第三讲_机械加工精度和表面质量

机械加工精度与表面质量分析机械加工是制造业中常见的一种工艺，它对于零件的精度和表面质量要求非常高。

机械加工精度和表面质量的好坏直接影响到零件的使用效果和寿命。

本文将从机械加工精度和表面质量的定义、影响因素、提高方法等方面进行阐述。

1. 机械加工精度的定义机械加工精度指的是加工零件的尺寸和形状与设计要求之间的偏差程度。

一般来说，机械加工精度分为三个方面：形位精度、尺寸精度和粗糙度。

形位精度是指零件各个面、轴线和孔中心轴线之间的位置关系，包括平行度、垂直度、圆度、同心度等。

尺寸精度是指零件在加工过程中的实际尺寸与设计尺寸之间的偏差，包括直线度、平面度、圆度等。

粗糙度是指加工表面的光洁度，也就是表面的起伏程度，常用Ra值来表示。

粗糙度越小，表面越光滑。

2. 影响机械加工精度的因素机械加工精度受到多种因素的影响，包括机床的精度、刀具的强度和刚度、切削工况、刀具磨损和材料性质等。

其中，机床的精度是机械加工精度的基础，如刚性、传动精度等。

刀具的强度和刚度决定了切削力和振动情况，对加工精度影响较大。

切削工况包括切削速度、进给量和切削深度，不同工况会引起不同的加工精度。

此外，刀具磨损和材料性质也会影响加工精度。

3. 机械加工表面质量的定义机械加工表面质量是指零件在机械加工过程中获得的表面光洁度和形貌特征。

表面质量的好坏通常通过表面粗糙度和表面形貌来衡量。

表面粗糙度是指在单位表面积内，表面起伏的最小值与最大值之差。

通常使用Ra值来表示，Ra值越小，表面质量越好。

表面形貌是指加工表面的纹理和形态特征，如划痕、疤痕等。

表面质量的好坏直接影响到零件的摩擦、磨损、密封性能等。

4. 影响机械加工表面质量的因素机械加工表面质量的好坏与多种因素有关。

首先，刀具的磨损和切削参数会直接影响表面粗糙度。

刀具磨损会增加切削力和振动，导致表面粗糙度增加。

其次，材料的硬度和韧性对表面质量有重要影响。

硬度高的材料加工困难，容易产生划痕和裂纹。

机械加工精度与加工表面质量机械加工精度和加工表面质量是衡量机械加工工艺质量的两个重要指标。

机械加工精度是指加工件在尺寸、形状、位置和几何特征等方面的精确度，而加工表面质量则是指加工件表面的光洁度、粗糙度以及表面缺陷等特征。

这两个指标在现代制造业中具有重要的意义，直接关系到产品的质量和性能。

1. 机械加工精度机械加工精度通常表示加工件与其设计尺寸之间的误差。

机械加工精度的高低直接影响着加工件的装配性能和使用寿命。

常见的机械加工精度包括以下几个方面：1.1 尺寸精度尺寸精度是指加工件的几何尺寸与其设计尺寸之间的偏差。

尺寸精度可以通过测量加工件的长度、直径、角度等几何参数来评估。

通常，尺寸精度可以分为直线度、平行度、圆度、圆柱度、角度度等几个方面。

1.2 形状精度形状精度是指加工件的形状与设计形状之间的误差。

形状精度通常包括圆度、平面度、圆锥度、曲率半径等方面。

1.3 位置精度位置精度是指加工件上各个特征点的位置与设计位置之间的误差。

位置精度可以通过测量加工件上的特征点坐标来评估。

常见的位置精度指标有平行度、垂直度、位置误差等。

2. 加工表面质量加工表面质量是指加工件表面的光洁度、粗糙度以及表面缺陷等特征。

加工表面质量直接影响着摩擦、磨损、润滑等性能，同时也会影响产品的外观质量。

常见的加工表面质量指标包括以下几个方面：2.1 光洁度光洁度是指加工件表面的光亮程度。

光洁度往往是使用表面粗糙度指标来评估的，一般可通过光学显微镜、表面形貌仪等设备进行测量。

2.2 粗糙度粗糙度是指加工件表面的不规则程度。

表面粗糙度通常用Ra值表示，Ra值越小代表表面越光滑。

可以通过表面粗糙度仪进行测量，也可以使用触摸法、光学法等方法。

2.3 表面缺陷表面缺陷是指加工件表面的瑕疵、裂纹、划痕等缺陷。

表面缺陷会降低产品的整体质量和可靠性，因此正常加工过程中要尽量避免表面缺陷的产生。

3. 如何提高机械加工精度和加工表面质量为了提高机械加工精度和加工表面质量，可以从以下几个方面入手：3.1 选择合适的机床和刀具机床和刀具是机械加工的基础设备，选择合适的机床和刀具对于提高加工精度和表面质量非常重要。

机械加工中的表面质量与精度控制技术质量和精度的控制是机械加工中的重要环节,主要从当前机械加工精度的概念和内容出发,分析机械加工过程中产生误差的原因,力图探索在机械加工的过程中如何才能提高加工的质量,并且加强对加工过程的精度控制,从而提高整体加工水平。

标签：机械加工;表面质量;精度控制中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：16723198（2012）180174011 机械加工精度概述机械加工精度是指工件在机械加工后的实际几何参数与零件图纸所规定的理想值之间的符合程度,如果它们之间存在不相符的程度则就称为加工误差。

机械的加工精度包括了三方面因素:首先是尺度因素,尺度因素限制加工表面和基准间尺寸的误差;其次是几何形状精度,主要是指限制加工表面的宏观性状的误差,从而达到提高机械加工表面质量的目的；最后是相互位置的精度,主要是指限制加工表面和其基准间的相互位置误差。

机械加工误差的大小反映了机械加工的精度高低。

2 影响机械加工质量和精度的因素及对策2.1 机床的几何误差在机械加工的过程中对工件的成形操作加工一般都是在机床上完成的,因此,机械加工品的机床几何误差直接会影响最终的加工质量和精度。

直接影响机械加工质量和精度的因素主要是主轴回转误差以及传动链误差。

从主轴回转误差来看,轴承本身的是指主轴在各个瞬间的实际回转轴线相对于其平均回转轴线的误差。

从传动链误差来看,主要是指传动链的始末两端传动元件之间相互运动产生的误差。

2.2 定位误差定位误差包括了两方面内容,分别是基准不重合誤差和定位副制造不准确误差。

在机床上对工件进行加工的过程中,需要将几何要素作为定位标准,当选择的定位基准和设计基准之间存在误差时就会产生基准不重合的误差。

另外夹具上的定位元件不可能完全准确,其实际尺寸都在允许范围内变动,当超过允许范围时就会造成较大的定位误差。

2.3 刀具的几何误差刀具在使用的过程中难免会产生磨损,从而在机械加工的过程中造成工件的尺寸以及形状的误差,最终影响了加工的质量和精度。

加工精度和表面质量的要求一、加工精度要求。

1. 尺寸精度。

这就好比给零件做衣服，尺寸得合身。

比如说要做个轴，图纸上要求直径是10毫米，那你加工出来的轴直径可不能偏差太大。

如果偏差个0.1毫米，可能这个轴就塞不进它该去的孔里了，就像大脚穿小鞋或者小脚穿大鞋一样别扭。

一般来说，根据零件的用途，尺寸精度会有不同的等级要求，有的可能允许偏差在±0.01毫米以内，这就要求加工的时候得非常精细，就像雕刻大师刻小佛像，一丁点儿差错都不行。

2. 形状精度。

形状精度就是要让零件的形状长得像它设计的那样。

拿一个圆柱来说，它得是真正的圆柱，不能是歪歪扭扭的。

如果形状精度不达标，就像盖房子，本来要盖个四四方方的房子，结果盖成了梯形的，那可就麻烦了。

比如说加工一个平面，这个平面得平得像镜子一样，如果有凸起或者凹陷，那在装配或者使用的时候就会出问题。

像一些高精度的机床导轨，形状精度要求特别高，要是导轨不平，那机床加工出来的其他零件也都跟着遭殃了。

3. 位置精度。

这就像是给零件里的各个小部件排座位。

比如一个箱体上有几个孔，这些孔之间的距离、角度都得按规定来。

如果是发动机的缸体，缸孔之间的位置精度不达标，发动机的性能就会大打折扣。

就好像一个乐队，每个乐手的位置站错了，演奏出来的音乐肯定就乱套了。

像孔与孔之间的平行度、垂直度这些位置关系，都得严格控制在一定的误差范围内，不然整个零件或者设备就可能没法正常工作了。

二、表面质量要求。

1. 表面粗糙度。

2. 表面纹理。

表面纹理也很重要呢。

有时候我们希望零件表面有一定的纹理方向，就像木材的纹理一样。

比如说在车削加工的时候，车刀走刀的方向会在零件表面留下纹理。

如果纹理方向不对，可能会影响零件的受力情况。

比如一个受轴向力的轴，表面纹理最好是沿着轴向的，如果是杂乱无章的或者垂直于轴向的，这个轴在受力的时候就容易出问题，就像顺着木材纹理砍木头和横着纹理砍木头，难度和效果完全不一样。

3. 表面层物理机械性能。

机械加工中的加工精度控制和表面质量机械加工中的加工精度控制和表面质量是制造业中非常重要的关键问题。

在工业生产中，加工精度和表面质量直接影响着产品的性能和质量，因此在机械加工过程中如何控制加工精度和提高表面质量成为工程师和操作人员必须要解决的难题。

一、加工精度控制1. 数控机床的应用随着科技的发展，数控机床在机械加工领域中的应用越来越广泛。

数控机床可以通过程序控制加工过程，精确控制每一个阶段的加工参数，从而达到精确控制加工精度的目的。

与传统机床相比，数控机床具有更高的加工精度和稳定性。

2. 加工工艺的优化在机械加工过程中，加工工艺的优化对于提高加工精度至关重要。

合理选择切削速度、进给量、刀具类型等加工参数，可以减少刀具磨损和热变形，从而提高加工精度。

此外，采用先进的刀具和夹具，以及适当的切削液，也可以有效提高加工精度。

3. 检测与反馈控制在机械加工过程中，及时检测加工件的精度并进行反馈控制是非常重要的。

通过使用精密检测仪器和传感器，可以实时监测加工精度，并根据检测结果调整加工参数，以达到精确控制加工精度的目的。

同时，及时对设备进行维护和保养，保证设备的稳定性和精度。

二、表面质量提升1. 切削工艺的改进切削工艺是影响加工件表面质量的关键因素之一。

通过改进切削工艺，可以减少加工件表面的毛刺、划痕等缺陷，并提高表面光洁度。

采用合适的刀具，调整切削速度和进给量，以及增加切削液的使用量，都可以有效改善加工件的表面质量。

2. 表面处理技术的应用在机械加工过程中，常常会采用表面处理技术来提升加工件的表面质量。

例如，机械抛光、喷砂、电镀等技术可以使加工件表面更加光滑、均匀，从而提高表面质量。

此外，采用表面喷涂技术可以增加加工件的耐磨性和抗腐蚀性能。

3. 加工设备的改进加工设备的改进也可以提高机械加工中的表面质量。

例如，采用高精度的加工设备，如五轴加工中心和超精密磨床，可以有效减小加工误差，提高加工件的表面精度和平整度。

理论讲授课专业能力：了解与机械零件的加工质量的相关因素；理解加工精度及表面质量的基本概念；掌握机械加工精度及表面质量的影响因素和改善措施。

社会能力：观察能力、分析能力、语言表达能力、逻辑思维能力。

方法能力：注重培养学生学会正确的分析方法，运用学过的理论知识去解决数控实际加工中所遇到的工艺问题。

加工精度及表面质量的基本概念；表面质量对零件使用性能的影响；机械加工精度及表面质量的影响因素和改善的措施。

加工精度及表面质量的基本概念；机械加工精度及表面质量的影响因素和改善措施。

多媒体课件、车间实操视频、多媒体课室、示教简图。

讲授、提问启发、举例分析、比较法、示范法讲练结合、情境教学。

90分钟。

课 题 教学课时 教学教具 教学方法教学难点教学重点 教学目标题 型机械加工精度及表面质量教学流程设计：开 讲教师 学生讲授完毕传授新知、情境教导提出目标、创设情境、引导启发 多谋体课件、视频、简图演示 拟定目标、讨论、思考 回答问题、练习吸收知识、掌握技能师生交流、教与学互动反馈课堂拓展、归纳、总结布置课后任务趣味导学教学内容教学说明［新课引入]（讲授时间：5分钟）随着现代机器制造工业的飞速发展，对机器的要求日益提高，一些重要的零件必须在高速、高温、高压和重载条件下工作，表面层的缺陷，不仅直接影响零件的工作性能，而且使零件加速磨损、腐蚀和失效，使用寿命缩短，因而必须重视加工质量的问题。

如飞机，特别是战斗机，其加工质量要求非常严格，要求其在升空之前必须经过严格的检查。

在飞行过程中，只要存在一丝裂纹，都会出现事故。

因为飞机在飞行过程中，空气的对流严重、摩擦剧烈，加剧裂纹扩大，最终引起事故。

所以零件的加工质量问题不容忽视。

那么这两节课我们就来学习有关数控加工中，机械加工精度和表面质量所涉及到的知识。

［新课]一、基本概念加工精度加工质量表面质量1、加工精度（讲授时间：15分钟）（1）含义（符合程度）加工精度零件加工后的几何参数理想零件几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）（偏离程度）加工误差大：精度低加工误差小：精度高引导提问：加工误差对加工精度有何影响？学生思考得出结论：加工误差大，加工精度低；加工误差小，加工精度高。