机械制造中什么是原始误差(影响工件表面质量的因素有哪些？)

机械制造中什么是原始误差

在机械加工中，机床、夹具、工件和刀具构成一个完整的系统，称为工艺系统。由于工艺系统本身的结构和状态、操作过程以及加工过程中的物理力学现象而产生刀具和工件之间的相对位置关系发生偏移的各种因素称为原始误差。它可以照样、放大或缩小地反映给工件，使工件产生加工误差而影响零件加工精度。一部分原始误差与切削过程有关；一部分原始误差与工艺系统本身的初始状态有关。这两部分误差又受环境条件、操作者技术水平等因素的影响与工艺系统本身初始状态有关的原始误差，原理误差 即加工方法原理上存在的误差。工艺系统几何误差 工件与刀

影响工件表面质量的因素有哪些？

表面粗糙度是金属工艺中衡量工件质量标准的重要指标，是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，它属于微观几何形状误差。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于工艺方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别，下面简单介绍下影响工件表面质量的因素有哪些：
一、切削力和切削热
切削加工是机械零件加工中的一道重要工序，是机械零件加工的一种主要的加工方法，而切削热和切削力则是影响加工表面质量的重要因素。在切削加工中，加工表面的质量在很大程度上受到切削热和切削力的影响。
机械零件在切削加工过程中，会产生残余应力，表面层硬度也会发生改变，甚至改变金属材料的金相组织。在切削热和切削力的作用下，在切削的过程中，机械零件的表面层形态发生变形，进而导致冷却硬化的现象出现在机加工零件的表面，零件变形的阻力加大，改变零件的物理机械性能。
零件和刀具的相对高速运动中，会产生大量的切削热。零件表面层材料的温度如果超过特定的界限，金属零件表层的硬度和强度将会降低，零件表面层材料的金相组织也会受到影响，在表层产生一定的残余应力，零件的机械加工表面质量也会受到不同程度的影响。
二、原始误差的影响
理想化的零件机械加工质量同零件加工精度和表面加工质量的偏差值，就是所说的原始误差，它是在机械零件的加工过程中产生的。分析其形成的原因可知，机械零件的加工技术手段、加工工艺系统都是造成原始误差的首要原因。
机械加工的表面质量，在很大程度上受到原始误差的影响。另外，机床设备、待加工零件的材料特性、所采用的刀具和夹具都会对表面质量造成很大的影响，测量仪器也会造成一定影响。原始误差主要包括两个方面，即调整误差和原理误差。
调整误差其产生原因是在加工过程中调整加工设备、工件、刀具而形成的。而原理误差则是由于采用了相似轮廓刀具或相似成形运动而造成的。在机械加工的过程中，应采取有效的措施降低原始误差，提升机械零件加工的表面质量，从而延长机械零件的使用寿命，进一步提高产品的性能。
三、残余应力及热塑性变形
机械零件在切削力的作用下，发生表层的塑性变形，内部金属和表层金属之间在表面出现离层的状态，导致相对的作用力产生于零件表层内部和外部间。
另外，在机械加工过程中会产生大量的切削热，内外层金属比容存在很大差异，在金属密度上也显著不同，这些都导致残余应力的出现。零件加工表面质量受到最终工序产生的残余应力的影响很大，同时还会对零件的使用性能造成一定影响。
在机械加工过程中，零件表面层在切削热的作用下，会出现较大的热压缩应力，这是零件基体和表面层之间的温度差造成的，进而导致热塑性变形，影响零件的机械加工表面质量。
以上就是金属加工中影响工件表面精度的一些主要因素，随着工业水平的不断提高，各领域对金属工件的表面精度的要求也越来越高，如何提高工艺的加工质量已经成为未来金属加工企业发展的机遇和挑战。

加工误差是什么，有哪些概念内容？

加工误差是指被加工工件达到的实际几何参数（尺寸、形状和位置）对设计几何参数的偏离值。在生产实际中，影响加工精度的工艺因素是错综复杂的。对于某些加工误差问题，不能仅用单因素分析法来解决，而需要用概率统计方法进行综合分析，找出产生加工误差的原因，加以消除。
任何加工和测量都不可避免有误差存在，所谓精度较高，只是误差较小而已。加工误差是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）与理想几何参数之间的偏差。加工误差的大小反映了加工精度的高低，生产中加工精度的高低，是用加工误差的大小来表示的。
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。因此，工艺系统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。
从错综复杂的生产中逐项分析产生加工误差的各项因素及其物理、力学本质，找出影响该项精度的主要因素，以便进一步采取措施去解决，该方法称为加工精度的单因素分析法。但在生产实际中，有时很难用单因素分析法来分析计算每一工序的加工误差，因为加工精度的影响因素比较复杂，是一个综合性很强的工艺问题，影响加工精度的原始误差很多，这些原始误差往往是综合地交错在一起对加工精度产生综合影响的，且其中不少原始误差的影响往往带有随机性。对于一个受多个随机性质原始误差影响的工艺系统，一般用概率统计的方法来进行综合分析，才能得出正确的、符合实际的结果。
加工误差的产生是由于在加工前和加工过程中，工艺系统存在很多误差因素，统称为原始误差。原始误差主要包括以下内容。
1、原理误差：采用近似的加工运动或近似的刀具轮廓而产生的误差。如用成形铣刀加工锥齿轮，用车削方法加工多边形工件等。
2、装夹误差：工件在装夹过程中产生的误差称为装夹误差。装夹误差包括定位误差和夹紧误差。
3、测量误差：测量误差是与量具、量仪的测量原理、制造精度、测量条件（温度、湿度、振动、测量力、清洁度等）以及测量技术水平等有关的误差。
4、调整误差：调整的作用主要是使刀具与工件之间达到正确的相对位置。试切法加工时的调整误差主要取决于测量误差、机床的进给误差和工艺系统的受力变形。调整法加工时的调整误差，除上述因素外，还与调整方法有关。采用定程机构调整时，与行程挡块、靠模、凸轮等元件或机构的制造误差、安装误差、磨损以及电、液、气控制元件的工作性能有关。采用样板、样件、对刀块、导套等调整，则与它们的制造、安装误差、磨损以及调整时的测量误差有关。
5、夹具的制造、安装误差与磨损：机床夹具上定位元件、导向元件、对刀元件、分度机构、夹具体等的加工与装配误差以及它们的耐磨损性能，对零件的加工精度有直接影响。夹具的精度要求，应根据工件的加工精度要求确定。
6、刀具的制造误差与磨损：刀具对加工精度的影响，随刀具种类的不同而不同。
7、工件误差：加工前，工件或毛坯上待加工表面本身有形状误差或与其有关表面有位置误差，也都会造成加工后该表面本身及与其有关表面的加工误差。
8、机床误差：机床的制造、安装误差以及长期使用后的磨损是造成加工误差的主要原始误差因素。机床误差主要由主轴回转误差、导轨导向误差、内传动链的传动误差及主轴、导轨等的位置关系误差所组成。
9、工艺系统受力变形产生的误差：工艺系统在切削力、传动力、重力、惯性力等外力作用下产生变形，破坏了刀具与工件间的正确相对位置，造成加工误差。工艺系统变形的大小与工艺系统的刚度有关。
10、工艺系统受热变形引起的误差：机械加工中，工艺系统受切削热、摩擦热、环境温度、辐射热等的影响将产生变形，使T件和刀具的正确相对位置遭到破坏，引起切削运动、背吃刀量及切削力的变化，造成加工误差。
11、工件残余应力引起的误差：在没有外力作用下或去除外力后，工件内仍存留的力称残余应力。具有残余应力的零件，其内部组织的平衡状态极不稳定，有恢复到无应力状态的强烈倾向。