析机械加工工艺技术误差来源的基础之上，确定了误差来源，主要包括定位误差、机床制造误差和工具几何误差;分析了相应的误差控制方法，包括误差补偿法、直接减小误差法和误差分组法，并加以比较;最终提出了三种误差控制方法在不同机械加工中的应用特征。对实践工作有参考价值。
关键词机械产品加工工艺误差分析误差控制精度
目录
第一章机械加工工艺 (1)
第二章误差来源 (2)
2.1 加工原理误差 (2)
2.1.1工艺系统的几何误差 (2)
2.1.2工艺系统受力变形引起的误差 (2)
2.1.3工艺系统受热变形引起的误差 (2)
2.1.4工件内应力引起的加工误差 (3)
2.2.1、定位参照误差 (3)
2.2.2、基准不重合误差 (3)
2.3、机床制造误差 (3)
2.3.1、传动链误差 (4)
2.3.2、导轨误差 (4)
2.3.3、主轴回转误差 (4)
2.4、工具几何误差 (4)
第三章机械加工工艺技术误差控制 (6)
3.1、误差补偿法 (6)
3.2、直接减小误差法 (6)
3.3、误差分组法 (6)
3.4、减小机械加工中的直接误差 (7)
3.5、填补和补偿误差 (7)
3.6、减少温度变形 (7)
结束语 (9)
参考文献 (10)
第一章机械加工工艺
近年来，受产品精细化发展趋势的影响，人们对机械产品质量的要求越来越高。然而在实际过程中，加工所得产品的参数与规划设计之间总是不可避免地存在一定误差，如果误差超过标准范围，必然会影响其使用性能。因此，必须加强机械加工工艺技术中的误差分析，并在此基础上探寻提升工艺技术的措施，从而确保产品质量最优化。
在机械加工中，工艺员根据加工设备条件、待加工产品数量，以及工人加工素质等实际情况，确定应采用的工艺过程，并把相关加工内容和要求制成工艺文件，这些工艺文件也称为工艺规程，是组织生产的重要技术文件。由于各个工厂的实际生产情况和工艺流程各不相同，因此工艺规程的针对性较强。
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。
机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。
所谓机械加工工艺过程，是指通过机械加工改变毛坯的表面质量、尺寸与形状等，使其成为零件的过程。例如，一个普通零件的粗加工、精加工、装配、检验、包装等过程，为一套完整的机械加工工艺过程。以上过程中所采用的技术，称作机械加工工艺技术。
第二章误差来源
在机械加工工艺过程中，会受到加工环境、人员操作以及车床自身等因素的影响，导致加工所得工件与设计尺寸之间存在较大差异，尤其是对于一些对紧密度要求较高的“高精尖”设备，如果误差过大，将会失去利用价值，造成材料浪费和经济损失。因此，必须详细分析机械加工工艺技术误差来源，为误差控制奠定基础
2.1 加工原理误差
加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差。例如，加工渐开线齿轮用的齿轮滚刀，为使滚刀制造方便，采用了阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆，使齿轮渐开线齿形产生了误差。又如车削模数蜗杆时，由于蜗杆的螺距等于蜗轮的周节（即 mπ），其中 m是模数，而π是一个无理数，但是车床的配换齿轮的齿数是有限的，选择配换齿轮时只能将π化为近似的分数值（π =3.1415）计算，这就将引起刀具对于工件成形运动（螺旋运动）的不准确，造成螺距误差。
2.1.1工艺系统的几何误差
由于工艺系统中各组成环节的实际几何参数和位置，相对于理想几何参数和位置发生偏离而引起的误差，统称为工艺系统几何误差。工艺系统几何误差只与工艺系统各环节的几何要素有关。
2.1.2工艺系统受力变形引起的误差
工艺系统在切削力、夹紧力、重力和惯性力等作用下会产生变形，从而破坏了已调整好的工艺系统各组成部分的相互位置关系，导致加工误差的产生，并影响加工过程的稳定性。
2.1.3工艺系统受热变形引起的误差
在加工过程中，由于受切削热、摩擦热以及工作场地周围热源的影响，工艺系统的温度会产生复杂的变化。在各种热源的作用下，工艺系统会发生变形，导致改变系统中各组成部分的正确相对位置，导致加工误差的产生。
2.1.4工件内应力引起的加工误差
内应力是工件自身的误差因素。工件冷热加工后会产生一定的内应力。通常情况下内应力处于平衡状态，但对具有内应力的工件进行加工时，工件原有的内应力平衡状态被破坏，从而使工件产生变形。
2.2、定位误差
在利用机床进行产品加工时，往往需要选择该产品上的某一几何要素作为定位基准。然而，受到人为操作或零件自身因素的影响，很容易导致基准定位不准确，为后期机械加工造成负面影响。通常来说，在机械加工阶段所产生的定位误差主要分为两大类：定位参照误差和基准不重合误差。
2.2.1、定位参照误差
使用数控机床进行机械加工时，工件是以计算机上的数字模型为基准，通过程序控制指令进行复制加工。然而，如果数字模型与待加工工件之间的定位参照存在明显误差，就会导致后期出现配合间隙，所加工出来的工件与模型之间存在较大差距，难以满足实际使用需求，造成材料浪费。
2.2.2、基准不重合误差
除了参照计算机数字模型进行工件加工外，还可利用已有的实际工件进行工件加工复制。在加工之前，需要将标准件与加工模板对齐，保证两者之间的基准重合。然而，由于加工过程中会产生机床振动，导致两者之间的基准出现偏差，如果不能及时进行基准调整，后期加工出来的工件往往会出现变形等问题。2.3、机床制造误差
根据机床制造误差的产生来源，可将其分为三类：传动链误差、导轨误差和
主轴回转误差。
2.3.1、传动链误差
机床传动链的传动来自位于机床两端的传动滚筒引导。由于两端滚筒存在一定的水平高度差，因此在相对运动阶段就会产生传动误差。通常来说，这种传动误差并不会直接影响机床工件的加工精度。然而，由于机床自身装配和结构特点的制约，传动链在运动过程中，还会使得机床其他构件发生同步运动，有可能对机床工件的加工精度造成负面影响。
2.3.2、导轨误差
机床导轨除了用于固定工件外，还能够为工件基准位置的确定提供参考依据。然而，随着机床使用年限的增长，导轨表面磨损、不均匀等问题也会逐渐突显，如果仍以导轨作为衡量基准，必然会产生误差。
2.3.3、主轴回转误差
导致主轴回转误差的因素较多，除了轴承自身磨损、老化外，还有在加工阶段出现的同轴转速误差、主轴绕素误差，以及回转误差等。由于主轴在机械加工中发挥主要作用，因此其一旦出现回转误差，将直接影响零件加工精度。
2.4、工具几何误差
除了上述必要加工设备外，在进行机械加工时，还需应用到各类辅助工具，如果工具选用不合理，或是工具本身存在一定问题，也有可能导致机械加工过程中出现误差。以夹具为例，其主要作用是将被加工模板固定在机床上，其产生的几何误差主要体现在两方面：一是夹具在长期使用过程中，出现磨损或松动，导致工件固定不稳，那么后期加工就容易出现工件位移，造成加工误差;二是夹具的加工位置出现偏差。以刀具为例，其作为一种易耗材料，在工件加工过程中必然会出现一定磨损。磨损到一定程度后，在预定的加工时间内就难以取得预期的
加工效果，使得工件尺寸、加工进度等都无法达到标准要求。除了刀具精度以外，刀具种类的选择、刀具尺寸的选用等，也会成为影响机械加工工艺的重要因素。
第三章机械加工工艺技术误差控制
3.1、误差补偿法
误差虽然不可避免，但可通过人为参数修改和机械调整实现误差补偿，达到误差控制的目的。实施该方法的前提条件是机械加工中的误差可见，即在进行加工之前，相关设备管理人员能够清晰了解造成工件加工误差的直接原因，从而以此为出发点，有针对性地采用误差补偿措施。例如，在制作数控机床上的滚珠丝杠时，考虑到其后期会因频繁操作出现磨损，导致其螺距减小，因此在装配时预加了一拉伸力，间接增长了其螺距，从而能够有效避免上述问题。
3.2、直接减小误差法
对于一些单独工件，往往不适宜采取误差补偿法。对于这些一次性加工完成的工件来说，其误差的产生主要来源于加工硬件的精度。因此对于此类问题，首先需分析影响工件误差的决定性因素，随后采取直接减小误差法。直接减小误差法的应用优势主要体现在以下两方面：首先，极大简化了机械加工流程。与其他几类误差处理方法相比，直接减小误差法不需在后期进行设备调整和器具更换，因此极大提升了机械加工效率;其次，误差处理效果好。直接减小误差法的目的是从机械加工的源头上进行误差防控，从而避免后续加工过程中不可控因素的发生。
3.3、误差分组法
在机械加工工艺过程中，有时会出现下列问题：虽然其中一个工序的工艺能力充足、加工精度稳定，但在上一工序对半成品的加工时，由于精度太低，引起复映误差或定位误差过多，从而难以保证精度。若要求提供上一工序加工精度或毛坯精度，通常不是经济合理的做法。这时可采用误差分组法，将半成品或毛坯
尺寸按照误差大小分成若干组，每组毛坯误差就会相应缩小。尔后，调整工件与刀具的相对位置，或调整定位元件，以缩小整批工件尺寸分布范围。误差分组法的优点在于能够及时发现并修改误差。一旦在工件加工过程中出现明显误差，只能终止加工过程，影响整个工件的加工效率。误差分组法可在加工过程中实现误差分化，从而确保机械加工的持续性和经济性。
3.4、减小机械加工中的直接误差
为了有效地减小机械加工中的直接误差，需要充分地考虑到在加工过程中有可能发生的误差，并做出相应的预防措施。在通常情况下降低工艺技术误差的普遍方法便是重视加工工艺的每一个环节，从施工前到施工结束密切关注，一旦发生误差便及时予以修补与改善。比如说，当需要磨削薄片类型的零件的两个面的时候，首先应该使用环氧树脂粘强剂将原件粘到光滑的平板之上，再把原件与平板一起放在磁力吸盘上，将断面打磨平滑以后再将原件从平板上取下来，最后再以打磨光滑的面为基准面，然后继续打磨另一面，如此便能够使得打磨出来的薄片具有比较强的刚度，不会轻易发生变形。
3.5、填补和补偿误差
在对机械零件进行加工的过程中总有一些误差是无法彻底避免的，然而，我们却可以通过使用误差填补法来尽可能地去降低这些误差。所谓误差填补法，总结起来便是首先对原始误差产生的原因进行充分的分析与研究，在通过适当增加材料的方法来填补与补偿有可能产生的误差，最终实现有效降低零件加工误差的目标。比如说，为了能够有效地填补机床的误差，我们可以适当减少机床丝杆之间螺旋的距离，并且在进行装配的时候通过补偿预加拉伸力而填补机床的误差。
3.6、减少温度变形
冷却液可以通过降低工件的局部温度，从而降低工件的变形，是目前控制温度变形的重要方法。冷却液可能够用到道具的温度变形控制层面，从而使得道具的热量能够非常迅速地散去，以减少因切割而产生的摩擦热。我们还可以通过润
滑剂来来有效地减少机床与热源之间的联系，进而降低产热，然而，从散热的角度来考虑，冷却液还是最为有效的方法，能够在热量较大的部件进行散热装置的安装，使因温度形变而造成的误差减少。
结束语
就实际情况来讲,机械的加工工艺技术误差能够使得零部件的加工缺乏精准性，不利于机械工业的可持续发展。所以,需要相关的工作人员应该明确定位与加工器具以及机床制造、温度变形等技术误差的影响以及出现的原因，并且分析探讨出控制其加工误差影响的相关对策，使得机械零部件加工工艺的应用效果以及作用价值都得到提高。
机械加工精确度是衡量一个国家工业技术水平的标尺之一。在我国工业发展由“中国制造”向“中国创造”转变的过程中，保证机械加工工件的精确性和可靠性，已逐渐成为机械加工行业关注的焦点问题。
客观来说，机械加工误差是不可避免的，但只要将误差控制在允许范围内，就不会对工件使用产生明显影响。因此，需要不断优化机械加工工艺技术，做好加工阶段的质量检测，为机械加工的精确度提供必要保证。
参考文献
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[5]刘东凯. 机械加工工艺对零部件精度的影响[J]. 科技创新与应用, 2013(30): 106.
加工误差统计分析实验 一、实验目的 1、巩固已学过的统计分析法的基本理论； 2、掌握运用统计分析法的步骤； 3、学习使用统计分析法判断和解决问题的能力。 二、实验设备与仪器 电感测量仪、块规、千分尺、试件（滚动轴承滚柱）、计算机。 三、实验原理和方法 在机械加工中，应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。 1、直方图和分布曲线绘制 1）初选分组数k 2 找出样本数据的最大值X imax和最小值X imin，并按下式计算组距： 式中：k——分组数，按表选取； X max和X min——本组样本数据的最大值和最小值。 选取与计算的d值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。 3）确定组界 各组组界为： min (i1)d 2 d X+-± (i=1,2,…,k)，为避免样本数据落在组 界上，组界最好选在样本数据最后一位尾数的1/2处。 4）统计各组频数 频数，即落在各组组界范围内的样本个数。 频率=频数/样本容量 5）画直方图 以样本数据值（被测工件尺寸）为横坐标，标出各组组界；以各组频数为纵坐标，画出直方图。 6）计算总体平均值与标准差
平均值的计算公式为 1 1n i i X X n ==∑ 式中：X i ——第i 个样本的测量值； n ——样本容量。 标准差的计算公式为 s =7）画分布曲线 若研究的质量指标是尺寸误差，且工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若研究的资料指标是形位误差或其他误差，则应根据实际情况确定其分布曲线。画出分布曲线，注意使分布曲线与直方图协调一致。 8）画公差带 按照与以上分布曲线相同的坐标原点，在横轴下方画出被测零件的公差带，以便与分布曲线相比较。 公差根据试件类型、规格查国标手册可得到。 2、X -R 图绘制 1）确定样组容量，对样本进行分组 样组容量一般取m=2~10件，通常取4或5，即对试件尺寸依次按每4~5个一组进行分组，将样本划分成若干个样组。 2）计算各样组的平均值和极差 对于第i 个样组，其平均值和极差计算公式为 1 1m i ij j X X m ==∑， max min i i i R X X =- 式中：i X ——第i 个样组的平均值； i R ——第i 个样组的标准差； ij X ——第i 个样组第j 个试样的测量值； max i X ——第i 个样组数据的最大值； min i X ——第i 个样组数据的最小值。 3）计算X -R 图的控制线 X -R 图的控制线为 样组平均值X 图的中线 1 1m k i i m X X k ==∑ 样组平均值R 图的中线
机械加工精度误差及防治措施 自改革开放以来,我国经济体制不断健全,经济水平不断发展,人民生活水平不断提升,我国各项事业也稳健进步、高速发展,对于机械的加工情况我们也是愈加的重视。下面是搜集的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。 ：自改革开放以来，我国经济体制不断健全，经济水平不断发展，人民生活水平不断提升，我国各项事业也稳健进步、高速发展，对于机械的加工情况我们也是愈加的重视。我们都知道，在机械的作业和加工零件之中，如果单单看到加工零件的数量，而忽略加工零件的质量，就会存有一定的误差，对于机械的实际操纵和使用环节带来更多的影响，因此，控制工件的误差也不能只考虑加工方法和装配的环节，我们还需要对于机械的加工精度误差进行防范，考虑到工件材料的原始误差，有效解决一系列问题。 ：机械加工；误差；质量；工件；防治措施 众所周知，机械加工的精度主主要包括对于加工零件和加工产品尺寸的全方位、多角度的分析，我们需要不断看到零件的参数结构，尽可能小地去减少机械加工工件之中的误差所在，将误差缩小在人们可以不出现安全意外的前提范围内，并跟对一系列问题进行
修复。本文也将根据实践的情况进行调研，不断针对机械加工精度的误差以及降低误差的措施进行分析。 1.1导轨存在的误差 在进行一系列的机械加工运动中，我们可以看到，由于导轨是机床运行之中十分重要的必要工具，能够为机床运行的提供相对准确的位置信息，然而，我们可以知道，我们可以看到机床的导轨会存在一定的误差，也会产生一定的质量磨损情况，也都会相对性地影响机床的稳定性和实用性，就更加导致在很大程度上，机械的加工会带来相对较低的情况，导轨也就会存在一些误差，就导致机械加工的精度降低。 1.2传动链存在的误差 传动链主要是用来传动工件的重要工具之一，也会在很大程度上，铲射送给你这传动链接的误差，而我们也知道，每当这个传动链具有一定的误差，就会带来整个工件对于产品精确度的影响，也就会对于机械的使用和发展带来更多不利的影响。 1.3测量环节存在的误差
浅议切削用量对加工精度的影响 机械零件的加工必须要保证零件达到图样的要求，满足其加工精度。而尺寸精度、形位精度和表面粗糙度是检验零件加工精度最主要的三个方面。三者任何一项达不到要求都会造成零件质量的下降或报废等问题。其中形状和位置精度可以通过设备，夹具，刀具，工艺等来加以保证,而尺寸精度和表面粗糙度的控制就成了很多人较为伤脑筋的难点！他们往往控制了表面粗糙度，尺寸精度却超差了，而控制了尺寸精度后，表面粗糙度又下降了。本人通过多年的实践总结及潜心研究，知道了造成零件加工误差的因素很多，以下是机械零件在切削加工时造成尺寸误差的原因分析，也是我综合较多书本资料后再结合自己的理解汇总叙述的（仅以车削加工为说明对象）。 1、尺寸计算错误或刻度盘操作错误 这里包含看错图纸；图纸尺寸链计算错误；机床刻度盘松动（不能与手柄作同步运动）；操作刻度盘时，未消除其传动间隙等几个方面。 2、量具误差或测量技术误差 这里包含使用量具前未校准量具和没有正确学会使用量具造成的：
比方说常用量具游标卡尺的使用，其尺身上锁紧螺钉的松紧度是影响测量误差的关键因素；使用千分尺时，测量力的手感也很关键；测量时的量点位置是否正确和阅读数值时的视线是否正对刻线等等也会有误差。 以上两方面的误差是初学者容易产生的，下面的几方面的误差因隐蔽性较大，所以不容易引起切削加工人员注意，有时即使我们注意了，也不容易把握它的度。 3、刀具角度误差和刀具磨损钝了产生误差 刀具角度对切削加工的多方面影响都很大，刀具角度要根据其本身材料结合工件材料和加工性质等多方面综合选择的。刀具角度的改变对切削刃口的锋利程度，切削力的大小，切屑厚薄和切屑变形的大小，表面粗糙度的优劣影响都比较明显，对刀尖强度和散热性能的影响也较突出，但是其对尺寸精度的影响是比较隐蔽的，如刀具磨损钝了产生尺寸误差和刀尖装得是否对准机床的旋转中心，对尺寸和表面粗糙度的影响也是比较大的，在数控机床加工中，书上曾经特别提到过车刀要严格对准中心这一点。 4、加工系统的刚性不足导致误差； 加工系统的刚性包含机床、工件和刀具三个方面。机床的功率与切削
机械加工误差产生的原因及措施 1加工误差的原因分析 由机床、刀具、夹具和工件组成了机械加工的工艺系统，整个系统的误差也就影响着加工误差。工艺系统的误差是“因”，是根源；加工误差是“果”，是表现。因此把工艺系统的误差称为原始误差。系统条件改变了，误差则随之改变，在机械加工工艺系统中，加工误差的产生主要是由原始误差引起的。这些原始误差主要可归纳为以下几个方面： 1.1加工原理误差 采用近似的加工运动或者近似的刀具轮廓，都会产生原理误差。在较多的情况下，为了使工件表面符合规定要求，就需要工件和刀具两者之间有一定的运动联系。例如，车螺纹就需要刀具与工件之间有螺旋运动的联系；滚切齿轮就需要滚刀与工件之间有准确的展成运动联系等，这种联系就叫做加工原理。这种运动联系是用机床或夹具来保证的，或是用成型刀具来保证的。但是在理论上采用的加工原理比较准确时，就需要机床或夹具制造得比较复杂，或者中间环节过多，反而增加了机床的运动误差，进而影响了加工精度的提高。另外，在用成型刀具加工复杂的曲线表面时，刀具刃口只能近似符合理论曲线，因此就会产生原理误差。 1.2定位安装误差 定位和安装是使用夹具固定工件的两个必要动作过程，定位元件决定工件的位置，而制造得非常准确的定位元件是不存在的，都允许有一定的公差范围，这样误差也就随之产生了。另外，在安装工件时一般都是由人来操作完成的，即使全部由控制系统自动完成的定位安装，误差也会产生，工件形状和尺寸受工件定位夹装精度的影响很大，进而影响工件的装配精度。因此，操作者不能完全消除定位安装误差，但应当尽量使误差降到最低限度。 1.3机床误差 机床误差表现在自身的制造、磨损和安装三个方面。一般来说，机床在制造、安装以及使用过程中都会出现一定的偏差，虽然机床出厂之前都要经过检验，但主要检验机床的重要零部件的形状和位置误差，而且这些检验是在没有切削载荷
机械加工误差的综合分析 ------统计分析法的应用一、实验目的
运用统计分析法研究一批零件在加工过程中尺寸的变化规律，分析加工误差的性质和产生原因，提出消除或降低加工误差的途径和方法，通过本实验使同学能够掌握综合分析机械加工误差的基本方法。 二、实验用仪器、设备 1．M1040A型无心磨床一台； 2．分辨率为0.001mm的电感测微仪一台； 3．块规一付（尺寸大小根据试件尺寸而定）； 4．千分尺一只； 5．试件一批约120件， 6．计算机和数据采集系统一套。 三、实验容 在无心磨床上连续磨削一批试件（120件），按加工顺序在比较仪上测量尺寸，并记录之，然后画尺寸点图和X---R图。并从点图上取尺寸比较稳定（即尽量排除掉变值系统性误差的影响）的一段时间连续加工的零件120件，由此计算出X、σ，并做出尺寸分布图，分析加工过程中产生误差的性质，工序所能达到的加工精度；工艺过程的稳定性和工艺能力；提出消除或降低加工误差的措施。
四、实验步骤 1. 按被磨削工件的基本尺寸选用块规，并用气油擦洗干净后推粘在一起； 2. 用块规调整比较仪，使比较仪的指针指示到零，调整时按大调---微调---水平调整步骤进行（注意大调和水平调整一般都予先调好），调整好后将个锁紧旋钮旋紧，将块规放入盒中。 3. 修正无心磨床的砂轮，注意应事先把金刚头退后离开砂轮。将冷却液喷向砂轮，然后在按操作规程进刀，修整好砂轮后退刀，将冷却液喷头转向工件位置。 4. 检查磨床的挡片，支片位置是否合理（如果调整不好，将会引起较大的形变误差）。对于挡片可通过在机床不运转情况下，用手将工件沿着支片紧贴挡片前后推动，同时调整前后螺钉，直至工件能顺利、光滑推过为宜。 5. 按给定尺寸（Φd-0.02）调整机床，试磨五件工件，使得平均尺寸应保证在公差带中心稍偏下为宜，然后用贯穿法连续磨削一批零件，同时用比较仪，按磨削顺序测量零件尺寸并记录之。 6. 清理机床，收拾所用量具、工具等。 7. 整理实验数据，打印做实验报告。 五、实验结果及数据处理 该实验选用M1040A型无心磨床和块规一付 （1）实验原始数据
浅析影响机械加工精度的因素 二零零九年六月十二日 浅析影响机械加工精度的因素 摘要在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量，如何使工件的加工达到质量要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。本文结合自己几年的车间实践经验，就影响机械加工精度的因素作一阐述。 关键词加工精度误差 在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量，如何使工件的加工达到质量要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。 一、概述 1. 加工精度与加工误差:加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。 2.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。某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一个确定值，而应理解为一个范围，在这个范围内都可以说是经济的。 3. 原始误差:工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。 4.研究机械加工精度的方法：分析计算法和统计分析法。 二、工艺系统集合误差 1.机床的几何误差加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。1) 主轴回转误差,机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。2) 导轨误差,导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。3) 传动链误差,传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。 2.刀具的几何误差刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具(如车刀等)，其制造误差对工件加工精度无直接影响。 3.夹具的几何误差夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。 三、定位误差 1.基准不重合误差:定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。 2.定位副制造不准确误差:工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。
机械加工定位误差分析及菱形销设计 如前所述，为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。所谓正确的定位，除应限制必要 的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误 差范围以内。本节即是定量地分析计算定位方式所产生的定位误差，以确定所选择的定位方式是否合理。 使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方面： （ 1 ）与工件在夹具上定位有关的误差，称为定位误差Δ D ； （ 2 ）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差Δ A ； （ 3 ）与刀具同夹具定位元件有关的误差，称为调整误差Δ T ； （ 4 ）与加工过程有关的误差，称为过程误差Δ G 。其中包括机床和刀具误差、变形误差和测量 误差等。 为了保证工件的加工要求，上述误差合成后不应超出工件的加工公差δ K ，即 Δ D + Δ A + Δ T + Δ G ≤δ K 本节先分析与工件在夹具中定位有关的误差，即定位误差有关的内容。 由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。当定位误差，一般认为选定的定位方式可行。 Δ D ≤ 1/3 δ K 一、定位误差产生的原因及计算 造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准 不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
（一）基准不重合误差及计算 由于定位基准与设计基准不重合而造成的定位误差称为基准不重合误差，以Δ B 来表示。 图 3 -61a 所示为零件简图，在工件上铣缺口，加工尺寸为 A 、 B 。图3-61b 为加工示意图，工件以底面和 E 面定位， C 为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸，在一批工件 的加工过程中 C 的位置是不变的。 加工尺寸 A 的设计基准是 F ，定位基准是 E ，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上 定位时，受尺寸S ±δ S /2 的影响，工序基准 F 的位置是变动的， F 的变动影响 A 的大小，给 A 造成误差，这个误差就是基准不重合误差。 显然基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准不重合而造成的加工尺寸的变动 范围，由图3-61b 可知： Δ B =A max-A min =S max-S min= δ S S 是定位基准 E 与设计基准 F 间的距离尺寸。当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时， 基准不重合误差就等于定位基准与设计基准间尺寸的公差，如图3-61 ，当S 的公差为δ S ，即 Δ B = δ S （3-2 ） 当设计基准的变动方向与加工尺寸方向有一夹角（其夹角为β）时，基准不重合误差等于定位基准
浅析机械加工误差以及措施 随着现代机械加工技术的发展，产品质量越来越高，产品与标准尺寸的误差越来越小，机械生产加工过程中所产生的各种不可避免的误差变成了衡量机械加工技术质量的重要标准。那么生产过程中的误差究竟意味着什么，为什么会产生这些误差呢？现代机械加工技术手段又对误差有怎样的解决办法呢？笔者就以上几方面问题进行了简单的分析阐述。 标签：机械加工；生产误差；技术措施 1 机械加工精度 机械加工产品实际的形状、大小尺寸、位置以及其他相关数据跟规定的几何参数的统一度，被称之为机械加工精度。计划参数与实际数据之间的不同我们把它叫做机械加工生产误差，误差是机械加工精度的一个侧面映像，如果加工误差较大，那么机械加工精度相对而言比较低，反之则很高。加工精度主要从如下几个方面检查考量，首先要检测机械加工产品的大小与标准尺寸之间的测量差；其次要观察比对机械加工产品的形状是否与标准几何图形存在差异，最后还要检测机械加工产品表面的位置精度。由于机械化生产是大批量的生产加工过程，即使由同一个机床所生产出来的产品也会不尽相同，机器的磨损，生产过程中产生的热量导致机械产品的塑性形变不在控制范围之内，机械加工切割工具的磨损，磨削过程中产生的振动都会对机械产品在大小，位置和形状上有所不同，这些加工误差是不可避免的，但是，我们一定要将生产误差严格控制在允许误差范围之内，以防不合格、劣质产品的产生，要在保障产品质量的同时不断的提高生产效率，节约能源，使经济效益达到最大化。 2 误差产生的因素 第一、机床的几何误差。现代化数控机床掌控着整个机械加工产品的生产过程，产品的加工精度也就不可避免的承受着机床生产误差所带来的影响，随着机床日日夜夜的使用，机床自身会受到不同程度的损耗，机床的工作精细程度也就会随之减弱，另外，机床的轴承运转部件主要负责固定需要加工的机械生产零件以及切割磨削要用的基本工具，当轴承运转时产生误差就会直接将这种误差传递给切割工具或者是产品，切割过程中产生的磨损或者工具选择不当，都会给机械加工生产过程中带来误差；机床上的各种加工工具能够有序的进行运转，导轨起到了决定性的作用，根据导轨的安装使用，我们才可以精准的确定其他机械设备的位置，自然地导轨固有的质量性能是产生误差的重要原因，但是也不可排除在使用过程中的损耗所造成的误差甚至在导轨安装过程中所出现人为的问题；传动设备的不停运转，对零部件传输过程中所产生的运动以及受力都可能产生误差，尤其值得注意的是传动设备通常都是通过传动链条收尾部分的机械部分误差来判断的。 第二、切割工具的几何误差。切割工具是机械加工生产机床中的重要组成部
机械加工误差和精度 所谓加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸，几何形状和相互位置）与理想零件几何参数相符合的程度，他们之间的偏离程度则为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低，加工精度包括如下三个方面：（1）尺寸精度：限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围；（2）几何形状精度：限制加工表面的宏观几何形状误差，如：圆度，圆柱度，平面度，直线度等；（3）相互位置精度：限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如：平行度，垂直度，同轴度，位置度等。在机械加工中，误差是不可避免的，但误差必须在允许的范围内。通过误差分析，掌握其变化的基本规律，从而采取相应的措施减少加工误差，提高加工精度。 1 机械加工产生误差主要原因 1.1 机床的几何误差 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。（1）主轴回转误差，机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。（2）导轨误差，导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。（3）传动链误差，传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。 1.2 刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具，其制造误差对工件加工精度无直接影响。夹具的几何误差:夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。 1.3 定位误差 一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。 1.4 工艺系统受力变形产生的误差 1.5 工艺系统受热变形引起的误差 工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。 1.6 调整误差 在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。 2 提高加工精度的途径 保证和提高加工精度的方法，大致可概括为以下几种：减小原始误差法、补偿原始误差法、
机械加工定位误差分析（上） 如前所述，为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。所谓正确的定位，除应限制必要的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误差范围以内。本节即是定量地分析计算定位方式所产生的定位误差，以确定所选择的定位方式是否合理。 使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方面： （ 1 ）与工件在夹具上定位有关的误差，称为定位误差Δ D ； （ 2 ）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差Δ A ； （ 3 ）与刀具同夹具定位元件有关的误差，称为调整误差Δ T ； （ 4 ）与加工过程有关的误差，称为过程误差ΔG 。其中包括机床和刀具误差、变形误差和测量误差等。 为了保证工件的加工要求，上述误差合成后不应超出工件的加工公差δ K ，即 Δ D + Δ A + Δ T + Δ G ≤δ K 本节先分析与工件在夹具中定位有关的误差，即定位误差有关的内容。 由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。当定位误差Δ D ≤ 1/3 δ K ，一般认为选定的定位方式可行。 一、定位误差产生的原因及计算 造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。 （一）基准不 重合误差及计算 由于定位基准 与设计基准不重合 而造成的定位误差 称为基准不重合误 差，以Δ B 来表示。 图 3 -61a 所 示为零件简图，在 工件上铣缺口，加 工尺寸为 A 、 B 。
图 3-61b 为加工 示意图，工件以底 面和 E 面定位， C 为确定刀具与夹具 相互位置的对刀尺 寸，在一批工件的 加工过程中 C 的 位置是不变的。 加工尺寸 A 的设计基准是 F ， 定位基准是 E ，两 者不重合。当一批 工件逐个在夹具上 定位时，受尺寸 S ±δ S /2 的影响， 工序基准 F 的位 置是变动的， F 的 变动影响 A 的大 小，给 A 造成误 差，这个误差就是 基准不重合误差。 显然基准不重 合误差的大小应等 于定位基准与设计 基准不重合而造成 的加工尺寸的变动 范围，由图 3-61b 可知： Δ B =A max-A min =S max-S min= δ S S 是定位基准 E 与设计基准 F 间的距离尺寸。当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时，基准不重合误差就等于定位基准与设计基准间尺寸的公差，如图 3-61 ，当 S 的公差为δ S ，即 Δ B = δ S （ 3-2 ） 当设计基准的变动方向与加工尺寸方向有一夹角（其夹角为β）时，基准不重合误差等于定位基准与设计基准间距离尺寸公差在加工尺寸方向上的投影，即 Δ B = δ S × cos β (3-3)
机械加工误差的原由及改进 1机械加工中产生误差的常见原因 在机械制造业当中，误差是一真实值与理论设计值之间的一种差异，由于实际生产能力的限制导致了误差不可避免，是客观存在的。因此只有通过提升生产技术以及工艺水平来减小误差，从而确保机械加工生产出的成品能够最大限度的满足设计要求。由于误差本身具有不可避免的特点，所以本文通过对机械加工当中较易产生的误差进行了探讨，具体有机床、刀具的几何误差、定位误差、工艺系统受力变形产生的误差和工艺系统受热变形产生的误差以及调整误差等。以下就分别对这六种原因进行详细分析。 1.1机床的几何误差机床是将金属毛坯经过切削、焊接、挤压、锻造等方式加工成机械零件的，现阶段的机械半成品以及成品生产都是通过车床进行加工制作的，因此可以说通过机床加工是导致机械产生误差的主要原因之一。机床使用夹具将工件固定，然后通过高速旋转的刀具对其实行各种切削工作，所以机床的工作精确度直接影响着加工机械零件的尺寸精度。其中机床工作精度主要包括机床主轴的旋转精度、导轨精度以及传动链的精度。主轴是车床的重要组成部分如图1所示，车床主轴装有夹具、工件或者刀具，依靠主轴的旋转控制钻头、切刀或者铰刀对工件进行加工。而由主轴的精度产生的误差主要是因为，在夹装工件或者刀具时基准存在偏差并且在高速旋转的过程中，产生的动力直接传递给工件或者刀具产生一定的位移，从而影响到了机械零件加工的精确性；导轨决定着机床上各部件的运动轨迹和方向，是机床的运动基准。由导轨精度产生的误差主要是因为机床各部件相对位置关系存在偏差以及长期的使用使得导轨出现不同程度的磨损以及质量安全等问题导致机械零件加工产生误差，而且导轨的精确度下降对于机床本身的危害性也极大。 1.2刀具的几何误差在机械加工生产过程中会使用到各种加工工具，例如切刀、铣刀、铰刀、扩刀、镗孔刀以及钻头等，因此由于刀具的使用也容易导致机械加工产生误差。机床的切削加工是通过刀具和工件之间的相对运动，然后剥离工件毛坯上不需要的余料来实现的。由于刀具种类的不同直接决定了尺寸以及形状的存在较大的差异性。当采用定尺寸刀具进行加工时，即用刀具的相应尺寸（如
浅析机械加工精度提升途径 摘要：本论文针对机械加工精密度含义进行了详细的阐述，分析对机械加工精度的产生影响的原因和误差产生的关键因素，并总结出提升机械加工精度的有效措施和相关建议。 关键词：机械工艺；加工精度；误差 1概述 加工精度包括以下几部分，首先是尺寸精度，主要体现了零部件被加工后实际尺寸和零部件尺度公差带距离向重合的程度；其次是形状精度，其主要是对零部件加工后其表面形状同理想形状的相似程度。 2机械加工过程中误差产生的原因分析 （1）机床的几何误差。机床精度程度对工件加工精度有很大的影响。机床制造误差率严重制约着工件的加工精度高低，其具体表现为，主轴、导轨和传动等方面的误差。机床的高使用频率造成其磨损程度加大，从而造成机床精度逐渐下降。其精度下降在实际操作中主要体现在，首先是主轴回转的误差，机床主轴作为装夹工件、刀具的基本部位，能够将动力传送给工件、刀具，所以主轴回转如果发生误差，则会给工件加工带来一定的误差。其次，导轨误差，导轨体现了各部件的具体位置，是机床运动平稳的保障，当然，导轨磨损和质量也会产生一定的误差。最后，传动链误差，该误差是指传动链始端和末端传动部件运动而产生的误差，通常是依据末端转角误差程度来判断。（2）刀具种类的误差。刀具误差发生情形大多是根据刀具种类不同而变化的。当我们选择定尺刀具、成型刀具和展成刀具时，其制造误差程度严重制约着工件的精密程度。对于一般性刀具，其误差对工件加工密度不会产生直接影响。对于夹具的误差，刀具主要是发挥将刀具和机床处于准确位置的功能，因此刀具误差越大，其工件加工精度越差。（3）工件定位中的误差。工件定位中的误差，首先表现为基准重合度的误差，在零部件设计图上注明表面尺寸、位置做为设计基准。工件在加工过程中，必须要具备多种几何要素作为制造过程中的定位标准，如果采用的定位标准不规范，与原始设计不符合，就导致基准误差的出现；其次是定位副制造不适合造成误差。由于夹具上的定位元件存在不准确的因素，因此允许在一定的范围内变动。零部件的
定位误差作业答案 1、如下图1所示，工件以底面定位加工孔键槽，求尺寸h的定位误差？ 解：（1）求基准不重合误差jb?，设计基准为孔的下母线，定位基准为底平面，故jb?由两部分组成： ΦD半径的变化产生T D 2 ，尺寸A变化产生2T A， 所以基准不重合误差：jb?=T D 2 + 2T A （2）基准位置误差jw ?定位基准为工件底平面，对刀基准为与定位基准接触的支承板的工作表面，不记形状误差，则有 = ? jw 所以槽底尺寸h的定位误差为：?dw=T D 2 + 2T A 图1 内键槽槽底尺寸定位误差计算
2、如下图所示某套类零件以外圆在V 型块上定位，在孔上加工键槽保证 尺寸2 .005.38+=H ，已知：01.080-=d ；02 .00 35+=D ；外圆与孔的同 轴度误差为￠0.02；V 型块的夹角为90°。 试求H 尺寸的定位误差△D （H ） 。并判断定位合理性(定位误差<1/2 尺寸公差为合理)。 解： 1）基准不重合误差：03.002.02 02 .02 =+= += ?e D jb φδ 2）基准位移误差： 07.045sin 21 .02 sin 2== = ? α δd jw 3）设计基准不在与V 型块接触的外圆定位面上，为“+” 所以该定位方案定位误差为：1.007.003.0)(=+=?H D 得：△D (H)=0.1，因为定位误差≤1/2尺寸公差(0.2)，所以定位方案合理 3、试计算下图中某阶梯轴在V 型块定位加工小孔￠d 时影响加工尺寸0 11.030-φ的定位误差。已知阶梯轴的大园直径为003.040-φ；小园直径为002.034-φ；大园与小园的同轴度误差为02.0φ。V 型块两定位面的夹角为90°。求工序尺寸011 .030-φ的定位误差。并判断定位合理性(定位误差<1/2尺寸公差为合理)。
加工过程误差的统计分析 一、实验目的和要求 通过本实验掌握加工过程误差统计分析的基本原理和方法。 1．运用计算机辅助误差测控仪进行误差数据的采集，运算，结果显示和打印。 2．熟悉直方图的作法，能根据样本数据确定分组数，组距，由直方图作出实际分布曲线，进而将实际曲线与正态分布曲线相比较，判断加工误差性质。 3．熟悉X-R质量控制图的作法，能根据X-R图判断工序加工稳定性。 二、基本原理和方法 加工误差可以分为系统误差和随机误差两大类。系统误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变或按一定的规律变化，前者称常值系统误差，是由大小和方向都一定的工艺因素造成，后者为变值系统误差，由大小和方向有规律变化的工艺因素造成。随机误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都是随机的，是许多相互独立的工艺因素微量的随机变化和综合作用的结果。 实际加工误差往往是系统误差和随机误差的综合表现，因此，在一定的加工条件下，要判断是某一因素起主导作用，必须先掌握一定的数据资料，再对这些数据资料进行分析研究，判断误差的大小，性质，及其变化规律等等，然后再正对具体情况采取相应的工艺措施。 统计分析方法可用来研究，掌握误差的分布规律和统计特征参数，将系统误差和随机误差区分开来。 1．误差的分布图分析法； 根据概率论理论，相互独立的大量微小随机变量，其总和的分布接近正态分布。这就是说，对于随机误差，应满足正态分布。 根据数理统计的原理，随机变量是全体（总体）的算术平均值和标准差可用部分随机变量的算术平均值x和标准差S来估算，其值是很接近的。这样，就可用抽检样本来估算整体。 在机械加工中，用调整法加工一批零件，当不存在明显的变值系统误差因素时，其尺寸分布近似于正态分布。 根据上述原理，在本实验中，通过检测丝杠螺距误差的数据样本，来模拟一批零件的加工误差的数据样本，不同截面的丝杠螺距误差，可以看成是该丝杠车削加工工艺系统中众多随机误差因素综合的结果。根据该误差数据样本绘制实验分布图（即直方图）和正态分布曲线。若该分布图呈正态分布，表明加工过程中是影响不突出的随机性误差起主导作用，而变值系统误差作用不明显，若分布图的平均偏差与公差带中点坐标不重合，表明存在常值系统误差，若所分析的误差量呈非正态分布，则说明变值系统误差作用突出。 实验分布图（即直方图）和正态分布曲线的绘制方法如下； 假设有一个误差数据样本，其样本容量为N，样本数据的最大值为Xmax，最小值为Xmin，并记极差，R=Xmax-Xmin。 将数据分为K组，K的选取与样本容量N的大小有一定的关系，可参见表1-1 确定K值以后即可按D=R/K确定组距。样本值落在同一误差组的个数即为频Mi， 频数与样本容量之比，称为频率Fi。以组距为横坐标，以频数为纵坐标按一定比例作出各个数据组的长方形，就构成了直方图。 正态分布概率分布密度函数为；
《机械制造工艺学》课程实验报告 实验名称：加工误差的统计分析 姓名：* * * 班级：机械13**班学号：080113**** 实验日期：2015年10月22 日指导教师：何老师成绩： 1. 实验目的 （1）掌握加工误差统计分析方法的基本原理和应用。 （2）掌握样本数据的采集与处理方法，要求：能正确地采集样本数据，并能通过对样本数据的处理，正确绘制出加工误差的实验分布曲线和图。 （3）能对实验分布曲线和图进行正确地分析，对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性做出准确的鉴别。 （4）培养对加工误差进行综合分析的能力。 2. 实验内容与实验步骤 （一）实验内容：在调整好的无心磨床上连续加工一批同样尺寸的试件，测量其加 工尺寸，对测得的数据进行不同的处理，以巩固机制工艺学课程中所学到的有关加工误差统计分析方法的基本理论知识，并用来分析此工序的加工精度。 （二）原理分析：在实际生产中，为保证加工精度，常常通过对生产现场中实际加 工出的一批工件进行检测，运用数理统计的方法加以处理和分析，从中寻找误差产生的规律，找出提高加工精度的途径。这就是加工误差统计分析方法。加工误差分析的方法有两种形式，一种为分布图分析法，另一种为点图分析法。 1．分布图分析法 分布图分析法是通过测量一批加工零件的尺寸，把所测到的尺寸范围分为若干个段。画出该批零件加工尺寸（或误差）的实验分布图。其折线图就接近于理论分布曲线。在没有明显变值系统误差的情况下，即工件的误差是由很多相互独立的微小的随机误差综合作用的结果，则工件尺寸分布符合正态分布。利用分布曲线图可以比较方便地判断加工误差性质，确定工序能力，并估算合格品率，但利用分布图分析法控制加工精度，必须待一批工件全部加工完毕，测量了样本零件的尺寸后，才能绘制分布图，因此不能在加工过程中及时提供控制精度的信息，这在生产上将是很不方便的。 2．点图法 在生产中常用的另一种误差分析方法是点图法或图法。点图法是以顺序加工的零件序号为横坐标，零件的加工尺寸为纵坐标，把按加工顺序定期测量的工件尺寸画在点图上。点图可以反映加工尺寸和时间的关系，可以看出尺寸变化的趋势，找出产生误差的原因。 图称为平均尺寸——极差质量控制图。一般是在生产过程开始前，先加工一批试件（本实验中即用本批加工的零件作为试件），根据加工所得的尺寸，求出平均值x和极差R而绘制成的。
第6章机械加工质量技术分析 重点：影响机械加工精度的因素 难点：加工误差的统计分析 机械加工精度 随着机器速度、负载的增高以及自动化生产的需要，对机器性能的要求也不断提高，因此保证机器零件具有更高的加工精度也越显得重要。我们在实际生产中经常遇到和需要解决的工艺问题，多数也是加工精度问题。 研究机械加工精度的目的是研究加工系统中各种误差的物理实质，掌握其变化的基本规律，分析工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系，寻求提高加工精度的途径，以保征零件的机械加工质量，机械加工精度是本课程的核心内容之一。 一、机械加工精度概述 （一）、加工精度与加工误差 1、加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度越高。一般机械加工精度是在零件工作图上给定的，其包括：1）零件的尺寸精度：加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。 2）零件的形状精度：加工后零件的实际形状与零件理想形状相符的程度。 3）零件的位置精度：加工后零件的实际位置与零件理想位置相符的程度。 2、获得加工精度的方法： 1）试切法：即试切--测量--再试切--直至测量结果达到图纸给定要求的方法。 2）定尺寸刀具法：用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸。 3）调整法：按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对位置来保证加工表面尺寸的方法。 3、加工误差：实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，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。加工误差的大小表示了加工精度的高低。生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度。 4、误差的敏感方向：加工误差对加工精度影响最大的方向，为误差的敏感方向。例如：车削外圆柱面，加工误差敏感方向为外圆的直径方向。
加工过程中存在的误差 收藏此信息打印该信息添加：不详来源：未知 （一）工艺系统受力变形引起的误差 1、基本概念 机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下，会产生相应的变形，从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置，使工件的加工精度下降。 如下图a示，车细长轴时，工件在切削力的作用下会发生变形，使加工出的轴出现中间粗两头细的情况；又如在内圆磨床上进行切入式磨孔时，下图b，由于内圆磨头轴比较细，磨削时因磨头轴受力变形，而使工件孔呈锥形。 垂直作用于工件加工表面（加工误差敏感方向）的径向切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形y之间的比值，称为工艺系统刚度k系,即 式中的变形y不只是由径向切削分力Fy所引起，垂直切削分力Fz与走刀方向切削分力Fx 也会使工艺系统在y方向产生变形，故 y=yFx+yFy+yFz
2、工件刚度 工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大，其最大变形量可按材料力学有关公式估算。 3、刀具刚度 外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。 4、机床部件刚度 1）机床部件刚度 机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。分析实验曲线可知，机床部件刚度具有以下特点： （1）变形与载荷不成线性关系；
（2）加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功； （3）第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零； （4）机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。 2）影响机床部件刚度的因素 （1）结合面接触变形的影响 （2）摩擦力的影响 （3）低刚度零件的影响 （4）间隙的影响 5、工艺系统刚度及其对加工精度的影响 在机械加工过程中，机床、夹具、刀具和工件在切削力作用下，都将分别产生变形y机、y 夹、y刀、y工，致使刀具和被加工表面的相对位置发生变化，使工件产生加工误差。工艺系统刚度的倒数等于其各组成部分刚度的倒数和。
浅析机械设计与加工的误差问题 发表时间：2018-06-22T09:51:24.883Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：薄纯青 [导读] 摘要：从理论上讲，不管什么工作、什么加工工艺在制作过程中与理念上会存在着一些差距，产生一些误差。 （国核工程有限公司上海市 200233） 摘要：从理论上讲，不管什么工作、什么加工工艺在制作过程中与理念上会存在着一些差距，产生一些误差。往往在机械设计和加工的时候，会存在着误差，为了提高产品质量需要对误差产生的问题进行深入研究，有针对性的去减小误差，本文结合了机械加工的变化情况，研究了减小误差的一些具体措施。 关键词：机械设计；加工；误差分析；措施 1引言 为了满足当代人的需求，提高机械生产的精准度，提高产品的质量，需要减小在机械设计与加工生产过程中产生的误差。往往一件产品是需要各种零件的，零件的加工是在不同类型的机床完成的，其中一个接一个陆续生产，但是产品的零件是需要各种类型的不同大小的，导致加工的模式各不相同，存在着或多或少的误差，而误差是不可避免的，要想提高产品质量需要去减小误差，那么机械设计和加工中怎样去减小误差？就这两方面做出了研究如下。 2机械设计与加工的误差分析及降低措施 2.1机械设计与加工的误差分析概述 零件生产需要三个步骤来完成，第一步，需要分析零件生产所需的各方面，然后进行构思设计零件生产，需要设计出零件合适的外观，分析所需要的原材料，然后怎样进行制造，还需要考虑实际生产的各种因素，以及会出现怎样的误差。第二步是进行生产了，生产过程中由于加工设施差以及加工的技术含量低，个人检测测量不精准，会出现各种各样的误差，所以说误差主要是在加工阶段产生的。最后一步是加工完成后需要进行检验是否合格，质量不合格的劣质品将淘汰掉，在检验过程中，由于检测人员并不可能会做到十全十美，其中还是会有误差产生。 2.2 机械设计的误差分析 上述提到了误差主要是在加工零件过程中产生，那么为了减小误差，需要考虑加工过程中存在的问题。第一个问题是选购的材料因素，材料的好坏也直接影响着机械的性能问题，需要选择一种使用方便、低成本、加工容易的材料。第二个问题是加工方法，选用不同的加工方法，生产出来的零件是不同的，性能也相差较大，就比如说在生产毛胚的时候，加热方式的不同、是锻造还是铸造，生产出来的产品性能相差大，直接影响着机械的内应力，第三点生产出来的零件要具有可加工性，所以选择可以加工的零件，知道精准度要求高的和要求低的具体是那个部位，在生产出合格的零件的同时能够减小误差。加工和设计哪一个步骤都不能随意，需要两者结合考虑，在设计时需要结合加工的实际情况，加工是根据设计来进行加工生产的，如果那一个环节没有考虑到两者之间的联系，那么生产出来的零件既浪费了材料、又没有使用价值。因此针对误差进行分析可以减少机械设计加工中出错的概率，让机械设计与加工更加完美也更科学。 2.3 机械加工的误差分析 机械设计加工中难免会有误差产生，但是如果在机械生产过程中采取一些措施来减小误差，这也是可行的。要想去减小误差，那需要对误差产生的原因弄明白，接下来将阐述误差产生的主要因素。 2.3.1 机床自身运转的制造误差 机械加工需要运用到这机床工具，首先作为一种机械来说由于随着使用时间变长，它的性能也降低了，出现一些误差。误差主要包括导轨的位置产生的误差、传动链的传动误差以及主轴回转误差。主轴回转产生的误差是指主轴的回转轴线和理论上的回转轴线出现的变动使之产生了误差，这样会影响着加工精准度，并且也会影响零件的挠度和圆跳动以及同轴度等方面。导轨的位置也会产生误差，误差来源主要是导轨安装问题和导轨自己本身存在的误差。导轨的位置在零件加工中起着极其重要的作用，这种误差影响作用力大。传动链的传递产生的误差也是影响着机械加工的精准度，传动链能够进行能量传递，但是传动链里面是有摩擦力的，摩擦力的存在就出现了误差。 2.3.2机床用具的误差 在操作机床的过程中使用的用具主要是刀具和夹具。使用刀具时间过长会有部分磨损，刀具也有很多种，机床会使用不同刀具，不同刀具在对机械加工造成不同程度的误差，但是与第二种用具——夹具相比，误差小一点。在机械加工过程中都需要用到夹具，夹具是控制刀具和零件以及机床三者的位置，但是它所产生的误差比较大，对机械加工方面造成的影响较大。 2.3.3机械加工过程中的定位误差 在进行机械加工的时候，还会产生定位误差，是就基准点不重合、定位副本有误差这两大问题。基准点比较重要，需要保持基准点能够精确，遵从与设计时的精准点位置。如果实际操作中的基准点和设计时选择的精准位置不相同，误差就会产生。工件的精准面和夹具的定位面共同组成了定位副，所以夹具必须要精准度大的、整洁的定位面。否则会造成一些误差。 2.3.4 加工过程中的系统误差 有一些工件材料的刚度没有达到要求，比机床等用具的刚度小，然后工件会受到切削力产生形变，这样就避免不了会有误差出现。所以要想避免误差，就应该合理的进行加工操作，相关技术人员应该引以重视。 2.4 降低误差的措施 为了减小误差，我们可以就三个因素分析问题所在，从而提高机械效率。一方面需要制止直接误差的出现，有一些失误是可以避免的，相关的技术人员应该不能忽视误差产生的原因，选择合适的加工工具，尽量最大化的不出现误差。另一方面由于误差总是会存在的，有些误差是不可避免的，我们可以采取措施去补偿误差造成的后果进行弥补。计算出误差需要消耗的材料，然后可以在加工过程中增加材料或者选择较长的尺寸。还有一个可以有效减小误差的措施，是进行分组零件。这种措施较前两者来说，操作简单，也经济实惠。它是进行分组操作，在一个会产生误差的阶段分为很多较小的阶段。在针对小误差来进行一步一步的加工，而加工误差大的销就需要选择一个误差偏大的销孔。 上述提到的误差产生原因是主要原因，其实在实际操作中会存在着其他导致误差的因素，比如由于技术人员不熟练等因素。 3 结束语