【正文】 滾動(dòng)體形狀及尺寸誤差 軸徑不圓引起車床主軸徑向跳動(dòng) ? 滑動(dòng)軸承（注意切削力的方向） ? 鏜床 —— 軸承孔不圓 引起鏜床主軸徑向跳動(dòng) 軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動(dòng) ? 滾動(dòng)軸承 ? 車床 —— 軸徑不圓 引起車床主軸向跳動(dòng)（注意其頻率特性） ? 靜壓軸承 —— 對(duì)軸承孔或軸徑圓度誤差起 均化 作用 26 機(jī)床誤差 ? 推力軸承 滾道端面平面度誤差及與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差 ?軸承間隙的影響 a） b） Δ≈0 Δ 止推軸承端面誤差對(duì)主軸軸向竄動(dòng)的影響 ? 影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素 軸承間隙過大，使主軸工作時(shí)油膜厚度增大．油膜承載能力降低，當(dāng)工作條件 (載荷、轉(zhuǎn)速等 )變化時(shí)，油楔厚度變化較大，主軸軸線漂移量增大。 ?主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形 主軸系統(tǒng)的剛度，在不同方向上往往不等，受外力作用時(shí)變形不一致。 機(jī)床誤差 機(jī)床傳動(dòng)誤差 31 ? 縮短傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度 ? 提高末端元件的制造精度與安裝精度 ? 采用降速傳動(dòng) ? 采用頻譜分析方法 ， 找出影響傳動(dòng)精度的誤差環(huán)節(jié) ? 對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償 末端元件轉(zhuǎn)角誤差 傳動(dòng)鏈誤差的頻譜分析 a) ΔυΣ υn A1 A2 Ai b) ω（ 頻率 ） A（幅值） ω1 ω2 ωi ? 提高傳動(dòng)精度措施 機(jī)床誤差 32 末端元件轉(zhuǎn)角誤差 機(jī)床誤差 絲扛加工誤差補(bǔ)償裝置 1 — 工件 2 — 螺母 3 — 母絲杠 4 — 杠桿 5 — 校正尺 6 — 觸頭 7 — 校正曲線 附加位移 螺母附加轉(zhuǎn)動(dòng) 33 夾具制造誤差與磨損 L177。 yFk p??? 工藝系統(tǒng)受力變形 工藝系統(tǒng)受力變形引起加工誤差 37 工藝系統(tǒng)剛度計(jì)算 1 1 1 1 1jc jj d gk k k k k? ? ? ?式中 k —— 工藝系統(tǒng)剛度； kjc —— 機(jī)床剛度； kjj —— 夾具剛度； kd —— 刀具剛度； kg —— 工件剛度 。 ? 由于工件變形，使工件加工后成鼓形 (工件剛性差 ) 工件受力變形引起的加工誤差 LxxLEIFy Pg22)(3??dkkg和40 ? 機(jī)床變形和工件變形共同引起的加工誤差 ? 工藝系統(tǒng)剛度 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 ???????? ????????EILxxLkLxkLxLkFyyy djwztjPgjc 3)(1)(1)(1 2222 ? ?EILxxLkLxkLxLkyyFkdjwztjgjcP311112222 ???????????????? ????zPFz? 根據(jù)上式 ， 測(cè)得了車床前頂尖 、 尾頂尖 、 刀架三個(gè)部件的剛度 ，以及確定了工件的材料和尺寸 ， 就可按 z 值 ， 估算車削圓軸時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度及不同處工件半徑的變化 。由前面公式可得： kCmg ?????? 機(jī)械加工中，誤差復(fù)映系數(shù)通常小于 1。 ? 以上分析 僅考慮靜剛度 ， 實(shí)際上加工過程受多種因素影響 ， 例如毛坯的橢圓形及相應(yīng)切深變化 ， 使均值切削力迭加有頻率為 2倍于工件轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)諧激振力 ， 并使系統(tǒng)產(chǎn)生 強(qiáng)迫振動(dòng) 。 ? 長(zhǎng)度： L L t?? ? ? ??D D t?? ? ??? 直徑： 例：長(zhǎng) 400mm絲杠 ， 加工過程溫升 1℃ ， 熱伸長(zhǎng)量為： 工件熱變形對(duì)加工精度影響 工件均勻受熱 55 式中 ΔX —— 變形撓度； L， S —— 工件原有長(zhǎng)度和厚度； α—— 工件材料線膨脹系數(shù)； Δt —— 溫升 。 解決 ： 采用熱空氣加熱立柱后壁 均衡立柱前后壁溫度場(chǎng) ? 減少切削熱和磨削熱 ， 粗 、 精加工分開 。 ◆ 常值系統(tǒng)誤差 —— 其大小和方向在一次加工中均不改變 。 加工誤差 系統(tǒng)誤差 隨機(jī)誤差 常值系統(tǒng)誤差 變值系統(tǒng)誤差 加工誤差統(tǒng)計(jì)特性 64 加工誤差的性質(zhì) ◆ 在順序加工一批工件中 ， 其大小和方向隨機(jī)變化的加工誤差 。 隨機(jī)誤差 65 ?解決途徑 ?常值性誤差： 查明大小和方向，可通過相應(yīng)的調(diào)整或檢修工藝裝備或制造人為誤差來(lái)抵消常值誤差。 66 ?生產(chǎn)中的加工誤差問題 ?生產(chǎn)中常以復(fù)雜因素出現(xiàn)加工誤差問題，這些誤差不能采用單因素分析法來(lái)衡量其因果關(guān)系，更不能從單個(gè)工件的檢查得出結(jié)論。 ?過程： 母體 試樣 數(shù)據(jù) 作圖 結(jié)論 措施 抽樣 測(cè)定 處理 分析 研究 處理 圖 321 數(shù)據(jù)處理的過程 68 分布圖分析法 ?基本概念： ? 樣本 ： 用于抽取測(cè)量的一批工件 ? 樣本容量 n ： 抽取樣本的件數(shù)；樣本容量通常取 n = 50～ 200 ? 隨機(jī)變量 x： 任意抽取的零件的加工尺寸或偏差 ? 極差 R： 抽取的樣本尺寸或偏差的最大值和最小值之差 R=XmaxXmin ? 組距 d： 將樣本尺寸按大小順序排列，并分為 k組，組距為 d 直方圖 （ 實(shí)驗(yàn)分布圖 ） 1?? kRd69 分布圖分析法 ?基本概念： ?頻數(shù) ： 同一尺寸或同一誤差組的零件數(shù)量 稱為頻數(shù)。 ?大量實(shí)驗(yàn)表明 ， 在機(jī)械加工中 ， 用調(diào)整法加工一批零件 ， 當(dāng)不存在明顯的 變值系統(tǒng)誤差 因素時(shí) ， 則加工后零件的尺寸近似于正態(tài)分布 。 分布圖分析法 μ x y 0 μ2 μ3 μ1 x y 0 a） σ= σ=1 σ=2 b） μ、 σ 對(duì)正態(tài)分布曲線的影響 ? 特征值 μ、 σ（ 可用 樣本平均值 和 標(biāo)準(zhǔn)差 S估計(jì) ） ?σ均方根偏差 ， 是決定曲線形狀的唯一參數(shù) ， 是決定分散范圍的唯一參數(shù) ， 其大小決定了 隨機(jī)誤差 的影響程度 。所以一般情況下，應(yīng)使 所選的加工方法的標(biāo)準(zhǔn)差，與公差帶寬度 T之間關(guān)系 ： ?177。這就是所謂的 177。 84 【 例 】 分布圖分析法 無(wú)心磨銷軸外圓，要求直徑 ，抽樣檢查尺寸接近正態(tài)分布， ，試分析其加工質(zhì)量。 86 0 1 2 3 4 5 6 7 樣組序號(hào) b） 工件尺寸 公差帶T 控制限 點(diǎn)圖分析法 單值點(diǎn)圖 工件序號(hào) c） A A′ B′ O′ O B 工件尺寸 工件尺寸 工件序號(hào) a） 14 0 2 4 6 8 10 12 公差帶T 控制限 單值點(diǎn)圖 87 點(diǎn)圖分析法 ? 圖是順序 隨機(jī) 抽樣小樣本為基礎(chǔ) ， 通常 n=210,k=25 xR?1221 kiiSXxxkx x A Rx x A R??? ? ?? ? ??中 線上 控 制 限下 控 制 限R 圖： 1121 kiiSXRRkR D RR D R???????中 線上 控 制 限下 控 制 限A D D2 數(shù)值見教材 81頁(yè)表 28。 用 2σ代替 3σ， 得到： 此時(shí)產(chǎn)生不合格品得概率為 %， 完全可以接受 。 1）調(diào)查：取樣，測(cè)量，作直方圖和xR圖 2）分析：無(wú)異常波動(dòng)，但存在較大常值系統(tǒng)誤差。 工件轉(zhuǎn)角 累積誤差 Δ 1 l1 l2 Δ 2 94 圖 617 車細(xì)長(zhǎng)軸的誤差原因及采取的措施 誤差預(yù)防技術(shù) ? 減小原始誤差 95 ? 誤差分組 誤差預(yù)防技術(shù) 96 誤差補(bǔ)償技術(shù) ? 在線測(cè)量與在線補(bǔ)償 ?誤差補(bǔ)償 指人為引入附加誤差因素，以抵消或減小原始誤差的影響 高壓油泵偶件自動(dòng)配磨裝置示意圖 柱塞銷 柱塞 97 絲扛加工誤差補(bǔ)償裝置 1 — 工件 2 — 螺母 3 — 母絲杠 4 — 杠桿 5 — 校正尺 6 — 觸頭 7 — 校正曲線 附加位移 螺母附加轉(zhuǎn)動(dòng) 誤差補(bǔ)償技術(shù) ? 采用校正裝置 98 以彈性變形補(bǔ)償熱變形 ? 以彈性變形補(bǔ)償熱變形 ? 其他補(bǔ)償方法 以熱變形補(bǔ)償熱變形 龍門銑橫梁變形補(bǔ)償 附加夾緊力 ? 以熱變形補(bǔ)償熱變形 ? 以幾何誤差補(bǔ)償受力變形 誤差補(bǔ)償技術(shù) 99 機(jī)械制造工藝學(xué) 加工誤差綜合分析實(shí)例 A Case for Machining Errors Analysis 第 2章 機(jī)械加工精度及其控制 Analysis and Control of Machining Precision 100 【 例 】 實(shí)例分析 【 解 】 精鏜工序示意圖 精鏜車床尾座孔，出現(xiàn)圓柱度誤差（頭大尾?。?。 90 機(jī)床調(diào)整尺寸 式中 Lt —— 調(diào)整尺寸； L M—— 平均尺寸； Tt—— 調(diào)整公差 。 ?在工藝過程中 使用分布圖分析法是 分析 工藝過程精度 的一種方法，其 前提是加工工藝過程是穩(wěn)定的。 78 ◆ 非正態(tài)分布 x y 0 a） 雙峰分布 ? 雙峰分布： 兩次調(diào)整下加工的工件或兩臺(tái)機(jī)床加工的工件混在一起 x y 0 b） 平頂分布 x y 0 c） 偏向分布 ? 平頂分布： 工件瞬時(shí)尺寸分布呈正態(tài) ， 其算術(shù)平均值近似成線性變化 （ 如刀具和砂輪均勻磨損 ) ? 偏向分布： 如工藝系統(tǒng)存在顯著的熱變形 ， 或試切法加工孔時(shí)寧小勿大 ， 加工外圓時(shí)寧大勿小 幾種非正態(tài)分布 分布圖分析法 79 ◆ 形位誤差的