機(jī)械制造工藝學(xué)(精度)

1、機(jī)械制造工藝學(xué),教師：馬麗心,哈爾濱商業(yè)大學(xué)輕工學(xué)院,一 重新認(rèn)識(shí)機(jī)械制造業(yè),機(jī)械制造是一門(mén)有著悠久歷史的學(xué)科，是國(guó)家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的支柱學(xué)科之一。機(jī)械制造已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造，即所謂的機(jī)械加工。它是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)、激光學(xué)、管理學(xué)等最新成就為一體的一個(gè)新興技術(shù)與新興工業(yè)。,1、什么是工藝？ 使事物按照一定的經(jīng)驗(yàn)、規(guī)律、次序和方法進(jìn)行，是一種人為所規(guī)定的事物演變過(guò)程。 2

2、、機(jī)械制造工藝 使各種原材料、半成品成為機(jī)械產(chǎn)品的過(guò)程。它既是構(gòu)思和想法，又是實(shí)際的方法和手段，并落實(shí)在由工件、刀具、機(jī)床、夾具所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中。所以它包含和涉及的范圍很廣，需要多門(mén)學(xué)科知識(shí)的支持，同時(shí)又和生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系十分緊密。,二 本課程研究的對(duì)象和任務(wù),3、 機(jī)械制造工藝學(xué)的研究對(duì)象(1) 研究如何科學(xué)地、最優(yōu)地生產(chǎn)各種機(jī)械裝備、機(jī)械產(chǎn)品的一門(mén)技術(shù)學(xué)科。(2) 研究在機(jī)械制造(機(jī)械制造廣義包括：鑄造、

3、鍛、焊、熱處理，機(jī)械加工、機(jī)械裝配）中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗地生產(chǎn)機(jī)械裝備的原理和方法的科學(xué)。即從質(zhì)量（精度、壽命）、勞動(dòng)生產(chǎn)率（先進(jìn)的工藝方法和裝備、先進(jìn)的生產(chǎn)組織和管理方法）、經(jīng)濟(jì)性（通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析或經(jīng)濟(jì)論證加以確定）方面控制機(jī)械制造。這三方面是企業(yè)的核心和靈魂。因此企業(yè)制造常以工藝作為突破口。,4、 工藝與設(shè)計(jì)、制造的關(guān)系,,只有掌握工藝知識(shí)，才能得到經(jīng)濟(jì)、合理、可行的設(shè)計(jì)方案，才能能保證方便、經(jīng)濟(jì)、高效、高質(zhì)地制造產(chǎn)品。,5、本課程的任

4、務(wù),1) 掌握工藝的基本理論、掌握機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程制定的原則、步驟和方法，結(jié)合具體條件制定出工藝上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的工藝規(guī)程；2) 了解影響加工質(zhì)量的各項(xiàng)因素，學(xué)會(huì)分析研究加工質(zhì)量的方法；3) 掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的原理和方法；4) 了解當(dāng)前制造技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生具有善于分析、總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)中的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，善于分析地吸收國(guó)內(nèi)外新技術(shù)、新工藝和新方法，并應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的能力；5) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)具體工藝問(wèn)題進(jìn)行綜合分析和試驗(yàn)的科學(xué)

5、方法，并能對(duì)具體問(wèn)題提出保證或改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低產(chǎn)品成本的工藝路線(xiàn)。,三、本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法,1 課程的特點(diǎn)2 學(xué)習(xí)方法(1)理論聯(lián)系實(shí)際，具體問(wèn)題具體分析，不能死記；結(jié)合實(shí)際分析問(wèn)題；(2)鉆研基本內(nèi)容，理解問(wèn)題的實(shí)質(zhì)和概念，認(rèn)真對(duì)待練習(xí)，掌握基本規(guī)律，做到舉一反三；(3)掌握知識(shí)的同時(shí)，注意能力的培養(yǎng)。,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐性分析對(duì)比性技術(shù)測(cè)量性結(jié)構(gòu)工藝性,第1章 加工精度,1.1.1 加工精度與加工質(zhì)

6、量 1 加工精度與加工誤差 加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀及各表面相互位置等參數(shù)）與理想幾何參數(shù)的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。 加工誤差是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度，所以，加工誤差的大小反映了加工精度的高低。 滿(mǎn)足使用要求前提下，加工精度愈低愈有利于制造。,§1.1加工精度概述,,,2

7、 質(zhì)量?jī)?nèi)容    設(shè)計(jì)質(zhì)量: 反映用戶(hù)希望，使用條件、操作習(xí)慣、心理。    制造質(zhì)量:    (1) 零件質(zhì)量: 幾何方面--尺寸、形狀、位置、表面粗糙度。     物理方面--材質(zhì)、強(qiáng)度、剛度、金相組織、表層性能。     (2)裝配質(zhì)量: 各裝

8、配間隙與過(guò)盈，工作精度，噪聲等。    (3)外觀質(zhì)量: 操作舒適，美觀，包裝。   (4)環(huán)保要求: 在現(xiàn)代社會(huì)特別強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 制造以至于 產(chǎn)品報(bào)廢后零部件的拆卸和回收，都要考慮 環(huán)保的要求。 服務(wù)質(zhì)量:有使用、保養(yǎng)說(shuō)明書(shū),是否實(shí)行三包。,1.1.2 獲得加工精度的方法一 獲得尺寸精度的方法 1 試切法  &

9、#160;  邊加工邊測(cè)量，直到達(dá)到加工精度要求。如圖5-1所示，在車(chē)床上用試切法車(chē)外圓，先在工件上車(chē)出3～5mm長(zhǎng)，停車(chē)測(cè)量，補(bǔ)充調(diào)刀，合格后自動(dòng)走刀車(chē)完全程。 特點(diǎn)  1）多次走刀、停車(chē)、測(cè)量，生產(chǎn)率低。2）加工精度取決于操作者水平。用于單件小批生產(chǎn)。2 調(diào)整法（定程法）（圖5-2）    先用試切法或用樣板、樣件、對(duì)刀元件等確定刀具、夾具與工件之間的位

10、置。對(duì)一批工件進(jìn)行加工，中間只裝夾工件，抽樣檢測(cè)。直到超差時(shí)才補(bǔ)充調(diào)刀。 特點(diǎn)1）安裝、加工都簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，加工質(zhì)量易于保證。2）對(duì)操作者技術(shù)水平要求不高。用于大批量生產(chǎn)。,圖5-1 試切法,圖5-2 調(diào)整法,返回,3 定尺寸刀具法    采用一定精度的定尺寸刀具進(jìn)行加工。如采用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、雙刃鏜刀（圖5-3）、鉸刀、拉刀加工孔；用絲錐、板牙加工螺紋；鍵槽銑刀加工鍵槽等等。 特點(diǎn):工

11、件精度取決于刀具本身的精度。4 自動(dòng)獲得法（主動(dòng)測(cè)量法）1）自動(dòng)測(cè)量 把檢測(cè)、調(diào)整、切削等機(jī)構(gòu)組成一個(gè)系統(tǒng)，控制工件尺寸。2）數(shù)字控制 把進(jìn)刀量、工作臺(tái)位移量數(shù)字脈沖化，以信號(hào)控制切削過(guò)程。用于數(shù)控機(jī)床。（圖5-4） 特點(diǎn):可與流水線(xiàn)、自動(dòng)線(xiàn)配合，加工精度與生產(chǎn)率高。,圖5-3 定尺寸刀具法,返回,返回,二 獲得形狀精度的方法    1 軌跡法:依靠刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡獲

12、得工件的形狀。如車(chē)外圓、車(chē)錐體（圖5-5）、刨削、端銑、靠模仿形加工等。2 成形法:利用刀具刃口形狀獲得工件的形狀精度。如利用成形車(chē)刀車(chē)球面(圖5-6），利用成形刨刀刨工件的成形面，拉削成形面，切螺紋等。3 展成法:利用刀具與工件之間嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)形成的包絡(luò)線(xiàn)形成工件的形狀。如滾齒（圖5-7）、插齒等。,圖5-5 軌跡法車(chē)錐體,返回,圖5-6 用成形車(chē)刀車(chē)球面,返回,圖5-7 展成法滾齒,返回,獲得位置精度的方法有兩種：一次安裝法和

13、多次安裝法。1 一次安裝法 在一次安裝中把位置精度要求高的表面加工出來(lái)（圖5-8），主要靠機(jī)床各部件之間的位置精度來(lái)保證。 如在一次安裝中車(chē)削齒坯端面、外圓和內(nèi)孔，以保證工件端面與孔軸線(xiàn)的垂直度、外圓與孔的同軸度。,三 獲得位置精度的方法,圖5-8 一次安裝法,5-9 多次安裝法,2 多次安裝法     在多次安裝中完成各個(gè)表面的加工。如較復(fù)雜的箱體加工，往往要經(jīng)過(guò)多道工

14、序的加工，其位置精度要靠機(jī)床和夾具共同保證。如圖5-9所示，箱體銑軸承孔端面和鏜軸承孔兩道工序在不同組合機(jī)床上進(jìn)行，必須靠機(jī)床和夾具保證位置精度。,1.1.3 研究加工精度的方法一 誤差因素分析法   利用因果圖（魚(yú)刺圖）進(jìn)行測(cè)試、分析、計(jì)算，找出導(dǎo)致誤差主要因素。如圖5-10所示，某廠生產(chǎn)車(chē)床，加工尾座孔時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)錐度超差，為了找出致差原因，列出了可能導(dǎo)致這一誤差的所有項(xiàng)目，然后逐個(gè)排除，找出原因。二 統(tǒng)計(jì)

15、分析法   利用統(tǒng)計(jì)分析原理對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理，找出誤差規(guī)律。1 分布曲線(xiàn)法（圖5-11） 一批工件加工完后進(jìn)行測(cè)量，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出分布曲線(xiàn)，對(duì)加工精度進(jìn)行分析，求出合格率和廢品率及中心偏移量,指導(dǎo)以后加工。2 點(diǎn)圖法（圖5-12） 邊加工、邊間歇抽樣檢測(cè)，以抽樣組平均尺寸為縱座標(biāo)，以組序號(hào)為橫座標(biāo)作出工件尺寸的分布點(diǎn)，對(duì)工件精度進(jìn)行分析，平行指導(dǎo)加工過(guò)程，可建立無(wú)廢品

16、系統(tǒng)。,圖5-10 誤差因素分析法,返回,返回,返回,1 找出主要致差因素后，可按下式進(jìn)行合成求出系統(tǒng)綜合誤差：,2 當(dāng)各個(gè)因素呈現(xiàn)函數(shù)關(guān)系時(shí)可對(duì)各誤差因素求偏導(dǎo)數(shù)，以全微分表示誤差的關(guān)系：,誤差合成計(jì)算公式,1.1.4 加工誤差的來(lái)源1 產(chǎn)品的制造過(guò)程     加工精度是在生產(chǎn)過(guò)程中獲得的，誤差是在加工過(guò)程中形成的，所以致差原因及其對(duì)策要到制造過(guò)程中去找（圖5-13）

17、 2 十大原始誤差  在機(jī)械加工中，機(jī)床、夾具、刀具和工件組成了工藝系統(tǒng)。工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差稱(chēng)為原始誤差。歸納起來(lái)可分為十大誤差：   1 加工原理誤差；   2 工件安裝誤差；   3 機(jī)床制造誤差與磨損；   4 夾具誤差；   5 刀具制造誤差與磨損；   6 工藝系統(tǒng)受力變形

18、；   7 工藝系統(tǒng)受熱變形；   8 工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形；   9 度量誤差；   10調(diào)整誤差。下面分別講解這些誤差對(duì)加工精度的影響。,圖5-13 產(chǎn)品的制造過(guò)程,返回,§1.2 工藝系統(tǒng)幾何誤差及原理誤差  1.2.1 原理誤差（方法誤差）    利用近似的加工運(yùn)動(dòng)或近似的刀具輪廓進(jìn)

19、行加工，形成的誤差稱(chēng)為原理誤差。又稱(chēng)理論誤差。     理論上完全正確的加工方法，或很難實(shí)現(xiàn)；或機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛度差，制造精度低；或加工效率低；或理論刀具難以制造，精度低。雖然有時(shí)機(jī)床和刀具符合理論，其加工精度反而比采用近似的還低。所以，只要加工誤差不超過(guò)零件的公差要求，理論近似的機(jī)床和刀具是可用的,例1 銑制齒輪（圖5-14 ）    用模數(shù)銑刀銑齒輪時(shí)，因?yàn)辇X形

20、是基圓半徑的函數(shù)，同模數(shù)，齒數(shù)不同，漸開(kāi)線(xiàn)形狀也不一樣。即每種模數(shù)、每種齒數(shù)都應(yīng)有相對(duì)應(yīng)的銑刀。這是一個(gè)排列組合問(wèn)題，數(shù)量大得無(wú)法辦得到。實(shí)際上每種模數(shù)用8～15把刀管所有的齒數(shù)。必然帶來(lái)誤差。,圖5-14銑制齒輪,例2 滾切齒輪（圖5-15）    漸開(kāi)線(xiàn)齒形理想表面為連續(xù)的漸開(kāi)線(xiàn)，但是，由于滾刀刀齒不連續(xù)（若連續(xù)即為普通蝸桿，無(wú)切削能力）,使每個(gè)刀齒之間總有一定距離。所以齒形實(shí)際上是一系列的折線(xiàn)組

21、成的。,圖5-15滾切齒輪,例3 車(chē)制蝸桿（圖5-16 )    在車(chē)床上車(chē)制蝸桿時(shí)，機(jī)床掛輪比i=i1*i2*i3=P/T=πm/T，式中π為無(wú)理數(shù)，不可能有精確值。必然導(dǎo)致工件誤差。P — 工件蝸桿導(dǎo)程m— 蝸輪模數(shù)，T — 車(chē)床絲桿螺距,圖5-16車(chē)制蝸桿,機(jī)床幾何誤差,1.2.2機(jī)床幾何誤差,機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差,1．主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差的概念,理想回轉(zhuǎn)中心：機(jī)床主軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，主軸的

22、各個(gè)截面必然有它的回轉(zhuǎn)中心，在主軸的任一截面，主軸回轉(zhuǎn)時(shí)若只有一點(diǎn)速度始終為零，則這一點(diǎn)即為理想回轉(zhuǎn)中心。,瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心：主軸在實(shí)際回轉(zhuǎn)過(guò)程中，在一個(gè)位置或時(shí)刻的回轉(zhuǎn)中心，稱(chēng)為瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心，主軸各截面瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心的連線(xiàn)叫瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。,主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差：是指主軸的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)中心)，在規(guī)定測(cè)量平面內(nèi)的變動(dòng)量。變動(dòng)量越小，主軸回轉(zhuǎn)精度越高；反之越低。,端面跳動(dòng)（軸向漂移）——瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)沿平均回轉(zhuǎn)軸

23、線(xiàn)方向的軸向運(yùn)動(dòng)。它主要影響端面形狀和軸向尺寸精度。 徑向跳動(dòng)（徑向漂移）——瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)始終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向的徑向運(yùn)動(dòng)。它主要影響圓柱面的精度。 角度擺動(dòng)（角向漂移）——瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)成一傾斜角度，但其交點(diǎn)位置固定不變的運(yùn)動(dòng)。在不同橫截面內(nèi)，軸心運(yùn)動(dòng)誤差軌跡相似，它影響圓柱面與端面加工精度。,注意：實(shí)際中常是這幾種誤差的合成,2．主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差的形式,車(chē)間所有機(jī)床，我們分為：,誤差敏感方向不變,鏜床,車(chē)床,加

24、工時(shí)誤差敏感方向和切削力方向隨主軸回轉(zhuǎn)而不斷變化,3主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響,車(chē)床加工：工件回轉(zhuǎn)，刀具移動(dòng),此時(shí)，主軸的純徑向跳動(dòng)對(duì)車(chē)削加工工件的圓度影響很小。,a車(chē)削時(shí)純徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響,①主軸的純徑向跳動(dòng)對(duì)車(chē)削和鏜削加工精度的影響,,,,,,,A,A,,,R,,,φ,Om,1,1，,Acosφ,O,2,3,4,O,,,Rsinφ,,,(A+R）cosφ,,鏜孔時(shí)純徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響,鏜削加工：鏜刀回轉(zhuǎn)，工件不

25、轉(zhuǎn)，鏜出的孔為橢圓形。,②軸向竄動(dòng)對(duì)車(chē)、鏜削加工精度影響,主軸的軸向竄動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓的加工精度沒(méi)有影響，但加工端面時(shí)，會(huì)使加工的端面與內(nèi)外圓軸線(xiàn)產(chǎn)生垂直度誤差。另外主軸每轉(zhuǎn)一周，要沿軸向竄動(dòng)一次，使得切出的端面產(chǎn)生平面度誤差（見(jiàn)上圖a）。當(dāng)加工螺紋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生螺距誤差（見(jiàn)上圖b）。,a主軸軸向竄動(dòng)對(duì)端面加工精度的影響,b螺距誤差,車(chē)削加工時(shí)工件每一橫截面內(nèi)的圓度誤差很小，但軸平面有圓柱度誤差（錐度）。車(chē)外圓：得到圓形工件，但產(chǎn)生圓柱度誤差

26、（錐體),車(chē)端面：產(chǎn)生平面度誤差,鏜孔時(shí):由于主軸的純角度擺動(dòng) 使得主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與工作臺(tái)導(dǎo)軌不平行，使鏜出的孔呈橢圓形，如下圖所示。,主軸純角度擺動(dòng)對(duì)鏜孔精度的影響,主軸的誤差軸承的誤差軸承的間隙與軸承配合零件的誤差主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形等,4 影響主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差的主要因素,對(duì)于不同類(lèi)型的機(jī)床，其影響因素也各不相同,5．提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施,(1)提高主軸部件的制造精度,提高軸承的回轉(zhuǎn)精度,選用高精度

27、的滾動(dòng)軸承采用高精度的多油楔動(dòng)壓軸承采用高精度的靜壓軸承,提高軸承組件的接觸剛度,提高箱體支承孔的加工精度主軸軸頸的加工精度與軸承相配合表面的加工精度,常采用兩個(gè)固定頂尖支承，主軸只起傳動(dòng)作用。工件的回轉(zhuǎn)精度完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差，而提高頂尖和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易且經(jīng)濟(jì)得多。如下圖,(2)對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊,可消除間隙；增加軸承剛度；均化滾動(dòng)體的誤差,(3)使主軸的回轉(zhuǎn)精度不反映到工件上,

28、,,,,ΔY,,,,,ΔY,o,D,ΔR,水平面,,導(dǎo)軌水平面內(nèi)直線(xiàn)度,,圖4－9 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線(xiàn)度誤差,當(dāng)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度誤差為△y時(shí),引起工件在半徑方向的誤差為：△R=△y,一 機(jī)床導(dǎo)軌誤差的各種形式,（1）導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線(xiàn)度誤差的影響,機(jī)床導(dǎo)軌誤差,,,,,,,,垂直平面,導(dǎo)軌垂直面直線(xiàn)度,,ΔZ,,,,D,ΔR,ΔZ,圖4－10 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線(xiàn)度誤差,,R,,D/2,（2）導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線(xiàn)度誤差的影響,

29、設(shè)：△Z=△Y=0.01mm ，R=50mm ， 則由于法向原始誤差而產(chǎn)生的加工誤差 △R= △Y =0.01mm, 由于切向原始誤差產(chǎn)生的加工誤差 △ R ≈△Z2/d =0.000001mm 此值完全可以忽略不計(jì)。由于△Z2數(shù)值很小，因此該誤差對(duì)工件的尺寸精度和形狀精度影響甚小。,對(duì)平面磨床，龍門(mén)刨床及銑

30、床等，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度誤差會(huì)引起工件相對(duì)于砂輪（刀具）產(chǎn)生法向位移，其誤差將直接反映到被加工工件上，造成形狀誤差。,原始誤差引起工件相對(duì)于刀具產(chǎn)生相對(duì)位移，若產(chǎn)生在加工表面法向方向（誤差敏感方向），對(duì)加工精度有直接影響；產(chǎn)生在加工表面切向方向（誤差非敏感方向） ，可忽略不計(jì)。,結(jié)論：,圖 龍門(mén)刨床導(dǎo)軌垂直面 內(nèi)直線(xiàn)度誤差 1－刨刀 2－工件 3－工作臺(tái) 4－床身導(dǎo)軌,（3）

31、前后導(dǎo)軌平行度誤差的影響,床身前后導(dǎo)軌有平行度誤差（扭曲）時(shí)，會(huì)使車(chē)床溜板在沿床身移動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜，使刀尖相對(duì)工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）,從圖可知，車(chē)床前后導(dǎo)軌扭曲的最終結(jié)果反映在工件上，于是產(chǎn)生了加工誤差△y。從幾何關(guān)系中可得出：  △y≈H△/B 一般車(chē)床H≈2B/3，外圓磨床H≈B，因此該項(xiàng)原始誤差△對(duì)加工精度的影響很大。,車(chē)床導(dǎo)軌扭曲對(duì) 工件形狀

32、精度影響,以磨床為例,設(shè)機(jī)床中心高為H，導(dǎo)軌寬度為B，則扭曲引起工件直徑的變化量為△y （磨床H=B）,水平面不平行           垂直面內(nèi)不平,a) 車(chē)成錐體         &#

33、160;  b) 車(chē)成雙曲線(xiàn)體,圖5-22 導(dǎo)軌誤差導(dǎo)致的誤差,導(dǎo)軌與主軸不平行    以車(chē)削為例，導(dǎo)軌在水平面不平行,將導(dǎo)致工件車(chē)成錐體。導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)不平行，將使工件車(chē)成雙曲線(xiàn)回轉(zhuǎn)體。（見(jiàn)圖5-22）,1 選擇合理導(dǎo)軌形狀和組合形式 機(jī)床導(dǎo)軌的形狀很多，如矩形、三角形、燕尾形等；導(dǎo)軌的組合形式也很多，如雙矩形、雙三角形、矩形與三角形等。其中以90°的雙

34、三角形導(dǎo)軌的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)精度及精度保持性較好。這種導(dǎo)軌的磨損主要在垂直方向上，對(duì)一些在垂直方向不敏感的機(jī)床如車(chē)床，可以長(zhǎng)期保持原始精度。,二 提高機(jī)床導(dǎo)軌精度的措施,機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差    一 機(jī)床的傳動(dòng)鏈誤差的影響        在需要保持工件與刀具嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)中，必須嚴(yán)格控制傳動(dòng)鏈?zhǔn)啄┒思南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)誤差，特

35、別是末端件的精度。    如車(chē)螺紋、銑螺旋槽、滾齒、插齒等等，都要求保持工件與刀具嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。,2 提高機(jī)床導(dǎo)軌的制造精度和配合件接觸精度。  對(duì)于高精度的機(jī)床導(dǎo)軌，還要安排刮研。    3 采用均化誤差、防止導(dǎo)軌磨損的靜壓導(dǎo)軌或貼塑導(dǎo)軌  （  聚四氟乙烯，消除爬行現(xiàn)象   ）,二 提高機(jī)床導(dǎo)軌精度的措施,例如：在車(chē)

36、床上加工絲桿，若第一齒輪有轉(zhuǎn)角誤差△Φ1，試分析對(duì)工件螺距誤差的影響。（見(jiàn)圖5-26）解：  i=Z1/Z2=Φ1/Φ2=n2/n1 △Ф5=i4×i3×i2×i1×△φ1       T/2π=△P/△φ5 ∴△P= T/2π(i4×i3×i2×i1×△φ1),二 減少

37、傳動(dòng)鏈誤差的措施    實(shí)際上，各個(gè)齒輪和機(jī)床絲桿都有誤差。為減少傳動(dòng)誤差可采取以下措施：1、傳動(dòng)比i<1，即采用降速設(shè)計(jì)，最大降速比應(yīng)放在最后，以便減少誤差。2、傳動(dòng)鏈愈短愈好。數(shù)控機(jī)床之所以精度高，傳動(dòng)鏈比普通機(jī)床短，是其重要原因之一。3、提高傳動(dòng)元件的精度，特別是末端件的精度。4、采用誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。人為加入一大小相等、方向相反的誤差去抵消它，如校正尺。,式中：T——機(jī)床絲桿螺距；

38、        △P——工件螺距誤差；          i——傳動(dòng)比。,如普通車(chē)刀、單刃鏜刀和面銑刀等的制造誤差對(duì)加工精度沒(méi)有直接影響，但磨損后對(duì)工件尺寸或形狀精度有一定影響,定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、圓孔拉刀等）的尺寸誤差直接影響被加工工件的尺寸精度。

39、刀具的安裝和使用不當(dāng)，也會(huì)影響加工精度。,成形刀具（如成形車(chē)刀、成形銑刀、盤(pán)形齒輪銑刀等）的誤差主要影響被加工面的形狀精度,展成法刀具（如齒輪滾刀、插齒刀等）加工齒輪時(shí)，刀刃的幾何形狀及有關(guān)尺寸精度會(huì)直接影響齒輪加工精度,1.2.3工藝系統(tǒng)其它幾何誤差,一 刀具制造誤差對(duì)加工精度的影響 可調(diào)刀具 ——因磨損后可調(diào)整進(jìn)刀量進(jìn)行補(bǔ)償,所以無(wú)直接影響（如車(chē)刀、刨刀、單刃鏜刀等）。 不可調(diào)刀具——

40、定尺寸刀具：如鉆頭、鉸刀、拉刀等；成形刀具：如圓球車(chē)刀、模數(shù)銑刀等；展成法刀具：如齒輪滾刀、插齒刀等這三類(lèi)刀具的制造誤差對(duì)加工精度都有直接影響。二 刀具磨損誤差對(duì)加工精度的影響   刀具在調(diào)定后，加工過(guò)程中產(chǎn)生磨損，無(wú)論是可調(diào)刀具還是不可調(diào)刀具，對(duì)加工精度都有影響。   特別是可調(diào)性單刃刀具，耐用度都比較低，自動(dòng)化機(jī)床在刀具調(diào)好后，往往加工成批零件，若不

41、注意，將造成大批廢品。,刀具誤差,夾 具 誤 差（制造誤差與磨損）,,夾具的誤差主要有：1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)、夾具體等零件的制造誤差。2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對(duì)尺寸誤差。3）夾具在使用過(guò)程中工作表面的磨損,例中以鉆模套作刀具導(dǎo)引件，引導(dǎo)鉆頭加工孔，保證兩孔的位置精度與孔距精度。 若定位銷(xiāo)和擋塊磨損較大，連桿的位置將發(fā)生偏斜。引起鉆孔后孔的軸線(xiàn)也偏斜。若鉆套磨損較大，孔距誤差將增大

42、，軸線(xiàn)也可能偏斜，鉆出的孔不平行。結(jié)論：在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)嚴(yán)格控制夾具的制造誤差與磨損，尤其是定位元件與刀具導(dǎo)引件。夾具的相關(guān)公差應(yīng)取工件公差的1/3～1/5。,測(cè)量誤差,合理選擇測(cè)量工具與測(cè)量方法，合理使用測(cè)量工具，盡可能滿(mǎn)足阿貝原則,測(cè) 量 誤 差,大批量生產(chǎn)時(shí)常采用行程擋塊、靠模、凸輪作為定程機(jī)構(gòu)，其制造精度和調(diào)整精度產(chǎn)生調(diào)整誤差,樣件、樣板的制造精度和安裝精度、對(duì)刀精度產(chǎn)生調(diào)整誤差,測(cè)量誤差進(jìn)給機(jī)構(gòu)位

43、移誤差（爬行現(xiàn)象）加工余量的影響（余量很小時(shí)，刀刃打滑）,,調(diào)整誤差：加工時(shí)機(jī)床、夾具、刀具、工件的相對(duì)位置未 調(diào)準(zhǔn)確而產(chǎn)生的誤差，主要產(chǎn)生于調(diào)整法加工。 1機(jī)床上安裝夾具、工件、刀具，確定它們與機(jī)床的位置；     2調(diào)整刀具與工件定位基準(zhǔn)的距離；     3試切工件檢查尺寸，反復(fù)調(diào)整合格。,調(diào) 整 誤 差,,,,破壞了刀具、工

44、件間相對(duì)位置,1.3工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差,工藝系統(tǒng)受力變形現(xiàn)象,受力變形對(duì)工件精度的影響 a) 車(chē)長(zhǎng)軸 b） 磨內(nèi)孔,1.3.1工藝系統(tǒng)的剛度,1. 工藝系統(tǒng)剛度的概念,工藝系統(tǒng)整體抵抗其變形的能力。其大小為：作用在物體上的外力Fp 與由此引起的該方向上的位移yxt的比值，即kxt=Fp/yxt,刀架系統(tǒng)在Fp力作用下引起同向變形y，圖a）,若出現(xiàn)變形方向與Fp方向不一致的情況，如Fp與

45、yxt方向相反，工藝系統(tǒng)就處于負(fù)剛度狀態(tài)。,在Fc力作用下引起的變形y與Fp方向相反，圖b）,負(fù)剛度現(xiàn)象對(duì)保證加工質(zhì)量是不利的，此時(shí)車(chē)刀的刀尖將扎入工件（扎刀）的外圓表面，引起刀具的破損和振動(dòng)，應(yīng)盡量避免。,注意：這里變形yxt是總切削力的三個(gè)分力Fc、Fp、Ff綜合作用的結(jié)果。,2、系統(tǒng)剛度與環(huán)節(jié)剛度,工藝系統(tǒng)的剛度是由組成工藝系統(tǒng)各部件的剛度決定的。工藝系統(tǒng)的總（位移）變形量為：

46、 yxt= yjc+ydj+yjj+ygjkxt=Fp/yxt， kjc= Fp/yjc ， kdj= Fp/ydj , kjj= Fp/yjj， kgj= Fp/ygj 工藝系統(tǒng)剛度的一般式為： kxt= 1/(1/kjc+1/ kdj+1/ kj+1/ kgj),若已知工藝系統(tǒng)各組成部分的剛度（即環(huán)節(jié)剛度），就可以求出工藝系統(tǒng)的剛度。,（1）機(jī)床部件剛度的特點(diǎn),1） 外力Fp與刀架變形ydj不是線(xiàn)性關(guān)系。2） 加

47、載曲線(xiàn)與卸載曲線(xiàn)不重合。3） 加載曲線(xiàn)與卸載曲線(xiàn)不封閉（卸載后 由于存在殘余變形，曲線(xiàn)回不到原點(diǎn)）。4）部件的實(shí)際剛度遠(yuǎn)比按實(shí)體結(jié)構(gòu)的估計(jì)值小。,車(chē)床刀架部件的剛度曲線(xiàn)Ⅰ－一次加載 Ⅱ－二次加載 Ⅲ－三次加載,圖中是以Fp為縱坐標(biāo)，刀架變形ydj為橫坐標(biāo)的某車(chē)床刀架部件的剛度實(shí)測(cè)曲線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了三次加載—卸載循環(huán)，由圖可以看出，機(jī)床部件的剛度曲線(xiàn)有以下特點(diǎn)：,（2）影響機(jī)床部件剛度的因素,①連接表面間的接觸變形②薄

48、弱零件本身的影響③接合面間的間隙④接合面間摩擦力的影響,機(jī)床部件剛度的薄弱環(huán)節(jié) a) 溜板中的楔鐵 b) 軸承套,兩零件結(jié)合面間的接觸情況,1.3.2工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響,1、切削力作用位置變化引起的加工誤差,1）車(chē)短軸,在車(chē)床頂尖間車(chē)削粗而短的光軸，由于車(chē)刀和工件變形極小，此時(shí)，工藝系統(tǒng)的總變形完全取決于主軸箱、尾座(包括頂尖)和刀架的變形。,2）車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸,在兩頂尖間車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸，由于工件細(xì)長(zhǎng)、剛度小，在切削

49、力作用下其變形大大超過(guò)機(jī)床、夾具和刀具所產(chǎn)生的變形。因此，機(jī)床、夾具和刀具的受力變形可略去不計(jì)，工藝系統(tǒng)的變形完全取決于工件的變形。,2、切削力 大小變化引起的加工誤差（誤差復(fù)映）,加工中發(fā)現(xiàn)，毛坯橫截面若有橢圓形誤差，想車(chē)成圓形，走一次刀后測(cè)量，工件還是橢圓形。毛坯的軸向若為階梯形，想車(chē)成光軸，走一次刀后發(fā)現(xiàn)，工件還是階梯形。毛坯誤差依然存在，只不過(guò)誤差的大小不同。毛坯誤差按遞減規(guī)律傳給工件叫毛坯誤差復(fù)映規(guī)律。,增加走刀次數(shù),可減小誤

50、差復(fù)映,提高加工精度,但生產(chǎn)率降低了。 提高工藝系統(tǒng)剛度，對(duì)減小誤差復(fù)映具有重要意義。 毛坯的各種形狀誤差（圓度、圓柱度、同軸度、平面度等）都會(huì)以一定的復(fù)映系數(shù)，復(fù)映成工件的加工誤差。 毛坯材料的不均勻，HB有變化，同樣會(huì)引起背向力的變化，產(chǎn)生加工誤差，分析方法同誤差復(fù)映規(guī)律。,3、切削過(guò)程中受力方向變化引起的加工誤差,1）由于傳動(dòng)力引起的誤差,,圖 單爪撥盤(pán)傳動(dòng)下工件的受力分析,2）由于慣性力引起的誤差,在高速切削時(shí)，

51、如果工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在，就會(huì)產(chǎn)生離心力。它和傳動(dòng)力一樣，在工件的每一轉(zhuǎn)中不斷變更方向，當(dāng)不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時(shí)，車(chē)床主軸軸頸和軸承內(nèi)孔表面的接觸點(diǎn)就會(huì)不斷地變化，軸承孔的園度誤差將傳給工件的回轉(zhuǎn)軸心。 因此可采用配重平衡的方法來(lái)消除這種影響，必要時(shí)可適當(dāng)降低主軸轉(zhuǎn)速，以減小離心力的影響。,在車(chē)床或磨床類(lèi)機(jī)床上加工軸類(lèi)零件時(shí)，常用單爪撥盤(pán)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。在單爪撥盤(pán)傳動(dòng)下車(chē)削出來(lái)的工件是一個(gè)正園柱，

52、不產(chǎn)生加工誤差。,4、工藝系統(tǒng)其它外力作用引起的加工誤差,1）由于機(jī)床部件或工件本身重量以及它們?cè)谝苿?dòng)中位置變化而引起的加工誤差,機(jī)床部件自重引起地橫梁變形,套筒夾緊引起變形誤差 Ⅰ－工件 Ⅱ－開(kāi)口過(guò)渡環(huán),2）由于夾緊力引起的加工誤差,薄片工件的磨削a毛坯翹曲 b電磁工件臺(tái)吸緊 c磨后松開(kāi)，工件翹曲d磨削凸面 e磨削凹面 f磨后松開(kāi)，工件平直,銑削連桿端面時(shí)，F(xiàn)直接加在桿身上，由于桿身剛度差，夾緊

53、后兩頭上翹，用銑刀加工平以后，松開(kāi)工件，彈性恢復(fù)，引起兩孔端面不平行,夾緊力的作用點(diǎn)選擇,通過(guò)提高導(dǎo)軌等結(jié)合面的刮研質(zhì)量、形狀精度并降低表面粗糙度，都能增加接觸面積，有效地提高接觸剛度。預(yù)加載荷，也可增大接觸剛度,加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，采用中心架或跟刀架來(lái)提高工件的剛度。采用導(dǎo)套、導(dǎo)桿等輔助支承來(lái)加強(qiáng)刀架的剛度。,對(duì)剛性較差的工件選擇合適的夾緊方法，能減小夾緊變形，提高加工精度,采用塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌，其摩擦特

54、性好，有效防止低速爬行，運(yùn)行平穩(wěn)，定位精度高，具有良好的耐磨性、減振性和工藝性。此外，還有滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。,（1）提高 接觸剛度,（2）提高零部件剛度減小受力變形,（3）合理安裝工件減小夾緊變形,,,4．減少摩擦防止微量進(jìn)給時(shí)的“爬行”,,5、減小工藝系統(tǒng)受力變形的措施,（5）合理使 用機(jī)床,（6）合理安排工藝，粗精分開(kāi),（7）轉(zhuǎn)移或補(bǔ)償彈性變形,,,（8）減少工藝系統(tǒng)受力變形,,1.4工藝系統(tǒng)熱

55、變形引起的加工誤差,1.4.1 概 述,據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的40%~70%。工藝系統(tǒng)的熱變形不僅嚴(yán)重地影響加工精度，而且還影響加工效率的提高。 實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工后，加工誤差不能再由人工進(jìn)行補(bǔ)償，全靠機(jī)床自動(dòng)控制，因此熱變形的影響就顯得特別重要。 工藝系統(tǒng)熱變形的問(wèn)題已成為機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重大研究課題。,1. 工藝系統(tǒng)的熱源,電機(jī)、軸承、齒輪、油泵等,工件、刀具、切屑、切削液

56、,氣溫、室溫變化、熱、冷風(fēng)等,熱源,日光、照明、暖氣、體溫等,2. 工藝系統(tǒng)的熱平衡,當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)傳入和散發(fā)的熱量相等時(shí)，工藝系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。,1.4.2 機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響,機(jī)床熱變形會(huì)使機(jī)床的靜態(tài)幾何精度發(fā)生變化而影響加工精度，其中主軸部件、床身、導(dǎo)軌、立柱、工作臺(tái)等部件的熱變形，對(duì)加工精度影響最大。,1. 車(chē)、銑、鉆、鏜類(lèi)機(jī)床,主軸箱中的齒輪、軸承摩擦發(fā)熱、潤(rùn)滑油發(fā)熱。,2.龍門(mén)刨床、牛頭刨床、立式車(chē)床類(lèi)機(jī)床

57、,導(dǎo)軌副的摩擦熱,3.各 種 磨 床（P195）,主要熱源是砂輪架、頭架和液壓系統(tǒng)及冷卻液。,牛頭刨床滑枕熱變形,升降臺(tái)銑床,外圓磨床 砂輪架的熱變形使主軸向工件靠近，熱變形使工件軸線(xiàn)與砂輪軸線(xiàn)不平行（圖5-50)。導(dǎo)致工件產(chǎn)生圓柱度誤差。,圓臺(tái)平面磨床 易使立柱彎曲，（圖5-51)導(dǎo)致砂輪主軸與工作臺(tái)產(chǎn)生垂直度誤差；矩臺(tái)平面磨床易使導(dǎo)軌面上凸。都會(huì)導(dǎo)致工件產(chǎn)生平面度誤差。,大型機(jī)床如龍門(mén)刨、龍門(mén)銑、立式車(chē)

58、床、導(dǎo)軌磨床等，不僅其內(nèi)部熱源影響大，環(huán)境熱的影響也大。因?yàn)檫@類(lèi)機(jī)床的尺寸都很大，稍有溫差就會(huì)帶來(lái)較大的變形。,4 大型機(jī)床熱變形對(duì)加工的影響,1.4.3 工件熱變形對(duì)加工精度的影響,1. 工件均勻受熱,對(duì)于一些形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)的零件，如軸、套筒等，加工時(shí)（如車(chē)削、磨削）切削熱能較均勻地傳入工件，工件熱變形量可按下式估算：,△L=αL△t式中 α——工件材料的熱膨脹系數(shù)，單位為1/℃； L——工件在熱變形方向

59、的尺寸，單位為mm； △t——工件溫升，單位為℃。,例如：在磨削400mm長(zhǎng)的絲杠螺紋時(shí)，每磨一次溫度升高1℃，則被磨絲杠將伸長(zhǎng)△L=1.17×10-5×400×1mm=0.0047mm 而5級(jí)絲杠的螺距累積誤差在400mm長(zhǎng)度上不允許超過(guò)5μm左右。 因此，熱變形對(duì)工件加工精度影響很大。,2. 工件不均勻受熱,在刨削、銑削、磨削加工平面時(shí)，工件單面受熱

60、，上下平面間產(chǎn)生溫差，導(dǎo)致工件向上凸起，凸起部分被工具切去，加工完畢冷卻后，加工表面就產(chǎn)生了中凹，造成了幾何形狀誤差。,,熱變形溫度試驗(yàn)機(jī),1.4.4 刀具熱變形對(duì)加工精度的影響,刀具熱變形主要是由切削熱引起的。切削加工時(shí)雖然大部分切削熱被切屑帶走，傳入刀具的熱量并不多，但由于刀具體積小，熱容量小，導(dǎo)致刀具切削部分的溫升急劇升高，刀具熱變形對(duì)加工精度的影響比較顯著。,圖示P197為車(chē)削時(shí)車(chē)刀的熱變形與切削時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)。A ——

61、車(chē)刀連續(xù)工作時(shí)的熱伸長(zhǎng)曲線(xiàn)；B —— 切削停止后，車(chē)刀溫度下降曲線(xiàn)C —— 間斷切削的熱變形。,1.4.5 減少工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑,,,,,,,1．減少發(fā)熱和隔離熱源,1) 采用熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)2) 合理選擇機(jī)床零部件的安裝基準(zhǔn)(圖7-35),尋求各部件熱變形的規(guī)律建立熱變形位移數(shù)字模型并存入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償,加工前使機(jī)床高速空轉(zhuǎn)，達(dá)到熱平衡時(shí)再切削加工,1）減小溫差；2）均衡關(guān)鍵件的溫升，避免彎曲變形,

62、恒溫車(chē)間、使用門(mén)簾、取暖裝置均勻布置；恒溫精度一般控制在±1℃以?xún)?nèi)，精密級(jí)較高的機(jī)床為±0.5℃。恒溫室平均溫度一般為20℃，在夏季取23℃，在冬季可取17℃,,2．均衡溫度場(chǎng),3．改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),4．保持工藝系統(tǒng)的熱平衡,5．控制環(huán)境溫度,6.熱位移補(bǔ)償,采用隔熱罩減少熱變形,用熱空氣均衡立柱前后壁的溫度場(chǎng),工件與刀具的熱變形屬于系統(tǒng)誤差，可經(jīng)過(guò)計(jì)算進(jìn)行補(bǔ)償和修正，而機(jī)床的熱變形是較為復(fù)雜的。,車(chē)床上

63、主軸箱兩種結(jié)構(gòu)的熱位移,1.5 工件殘余應(yīng)力引起的加工誤差,什么是殘 余 應(yīng) 力,殘余應(yīng)力是指在沒(méi)有外部載荷的情況下，存在于工件內(nèi)部的應(yīng)力，又稱(chēng)內(nèi)應(yīng)力。,產(chǎn)生原 因,殘余應(yīng)力是由金屬內(nèi)部的相鄰宏觀或微觀組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的，主要來(lái)自熱加工或冷加工。,,,毛坯制造熱處理,,,1．合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小零件各部分尺寸差異，以減少鑄鍛件毛坯在制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。,2．增加消除殘余應(yīng)力的專(zhuān)門(mén)工序?qū)﹁T、鍛

64、、焊接件進(jìn)行退火或回火；工件淬火后進(jìn)行回火；對(duì)精度要求高的零件在粗加工或半精加工后進(jìn)行時(shí)效處理（自然、人工、振動(dòng)時(shí)效處理）,七、 提高加工精度的工藝措施,“車(chē)工怕細(xì)長(zhǎng)、磨工怕薄片”。如細(xì)長(zhǎng)軸加工采用跟刀架防止工件彎曲變形，采用反拉法切削不限制工件熱伸長(zhǎng)，改進(jìn)刀具角度和切削用量，采用大前角和大主偏角，小切深、大進(jìn)給量 98,一、減少誤差法,二、誤差補(bǔ)償法,誤差補(bǔ)償法是人為地造出一種新的原始誤差，去抵消原來(lái)工藝系統(tǒng)中存在的

65、原始誤差，盡量使兩者大小相等、方向相反而達(dá)到使誤差抵消得盡可能徹底的目的。如圖7-39、圖7-40,三、誤差分組法,誤差分組法是把毛坯或上工序加工的工件尺寸經(jīng)測(cè)量按大小分為n組，每組尺寸誤差就縮減為原來(lái)的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具位置，使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。,圖7－38 反拉法切削細(xì)長(zhǎng)軸p212 a) 正向進(jìn)給 b) 反向進(jìn)給,圖7－39 通過(guò)導(dǎo)軌凸起補(bǔ)償橫梁變形,,圖

66、7－40 螺紋加工校正機(jī)構(gòu)1－工件2－絲杠螺母 3－車(chē)床絲杠 4－杠桿 5－校正尺 6－滾柱 7－工作尺面,四、誤差轉(zhuǎn)移法,誤差轉(zhuǎn)移法就是把原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差的非敏感方向。轉(zhuǎn)塔車(chē)床的轉(zhuǎn)位刀架采用“立刀”安裝法;p214，102,五、就地加工法,機(jī)床中有些關(guān)鍵部件其組成零件數(shù)較多，裝配完后往往精度難以達(dá)到要求。若在半精加工時(shí)留有一定的加工余量，留待裝配后利用機(jī)床自己裝上刀具加工一下，這就

67、是“就地加工”法，也稱(chēng)自身加工修配法。龍門(mén)刨、龍門(mén)銑的工作臺(tái),六、誤差均分法,誤差均分法就是利用有密切聯(lián)系的表面之間的相互比較和相互修正或者利用互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，以達(dá)到很高的加工精度。103,如在橫梁上加一附加梁承擔(dān)銑頭重量，變形主要在附加梁上，減少主梁的變形。（ 左圖）        又如，利用雙鏜模支承鏜孔，使機(jī)床主軸的誤差不影響工件的加工精度。（ 右圖）

68、101,1.3.1加工誤差的性質(zhì)及分類(lèi),§1.3 加工誤差的綜合分析,加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法就是以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工件進(jìn)行實(shí)際測(cè)量所得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，分析一批工件的情況，從而找出產(chǎn)生誤差的原因以及誤差性質(zhì)，以便提出解決問(wèn)題的方法。,加工一批工件，由于隨機(jī)性誤差的存在，加工尺寸的實(shí)際數(shù)值是各不相同的，這種現(xiàn)象稱(chēng)為尺寸分散。 在一批零件的加工過(guò)程中，測(cè)量各零件的加工尺寸，把測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，按

69、尺寸大小將整批工件進(jìn)行分組，每一組中的零件尺寸處在一定的間隔范圍內(nèi)。同一尺寸間隔內(nèi)的零件數(shù)量稱(chēng)為頻數(shù)，頻數(shù)與該批零件總數(shù)之比稱(chēng)為頻率。 以工件尺寸為橫坐標(biāo)，以頻數(shù)或頻率為縱坐標(biāo)，即可作出該工序工件加工尺寸的實(shí)際分布圖——直方圖。,1. 實(shí)際分布圖——直方圖,1.3.2 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析方法,在機(jī)械加工中，采用的統(tǒng)計(jì)分析法主要有分布圖分析法和點(diǎn)圖分析法。,4） 統(tǒng)計(jì)頻數(shù)分布,5） 繪制直方圖,按表列數(shù)據(jù)以頻率密度為

70、縱坐標(biāo)，組距為橫坐標(biāo)畫(huà)出直方圖,3） 確定組距組界及分組,2） 分組,將抽取的樣本數(shù)據(jù)分成若干組,1） 收集數(shù)據(jù),在一定的加工條件下，按一定的抽樣方式抽取一個(gè)樣本（即抽取一批零件），樣本容量（抽取零件的個(gè)數(shù)）一般取100件左右，測(cè)量各零件的尺寸，并找出其中的最大值xmin和最小值xmin。,（1）直方圖的作法與步驟,例1在磨床上加工一批銷(xiāo)軸，抽檢100件以0.002mm為組距分成10組作出分布表，組界為橫坐標(biāo)，頻率密度為縱坐標(biāo)，便可繪出

71、直方圖。,組界 頻數(shù) 頻率 頻率密度-22~-20 3 0.03 0.015-20~-18 12 0.12 0.06-18~-16 37 0.37 0.185-16~-14

72、 35 0.35 0.175-14~-12 11 0.11 0.055-12~-10 2 0.02 0.010,精鏜活塞銷(xiāo)孔，圖紙要求：抽取工件100個(gè)，經(jīng)測(cè)量：φmax=Φ28-0.005mm，φmin=Φ28-0.017mm，最大尺

73、寸與最小尺寸之差即為分散范圍，27.955-27.983=0.012mm=12µm，按實(shí)測(cè)尺寸的大小順序分成六組，統(tǒng)計(jì)每組的工件數(shù)，將所得的結(jié)果列表。當(dāng)零件數(shù)量增加，分組數(shù)增多，直方圖變?yōu)閷?shí)際分布曲線(xiàn)。,（2）直方圖的觀察與分析,1）尺寸分散范圍小于允許公差T，且分布中心與公差帶中心重合，則兩邊都有余地，不會(huì)出廢品。2）若工件尺寸分散范圍雖然也小于其尺寸公差帶T，但兩中心不重合（分布中心與公差帶中心），此時(shí)有超差的可能性，