如何认知并应用加工精度优化方法

2.2.2.1　任务描述

选择合理的方法获取零件所需加工精度要求。

2.2.2.2　学习目标

1.知识目标

（1）掌握获取尺寸精度的方法；

（2）掌握获取形状精度的方法；

（3）掌握获取位置精度的方法。

2.能力目标

（1）能正确选择尺寸精度获取方法；

（2）能正确选择形状精度获取方法；

（3）能正确选择位置精度获取方法。

3.素养素质目标

（1）培养辩证分析和解决问题的能力；

（2）培养严谨、细致的工作作风。

2.2.2.3　重难点

1.重点

获取加工精度的方法。

2.难点

加工精度获取方法的选择。

2.2.2.4　相关知识链接

在机械加工中，根据生产批量和生产条件的不同，可采用以下一些获得加工精度的方法。

1.尺寸精度的获得方法

在机械加工中，获得尺寸精度的方法主要有下述四种。

1）试切法

它是获得零件尺寸精度最早采用的加工方法，同时也是目前常用的能获得高精度尺寸的主要方法之一。所谓试切法，即是在零件加工过程中不断对已加工表面的尺寸进行测量，并相应调整刀具相对工件加工表面的位置进行试切，直至达到尺寸精度要求的加工方法。零件上轴颈尺寸的试切车削加工、轴颈尺寸的在线测量磨削、箱体零件孔系的试镗加工及精密量块的手工精研等，都是采用试切法加工的。

2）调整法

它是在成批生产条件下采用的一种加工方法。所谓调整法，即是按试切好的工件尺寸、标准件或对刀块等调整确定刀具相对于工件定位基准的准确位置，并在保持此准确位置不变的条件下，对一批工件进行加工的方法。如在多刀车床或六角自动车床上加工轴类零件、在铣床上铣槽、在无心磨床上磨削外圆及在摇臂钻床上用钻床夹具加工孔系等。

3）定尺寸刀具法

它是在加工过程中采用具有一定尺寸的刀具或组合刀具，以保证被加工零件尺寸精度的一种方法。如用方形拉刀拉方孔，用钻头、扩孔钻、铰刀或镗刀块加工内孔，以及用组合铣刀铣工件两侧面和槽面等。

4）自动控制法

自动控制法是指在加工过程中，通过由尺寸测量装置、动力进给装置和控制机构等组成的自动控制系统，使加工过程中的尺寸测量、刀具的补偿调整和切削加工等一系列工作自动完成，从而自动获得所要求尺寸精度的一种加工方法。如在无心磨床上磨削轴承圈外圆时，通过测量装置控制导轮架进行微量的补偿进给，从而保证工作的尺寸精度，以及在数控机床上，通过数控装置、测量装置及伺服驱动机构，控制刀具在加工时应具有的准确位置，从而保证零件的尺寸精度等。

2.形状精度的获得方法

在机械加工中，获得形状精度的方法主要有下述两种。

1）成形运动法

零件的各种表面可以归纳为几种简单的几何形面，比如平面、圆柱面等，这些几何形面均可通过刀具与工件之间做一定的运动加工出来。成形运动是保证得到工件要求的表面形状的运动，成形运动法就是利用工件之间的成形运动来加工表面的方法。

成形运动法根据具体使用不同，又可分为轨迹法（利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状）、成形法（由成形刀刃的形状形成工件表面形状）、展成法（由切削刃包络面形成工件表面形状）等。

2）非成形运动法

零件表面形状精度的获得不是靠刀具相对工件的准确成形运动，而是靠在加工过程中对加工表面形状的不断检验和工人对其进行精细修整加工的方法。(www.xing528.com)

这种非成形运动法，虽然是获得零件表面形状精度最原始的加工方法，但直到目前为止某些复杂的形状表面和形状精度要求很高的表面仍然采用。如具有较复杂空间形面锻模的精加工、高精度测量平台和平尺的精密刮研加工，以及精密丝杠的手工研磨加工等。

3.位置精度的获得方法

在机械加工中，获得位置精度的方法主要有以下两种。

1）一次装夹获得法

零件有关表面间的位置精度是直接在工件的同一次装夹中，由各有关刀具相对工件的成形运动之间的位置关系保证的，如轴类零件外圆与端面、端台的垂直度，箱体孔系加工中各孔之间的同轴度、平行度和垂直度等，均可采用一次装夹获得法。

2）多次装夹获得法

零件有关表面间的位置精度是由刀具相对工件的成形运动与工件定位基准面（亦是工件在前几次装夹时的加工面）之间的位置关系来保证的。如轴类零件上键槽对外圆表面的对称度，箱体平面与平面之间的平行度、垂直度，箱体孔与平面之间的平行度和垂直度等，均可采用多次装夹获得法。在多次装夹获得法中，又可根据工件的不同装夹方式划分为直接装夹法、找正装夹法和夹具装夹法。

2.2.2.5　任务实施

2.2.2.5.1　学生分组

学生分组表2-6

2.2.2.5.2　完成任务工单

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　22252-1　

引导问题：

（1）确定图2-1所示传动轴零件各个主要表面尺寸精度、形状精度及位置精度的获取方法。

（2）说明在一次装夹获得法中工件定位误差对零件加工后的位置误差是否有影响。

2.2.2.5.3　合作探究

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　22253-1　

引导问题：

（1）小组讨论，教师参与，确定任务工作单22252-1的最优答案，并检讨自己存在的不足。

（2）每组推荐一个小组长，进行汇报。根据汇报情况，再次检讨自己的不足。

2.2.2.6　评价反馈

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2226-1　

自我检测表

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2226-2　

小组内互评验收表

任务工作单

被评组号：______________　检索号：　2226-3　

小组间互评表

二维码2-16

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　2226-4　

任务完成情况评价表

二维码2-17