中職統(tǒng)編《數(shù)控加工工藝學(xué)》系列課件 第二章 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)（下）（動(dòng)畫版） 云天課件

全國(guó)中職機(jī)械類教材（勞社版）第二章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

（下）（動(dòng)畫版）《數(shù)控加工工藝學(xué)》系列課件（第四版）P.41第四節(jié)加工余量與確定方法一、加工余量的概念P.77

實(shí)際工序余量的變動(dòng)：工序余量是一個(gè)變動(dòng)值，原因是工序尺寸是在公差范圍內(nèi)變動(dòng)，類似于尺寸偏差，就有：基本（公稱）工序余量、最大工序余量、最小工序余量。

加工余量

加工余量加工過程中所切除的金屬層厚度。

工序余量：相鄰兩個(gè)工序尺寸之差。加工總余量：等于各工序余量之和。第四節(jié)加工余量與確定方法一、加工余量的概念P.77被包容面加工余量

工序余量與工序尺寸及公差的關(guān)系：

對(duì)被包容面：對(duì)包容面：包容面加工余量第四節(jié)加工余量與確定方法一、加工余量的概念P.77雙向加工余量

根據(jù)工件加工部位不同，工序余量有單邊工序余量和雙邊工序余量?jī)煞N情況。

單邊余量：等于實(shí)際切除的金屬層厚度；如適合銑、刨等加工的不對(duì)稱平面。雙邊余量：實(shí)際切削層厚度為加工余量之半。如適合車、鏜等加工的對(duì)稱回轉(zhuǎn)表面。單向加工余量第四節(jié)加工余量與確定方法二、確定加工余量的方法及基本原則P.78

1.確定加工余量的方法

（1）經(jīng)驗(yàn)估算法

憑工藝人員經(jīng)驗(yàn)類比估算工序加工余量，此法估算數(shù)值偏大，只能用于單件生產(chǎn)中。（2）

查表修正法

借助工藝手冊(cè)數(shù)據(jù)或工廠統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)工件的情況修正數(shù)據(jù)得到工序加工余量；這種方法應(yīng)用比較廣泛。（3）分析計(jì)算法

對(duì)影響加工余量的各種因素進(jìn)行綜合分析計(jì)算，來確定工序的最小加工余量。這種方法得出的結(jié)論經(jīng)濟(jì)合理，但工作量大。主要用是大量生產(chǎn)確定工序余量。

教材表2－9到表2－12列出了平面、孔與外圓部分常見加工方法的余量值。

第四節(jié)加工余量與確定方法二、確定加工余量的方法及基本原則P.82

2.確定加工余量的基本原則

（1）總加工余量與工序余量要分別確定

總加工余量的大小與所選擇的毛坯制造精度有關(guān)，粗加工工序的加工余量，不能用查表法確定，應(yīng)等于總加工余量減去其他工序的余量之和。（2）大零件取大余量零件越大，切削力、內(nèi)因力引起的變形越大，因此工序余量應(yīng)取大一些，以便通過本道工序消除變形量。（3）余量要足夠防止因余量不足而造成廢品。余量中應(yīng)包含熱處理而引起的變形量。

（4）采用最小加工余量原則

在保證加工精度和加工質(zhì)量的前提下，余量越小越好，以縮短加工時(shí)間，減少材料消耗，降低加工成本。第五節(jié)工序尺寸及公差的確定P.83

零件上的設(shè)計(jì)尺寸一般要經(jīng)過幾道機(jī)械加工工序的加工才能得到，每道工序所應(yīng)保證的尺寸稱為工序尺寸，與其相應(yīng)的公差即工序尺寸的公差。

工序尺寸及其公差的確定不僅取決于設(shè)計(jì)尺寸、加工余量及各工序能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，而且還與定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、編程坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定及基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換有關(guān)，所以計(jì)算工序尺寸及公差時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的情況采用不同的方法。

第五節(jié)工序尺寸及公差的確定一、基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.83

當(dāng)工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸及其公差直接由各工序的加工余量和所能達(dá)到的精度確定。其計(jì)算方法是由最后一道工序開始向前推算。具體步驟如下：

（1）確定毛坯總余量和工序余量。

（2）確定工序公差。最終工序尺寸公差，等于零件圖上設(shè)計(jì)尺寸公差，其余工序尺寸公差按經(jīng)濟(jì)精度確定。（3）計(jì)算工序基本尺寸。從零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸開始向前推算，直至毛坯尺寸，最終工序基本尺寸等于零件圖上的基本尺寸，其余工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸，加上或減去后道工序余量。

（4）標(biāo)注工序尺寸公差。最后一道工序的公差，按零件圖上設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)注，中間工序尺寸公差，按入體原則標(biāo)注，毛坯尺寸公差按雙向標(biāo)注。第五節(jié)工序尺寸及公差的確定一、基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.83例2－1如圖所示，為某法蘭盤零件上的一個(gè)孔，孔徑為,表面粗糙度值

，毛坯采用鑄鋼件，需要淬火處理，試確定各工序尺寸及公差。解：確定工序尺寸及公差的順序是：磨孔半精鏜粗鏜鑄造第五節(jié)工序尺寸及公差的確定一、基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.83例2－1解：工序尺寸及其公差的計(jì)算結(jié)果。

第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.84當(dāng)工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及其公差的確定需要采用工藝尺寸鏈的基本知識(shí)和計(jì)算方法，通過解工藝尺寸鏈才能得到。

1.工藝尺寸鏈（1）工藝尺寸鏈的確定

1）工藝尺寸鏈的定義

尺寸鏈指的是在零件加工或機(jī)器裝配過程中，由相互聯(lián)系的尺寸形成的封閉尺寸組。

用簡(jiǎn)圖表示的尺寸鏈，叫尺寸鏈圖。

其中由單個(gè)零件在加工過程中的各有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈，就是工藝尺寸鏈。工件定位加工工藝尺寸鏈第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.85

1.工藝尺寸鏈（1）工藝尺寸鏈的確定

2）工藝尺寸鏈的特征

關(guān)聯(lián)性在一個(gè)尺寸鏈中，任何一個(gè)直接保證尺寸及精度的變化都會(huì)引起間接保證尺寸及精度的變化。如圖中工件尺寸A1或調(diào)刀尺寸A2任一尺寸變化，都會(huì)引起需要保證的尺寸A∑變化。工件定位加工工藝尺寸鏈圖封閉性尺寸鏈中各尺寸的排列呈封閉性。如右邊圖中的尺寸鏈圖。第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.86

1.工藝尺寸鏈（1）工藝尺寸鏈的確定

3）工藝尺寸的組成

工藝尺寸鏈組成環(huán)Ai封閉環(huán)A∑增環(huán)減環(huán)尺寸鏈的環(huán)

a）封閉環(huán)：在零件加工或機(jī)器裝配過程中，最后自然形成（即間接獲得或間接保證）的尺寸。表示方法：如A0。封閉環(huán)的特點(diǎn)：

由于封閉環(huán)是最后形成的，因此在加工或裝配完成前,它是不存在的。

封閉環(huán)的尺寸自己不能保證，是靠其它相關(guān)尺寸來間接保證的。第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.86

1.工藝尺寸鏈（1）工藝尺寸鏈的確定

3）工藝尺寸的組成

組成環(huán)Ai封閉環(huán)A∑增環(huán)減環(huán)尺寸鏈的環(huán)

b）組成環(huán)：一個(gè)尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他各環(huán)，都是“組成環(huán)”。按其對(duì)封閉環(huán)的影響可分為增環(huán)和減環(huán)。

增環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該組成環(huán)即稱為“增環(huán)”。

減環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)卻隨之減小，該組成環(huán)即稱為“減環(huán)”。L2、L3、L5為減環(huán)L2、L3、L4為減環(huán)L1為增環(huán)L1、L4為增環(huán)第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.86

1.工藝尺寸鏈（1）工藝尺寸鏈的確定

3）工藝尺寸的組成

組成環(huán)Ai封閉環(huán)A∑增環(huán)減環(huán)尺寸鏈的環(huán)

c）組成環(huán)的判別

路徑法：在尺寸鏈中，設(shè)任意一個(gè)方向的路徑（順、逆），查看封閉環(huán)的路徑箭頭方向；在各組成環(huán)中，凡路徑箭頭方向與封閉環(huán)的路徑箭頭方向相反的就是增環(huán)，凡路徑箭頭方向與封閉環(huán)的路徑箭頭方向相同的就是減環(huán)。

L1、L4為增環(huán)，L2、L3、L5為減環(huán)第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.86

1.工藝尺寸鏈（2）工藝尺寸鏈計(jì)算的基本公式

工藝尺寸鏈的計(jì)算，關(guān)鍵是正確的確定封閉環(huán)，否則計(jì)算結(jié)果是錯(cuò)誤的。封閉環(huán)的確定取決于加工方法和測(cè)量方法。

工藝尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種，極值法和概率法，生產(chǎn)中一般采用極值法，其基本計(jì)算公式如下：組成環(huán)Ai封閉環(huán)A∑增環(huán)減環(huán)尺寸鏈的環(huán)封閉環(huán)的公稱尺寸：封閉環(huán)的最大極限尺寸：封閉環(huán)的最小極限尺寸：封閉環(huán)的公差：封閉環(huán)公差等于

各組成環(huán)的公差之和。第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.86

1.工藝尺寸鏈（2）工藝尺寸鏈計(jì)算的基本公式組成環(huán)Ai封閉環(huán)A∑增環(huán)減環(huán)尺寸鏈的環(huán)封閉環(huán)的平均尺寸：封閉環(huán)的上極限偏差：封閉環(huán)的下極限偏差：第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.87

2.數(shù)控編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計(jì)算零件在設(shè)計(jì)時(shí)，從保證使用性能的角度考慮，尺寸多采用局部分散標(biāo)注，而在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)，當(dāng)編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，為了方便編程，必須將分散標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸換算成編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的工序尺寸。數(shù)控編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計(jì)算在左圖中，與設(shè)計(jì)尺寸

、、、對(duì)應(yīng)的工序尺寸、、、都存在工藝尺寸鏈的計(jì)算問題；在右圖中表達(dá)了這四個(gè)工藝尺寸鏈圖。第五節(jié)工序尺寸及公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的計(jì)算P.87

2.數(shù)控編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計(jì)算

下面以工序尺寸的計(jì)算為例，其工藝尺寸鏈圖見b）圖，設(shè)計(jì)尺寸為封閉環(huán)，尺寸為增環(huán)，尺寸為減環(huán)。數(shù)控編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計(jì)算則：所求工序尺寸為

其余工序尺寸可類似地計(jì)算出來。

第五節(jié)工序尺寸及公差的確定三、關(guān)于角度尺寸鏈的計(jì)算P.88

角度尺寸鏈?zhǔn)怯扇舾蓚€(gè)彼此不平行尺寸所組成的尺寸鏈。

尺寸鏈的解法是將與封閉環(huán)不平行的尺寸鏈按封閉環(huán)的方向進(jìn)行投影，使之成為其直線尺寸鏈的形式。其基本計(jì)算公式為：角度尺寸鏈的計(jì)算封閉環(huán)的最大極限尺寸：封閉環(huán)的最小極限尺寸：第五節(jié)工序尺寸及公差的確定三、關(guān)于角度尺寸鏈的計(jì)算P.89

例：如上頁(yè)圖所示的零件，鏜削加工5個(gè)孔，其孔的中心并非分布在同一直線上，且中心連線互相不平行。求孔1、孔5之間的孔心距在水平方向投影的變化范圍。

解：根據(jù)題意，為封閉環(huán)，其角度尺寸鏈如b）所示。

角度尺寸鏈圖則：孔1到孔5的中心距在水平方向上的變化范圍為129.25~132.83mm。第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介一、卡尺P.89

1.游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺是一種常用量具，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量范圍大等特點(diǎn)。游標(biāo)卡尺可以測(cè)量工件長(zhǎng)度、外徑、內(nèi)徑、寬度、深度、厚度、孔心距等。

游標(biāo)卡尺的用途第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介一、卡尺P.90

1.游標(biāo)卡尺一般游標(biāo)卡尺可分為三用游標(biāo)卡尺、雙面游標(biāo)卡尺、單面游標(biāo)卡尺等類型。三用游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺的測(cè)量范圍（規(guī)格）三用游標(biāo)卡尺的測(cè)量范圍有0~125mm、0~150mm；雙面游標(biāo)卡尺的測(cè)量范圍有0~200mm、0~300mm；單面游標(biāo)卡尺的測(cè)量范圍較大，可達(dá)1000mm。雙面游標(biāo)卡尺單面游標(biāo)卡尺第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介二、千分尺P.91

1.常用千分尺

外徑千分尺結(jié)構(gòu)

千分尺是利用螺旋副的運(yùn)動(dòng)原理進(jìn)行測(cè)量和讀數(shù)的一種精密測(cè)微量具。千分尺按用途和結(jié)構(gòu)可分為外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺、螺紋千分尺、公法線千分尺等。

外徑千分尺的規(guī)格在500mm以內(nèi)，以每25mm為一擋，有25~50mm、50~75mm、75~100mm.……等測(cè)量范圍；有0級(jí)（最高）和1級(jí)兩種制造精度。外徑千分尺的使用第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介二、千分尺P.91

其它各類千分尺

杠桿千分尺內(nèi)測(cè)千分尺內(nèi)徑千分尺深度千分尺壁厚千分尺尖頭千分尺第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介二、千分尺P.91

2.杠桿式千分尺

杠桿式千分尺

杠桿式千分尺又稱指示千分尺。它是由外徑千分尺的微分筒部分和杠桿式卡規(guī)中指示機(jī)構(gòu)組合而成的一種精密量具。

杠桿千分尺既可以進(jìn)行相對(duì)測(cè)量，也可以像千分尺那樣用作絕對(duì)測(cè)量，其刻度值有0.001mm和0.002mm兩種。杠桿指示部分的示值范圍一般為±0.06。當(dāng)檢驗(yàn)成批精密零件時(shí)，杠桿千分尺可以用量塊組調(diào)整零位，使用時(shí)按千分尺上指示機(jī)構(gòu)進(jìn)行相對(duì)測(cè)量。第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介三、游標(biāo)萬(wàn)能角度尺與正弦規(guī)P.93

1.游標(biāo)萬(wàn)能角度尺

Ⅰ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺游標(biāo)萬(wàn)能角度尺是一種直接測(cè)量平面角度的量具，有Ⅰ型和Ⅱ型兩種。

Ⅰ型：測(cè)量范圍：0

~320°，分度值：2

′

。

Ⅱ型：測(cè)量范圍：0

~360°，分度值：5′

。（1）Ⅰ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺

Ⅰ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺的結(jié)構(gòu)如圖所示。

第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介三、游標(biāo)萬(wàn)能角度尺與正弦規(guī)P.93

1.游標(biāo)萬(wàn)能角度尺（1）Ⅰ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺

Ⅰ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺的讀數(shù)方法：

和游標(biāo)卡尺相似，即先從尺身上讀出游標(biāo)零刻度線指示的整度數(shù)，再判斷游標(biāo)上的第幾格的刻線與尺身上的刻線對(duì)齊，就能確定角度“分”的數(shù)值，然后把兩者相加，就是被測(cè)角度的數(shù)值。角度游標(biāo)的讀數(shù)方法第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介三、游標(biāo)萬(wàn)能角度尺與正弦規(guī)P.93

1.游標(biāo)萬(wàn)能角度尺Ⅱ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺（2）Ⅱ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺

Ⅱ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺的結(jié)構(gòu)如圖所示。

Ⅱ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺的讀數(shù)原理和方法與Ⅰ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺相同。只是這種角尺的游標(biāo)在尺身的下方，且有長(zhǎng)達(dá)300mm的直尺，可測(cè)量較大工件的角度。

Ⅱ型游標(biāo)萬(wàn)能角度尺使用方便，可測(cè)0

~360°的各種角度。

第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介三、游標(biāo)萬(wàn)能角度尺與正弦規(guī)P.94

2.正弦規(guī)

正弦規(guī)結(jié)構(gòu)正弦規(guī)是利用三角法測(cè)量角度的一種精密量具。一般用來測(cè)量帶有錐度或角度的零件。因其測(cè)量結(jié)果，是通過直三角形的正弦關(guān)系來計(jì)算的，所以稱為正弦規(guī)。

正弦規(guī)結(jié)構(gòu)正弦規(guī)主要由一準(zhǔn)確鋼制長(zhǎng)方形工作臺(tái)和固定在其兩端的兩個(gè)相同直徑的鋼制精密圓柱體組成。其兩個(gè)圓柱體的中心距要求很準(zhǔn)確，兩圓柱的軸心線距離L一般為100毫米或200毫米兩種。工作時(shí)，兩圓柱軸線與主體嚴(yán)格平衡，且與主體相切。第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介三、游標(biāo)萬(wàn)能角度尺與正弦規(guī)P.95

2.正弦規(guī)

正弦規(guī)的測(cè)量方法

圖為利用正弦規(guī)測(cè)量圓錐量規(guī)的情況。在直角三角形中，sinα=h/l，式中h為量塊組尺寸，按被測(cè)角度的公稱角度算得。

根據(jù)測(cè)微儀在兩端的示值之差可求得被測(cè)角度的誤差。正弦規(guī)一般用于測(cè)量小于45°的角度，在測(cè)量小于30°的角度時(shí)，精確度可達(dá)3″～5″。正弦規(guī)測(cè)量（動(dòng)畫）量塊高度計(jì)算：第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介四、百分表與千分表P.96

1.百分表

百分表是一種比較量具，它只能測(cè)出相對(duì)數(shù)值，其分度值為0.01mm。主要用于檢測(cè)工件的形狀和位置誤差（如圓度、平面度、垂直度、跳動(dòng)等），也可用于校正零件的安裝位置以及測(cè)量零件的內(nèi)徑等。百分表

百分表的使用方法是百分表一般用來測(cè)量平面的平行度和平面度的精度,它需要有一個(gè)磁性表座，首先將它固定在一個(gè)可移動(dòng)的表座上，將表針歸0，將表頭輕觸要測(cè)的邊或平臺(tái)上，移動(dòng)表座，看表針的變化是否在規(guī)定的精度內(nèi)，不行再反復(fù)調(diào)整。磁性表座第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介四、百分表與千分表P.96

1.百分表

百分表的使用方法百分表架的使用

百分表的結(jié)構(gòu)原理如圖所示，當(dāng)測(cè)量桿1向上或向下移動(dòng)1mm時(shí)，通過齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)大指針5轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)小指針7轉(zhuǎn)一格。大指針每轉(zhuǎn)一格讀數(shù)值0.01mm，小指針每轉(zhuǎn)一格讀數(shù)為1mm。鐘表式百分表及傳動(dòng)原理第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介四、百分表與千分表P.97

2.千分表

千分表是一種精度更高的比較量具，它只能測(cè)出相對(duì)數(shù)值，其分度值有0.001mm、0.002mm。主要用于精密檢測(cè)工件的形狀和位置誤差（如圓度、平面度、垂直度、跳動(dòng)等），也可用于校正零件的安裝位置以及測(cè)量零件的內(nèi)徑等。鐘表式千分表同軸度的精密測(cè)量第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介四、百分表與千分表P.98

3.百（千）分表的使用注意事項(xiàng)

使用注意事項(xiàng)

（1）測(cè)量前應(yīng)檢查表盤玻璃是否破裂或脫落，測(cè)量頭、測(cè)量桿、套筒等是否有碰傷或銹蝕，指松動(dòng)現(xiàn)象，指針的轉(zhuǎn)動(dòng)是否平穩(wěn)等。

（2）測(cè)量時(shí)應(yīng)使測(cè)量桿垂直零件被測(cè)表面。測(cè)量圓柱面的直徑時(shí)，測(cè)量桿的中心線要通過被測(cè)圓柱面的軸線。

（3）測(cè)量頭開始與被測(cè)表面接觸時(shí)，測(cè)量桿就應(yīng)有相應(yīng)的壓縮量，以保持一定的初始測(cè)量力。

（4）測(cè)量時(shí)應(yīng)輕提測(cè)量桿，移動(dòng)工件至測(cè)量頭下面（或?qū)y(cè)量頭移至工件上），再緩慢放下與被測(cè)表面接觸。不能急驟放下測(cè)量桿，否則易造成測(cè)量誤差。不準(zhǔn)將工件強(qiáng)行推入至測(cè)量頭下，以免損壞量?jī)x。

測(cè)平面測(cè)圓柱體第六節(jié)數(shù)控加工用量具簡(jiǎn)介五、便攜式表面粗糙度測(cè)量?jī)xP.98

1.工作原理

在測(cè)量工件表面粗糙度時(shí)，先將傳感器搭放在工件被測(cè)表面上，然后啟動(dòng)儀器進(jìn)行測(cè)量，由儀器內(nèi)部的精密驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳感器沿被測(cè)表面做等速直線滑行，此時(shí)工件被測(cè)表面的粗糙度會(huì)引起觸針產(chǎn)生位移，在相敏檢波器的輸出端產(chǎn)生與被測(cè)表面粗糙度成比例的模擬信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過放大及電平轉(zhuǎn)換之后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過數(shù)字濾波和參數(shù)計(jì)算，結(jié)果在顯示器上輸出。

便攜式表面粗糙度測(cè)量?jī)x

2.特點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)緊湊經(jīng)濟(jì)耐用；（2）可在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和計(jì)量室使用；（3）儀器可在垂直以至倒置的狀態(tài)下使用。

3.應(yīng)用可用于檢測(cè)不同形狀表面的粗糙度，包括平面、內(nèi)孔、外圓柱面、凹槽及其它較難測(cè)量的表面。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量一、加工精度和表面質(zhì)量的基本概念P.98機(jī)械產(chǎn)品的工作性能和使用壽命，總是與組成產(chǎn)品的零件的加工質(zhì)量和產(chǎn)品的裝配精度直接相關(guān)，而零件的加工質(zhì)量又是整個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。零件的加工質(zhì)量包括加工精度和表面質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。

1.加工精度加工精度零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度。加工精度包括尺寸精度和幾何精度。加工誤差零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)相比較，不可能做到?jīng)]有誤差。（1）尺寸精度限制加工表面與其基準(zhǔn)之間的尺寸誤差。（2）幾何精度幾何精度包括形狀、方向、位置和跳動(dòng)精度，其中以形狀精度、位置精度為主。形狀精度限制工件加工表面的宏觀幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、平面度、直線度等；位置精度限制加工表面與其基準(zhǔn)間的相互位置誤差，如平平行度、垂直度、同軸度、位置度等。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量一、加工精度和表面質(zhì)量的基本概念P.99

2.表面質(zhì)量

機(jī)械加工表面質(zhì)量包括以下方面：

（1）表面層的幾何形狀偏差

表面粗糙度，它指零件表面的微觀幾何形狀誤差。表面波紋度，它指零件表面周期性的幾何形狀誤差。

（2）表面層的物理、力學(xué)性能

冷作硬化，它是表面層因加工中塑性變形而引起的表面層硬度提高的現(xiàn)象。殘余應(yīng)力，它是表面層因機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形和金相組織的可能變化形成的內(nèi)應(yīng)力。表面層金相組織變化，表面層因切削加工時(shí)產(chǎn)生的切削熱而引起的金相組織的變化。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量二、表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響P.99

1.對(duì)零件耐磨性的影響表面粗糙度影響零件的耐磨性。表面越粗糙，其摩擦因數(shù)變大，摩擦阻力就越大；同時(shí)配合表面間的有效接觸面積變小，壓強(qiáng)就越大；這樣磨損也就越快。

2.對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響

表面粗糙度影響零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對(duì)應(yīng)力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強(qiáng)度。

軸承內(nèi)圈的磨損疲勞破壞零件第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量二、表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響P.100

3.對(duì)零件配合性質(zhì)的影響表面粗糙度影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。對(duì)間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對(duì)過盈配合來說，由于裝配時(shí)將微觀凸峰擠平，減小了實(shí)際有效過盈，降低了聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。

此外，表面粗糙度還會(huì)影響零件的抗腐蝕性、密封性、測(cè)量精度、鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.100工藝系統(tǒng)：由機(jī)床－夾具－工件－刀具所組成的，包括有測(cè)量、切削力、切削熱、磨損及其它未知的因素一個(gè)完整的系統(tǒng)。

加工過程中，工件與刀具的相對(duì)位置就決定了零件加工的尺寸形狀和位置，因此，加工精度的問題也就涉及了整個(gè)工藝系統(tǒng)的精度問題。工藝系統(tǒng)的種種幾何誤差，在加工過程中會(huì)在不同的場(chǎng)合下，以不同的方式和程度反映加工誤差。

根據(jù)工藝系統(tǒng)誤差的性質(zhì)，可以將其歸納為工藝系統(tǒng)的幾何誤差、工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差、工藝系統(tǒng)受熱引起的誤差及工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差。多軸立式加工中心第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工藝系統(tǒng)的幾何誤差及改善措施車床主軸

工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括加工方法的原理誤差、機(jī)床的幾何誤差、調(diào)整誤差、刀具和夾具的制造誤差、工件的裝夾誤差和工藝系統(tǒng)的磨損引起的誤差。以下僅討論機(jī)床的幾何誤差中的幾個(gè)問題。（1）主軸誤差主要表現(xiàn)在主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差上。

主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)理想回轉(zhuǎn)軸線的偏差。是機(jī)床的重要精度指標(biāo)。三種表現(xiàn)形式：軸向竄動(dòng)、徑向跳動(dòng)、角度擺動(dòng)，實(shí)際是綜合表現(xiàn)。

主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的誤差，會(huì)直接造成加工工件在尺寸、表面形狀、表面粗糙度、位置精度等方面的誤差。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工藝系統(tǒng)的幾何誤差及改善措施（1）主軸誤差主要表現(xiàn)在主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差上。提高主軸旋轉(zhuǎn)精度的方法主要有：提高主軸組件的設(shè)計(jì)，制造和安裝精度，如采用高精度的軸承等。主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工藝系統(tǒng)的幾何誤差及改善措施（2）導(dǎo)軌誤差主要表現(xiàn)在導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差上。導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差包括：導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差、導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差、導(dǎo)軌面間的平行度誤差。導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差導(dǎo)軌面間的的平行度誤差第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.100

1.工藝系統(tǒng)的幾何誤差及改善措施（2）導(dǎo)軌誤差主要表現(xiàn)在導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差上。

減少導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度的影響，一方面可以通過提高導(dǎo)軌的制造安裝和調(diào)整精度來實(shí)現(xiàn)，另一方面，也可以利用誤差非敏感方向來設(shè)計(jì)安排定位加工。導(dǎo)軌面間的的平行度誤差第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.101

2.工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差及改善措施工藝系統(tǒng)（機(jī)床、夾具、工件、刀具等）在切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力及重力等作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變形（彈性變形、塑性變形），破壞工藝系統(tǒng)正確的位置，造成加工誤差（工件形狀和尺寸誤差）。車細(xì)長(zhǎng)軸引起的鼓形誤差

切削力作用點(diǎn)位置變化引起的加工誤差如：車細(xì)長(zhǎng)軸引起的鼓形誤差

切削力變化引起的加工誤差如：誤差復(fù)映現(xiàn)象誤差復(fù)映現(xiàn)象第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.101

2.工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差及改善措施夾緊力引起的加工誤差及改進(jìn)

慣性力和傳動(dòng)力引起的加工誤差?yuàn)A緊力和重力引起的加工誤差

減小受力變形誤差的措施：工藝系統(tǒng)受力變形通常是彈性變形，一般來說，工藝系統(tǒng)抵抗變形的能力越大，加工誤差就越小。生產(chǎn)實(shí)際中：采用減少接觸面間的表面粗糙度，增加接觸面積，適當(dāng)預(yù)緊，減少接觸變形，提高接觸剛度，合理的布置肋板，減少受力變形，提高工件剛度，合理裝夾工件，減少夾緊變形等等措施，都能起到一定的改善作用。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.102

3.工藝系統(tǒng)熱變形引起的誤差及改善措施

工藝系統(tǒng)熱變形：工藝系統(tǒng)的受熱產(chǎn)生復(fù)雜的熱變形，破壞了工件與刀具之間的位置關(guān)系和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，造成加工誤差。熱變形造成精加工誤差的40～70%。

影響工藝系統(tǒng)熱變形的因素主要有：機(jī)床、刀具、工件，此外，環(huán)境溫度的影響，有時(shí)也是不容忽視的。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.102

3.工藝系統(tǒng)熱變形引起的誤差及改善措施（1）機(jī)床的熱變形

對(duì)機(jī)床的熱變形構(gòu)成影響的主要因素有：機(jī)床動(dòng)力源及電氣設(shè)備能量損耗的熱量；傳動(dòng)部件、運(yùn)動(dòng)部件的摩擦熱；切削熱通過切屑或切削液傳遞到機(jī)床的熱量，外界的輻射熱。機(jī)床熱變形

機(jī)床熱變形，引起機(jī)床幾何精度的變化，導(dǎo)致加工誤差。

幾類機(jī)床熱變形趨勢(shì)如圖所示。

第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.103

3.工藝系統(tǒng)熱變形引起的誤差及改善措施（1）機(jī)床的熱變形

減少機(jī)床熱變形對(duì)加工精度影響的措施：

通常在機(jī)床大件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

采用主動(dòng)控制方式均衡關(guān)鍵件的溫度，以減少其因受熱而出現(xiàn)的彎曲或曲扭變形對(duì)加工的影響；在結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)上，控制關(guān)鍵部件的熱變形方向?qū)庸ぞ扔绊憺樽钚　釋?duì)稱結(jié)構(gòu)立柱O型整體床身第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.103

3.工藝系統(tǒng)熱變形引起的誤差及改善措施（1）機(jī)床的熱變形

減少機(jī)床熱變形對(duì)加工精度影響的措施：對(duì)發(fā)熱量較大的部件應(yīng)采取足夠的冷卻措施，或采取隔離熱源的方法；

在工藝措施方面，可讓機(jī)場(chǎng)空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間接近熱平衡時(shí)，再調(diào)整機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行加工；

對(duì)精密機(jī)床安裝在恒溫室里使用。對(duì)機(jī)床熱源強(qiáng)制冷卻第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.103

3.工藝系統(tǒng)熱變形引起的誤差及改善措施（2）工件的的熱變形由于切削熱的作用，工件在加工過程中會(huì)產(chǎn)生熱變形，因熱膨脹導(dǎo)致工件尺寸精度和形狀精度產(chǎn)生變化。采用彈性活頂尖安裝長(zhǎng)軸如：車、磨圓柱：造成工件熱伸長(zhǎng)誤差；加工螺紋：造成螺距誤差；銑、刨、磨平面：造成中凸、中凹等平面度誤差。改善工件熱變形的措施為了減少熱變形對(duì)加工精度的影響，常采用使用切削的方法，也可以通過選擇合理的刀具或改變切削參數(shù)的方法來減少切削熱或減少傳入工件的熱量，對(duì)大型或較長(zhǎng)的工件在夾緊狀態(tài)下，要讓其末端能自由伸縮。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的措施P.104

4.工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差及改善措施車床主軸減小內(nèi)應(yīng)力的改善措施：在零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，考慮壁厚均勻，以減少在鑄鍛毛坯制造中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。在毛坯制造之后或粗加工后精加工之前，安排時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力，切削加工時(shí)，應(yīng)將粗、精加工分開在不同的工，讓內(nèi)應(yīng)力重新分布，以減少對(duì)精加工的影響。

例：車床主軸加工工藝粗車－半精車－粗磨－時(shí)效退火－精磨

工件內(nèi)應(yīng)力：工件在鑄、鍛、焊及切削加工后，內(nèi)部存在各種殘余內(nèi)應(yīng)力，處于暫時(shí)平衡，若此時(shí)進(jìn)行工件精加工，會(huì)獲得各種精度。但隨著時(shí)間推移或其它條件改變，工件內(nèi)應(yīng)力會(huì)重新分布或消除，這個(gè)過程工件將會(huì)發(fā)生變形，使精加工后的精度喪失。第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量四、影響表面粗糙度的因素及改善措施P.104

1.工件材料塑性材料韌性較大，加工后表面粗糙度值較大；對(duì)于同種材料，粗晶粒加工后的表面粗糙度值較大。為此，常在加工前對(duì)工件材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，以獲得均勻細(xì)密的晶粒組織和適當(dāng)?shù)挠捕?。零件在切削加工過程中。由于切削過程中的殘留面積、積屑瘤在工件上劃出的溝紋、工藝系統(tǒng)振動(dòng)引起的振紋，以及因刀具磨損增大對(duì)工件的擠壓與摩擦等原因，使零件表面變得粗糙。影響表面粗糙度的工藝因素主要有，工件材料切削用量、刀具幾何參數(shù)及切削液等。

2.切削用量

進(jìn)給量越大，殘留面積高度變高，零件表面就越粗糙。減小進(jìn)給量可以有效地減小表面粗糙度值。

殘留面積的影響第七節(jié)機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量四、影響表面粗糙度的因素