【正文】 工件轉(zhuǎn)角 累積誤差 Δ 1 l1 l2 Δ 2 81 誤差補(bǔ)償技術(shù) ? 在線測量與在線補(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 高壓油泵偶件自動配磨裝置示意圖 柱塞銷 柱塞 82 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 誤差補(bǔ)償技術(shù) ? 采用校正裝置 83 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) 84 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 85 【 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?。?。 ◆ 確定工序能力 分布圖分析法 分布圖應(yīng)用 ? ?3626PPKCPT U T LCT U T LC????????? ? ???? 工序能力 ? 工序能力系數(shù) 式中 TU, TL—— 公差帶上、下限 ； Δ—— 公差帶中心與誤差分布中心偏移距離； σ—— 誤差分布的標(biāo)準(zhǔn)差。 如加工原理誤差 ， 機(jī)床 、 夾具 、 刀具的制造誤差 ， 工藝系統(tǒng)在均勻切削力作用下的受力變形 ， 調(diào)整誤差 ， 機(jī)床 、 夾具 、 量具的磨損等因素引起的加工誤差 。 28LtXS? ? ?????? 板類工件單面加工時(shí)的熱變形 平面加工熱變形 υ/ 4 υ L S 2023 38 8 600 ( )LtXSmm? ? ? ? ? ?? ? ????此值已大于精密導(dǎo)軌平直度要求 結(jié)果 ： 加工時(shí)上表面升溫 ， 工件向上拱起 ，磨削時(shí)將中凸部分磨平 ， 冷卻后工件下凹 。 1 2 3 n? ? ? ? ?? ? ? ? ???? 工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響 ? 誤差復(fù)映程度可用誤差復(fù)映系數(shù)來表示 ， 誤差復(fù)映系數(shù)與系統(tǒng)剛度成反比 。 ? 工藝系統(tǒng)受力變形等于工藝系統(tǒng)各組成部分受力變形之迭加。 ? 主軸傾角擺動對加工精度的影響 與主軸 徑向跳動影響類似 ， 不僅影響圓度誤差 ， 而且影響圓柱度誤差 。于是得到加工誤差： ΔR＝ Δxr ＝ γ y1＋ βz1 取刀尖為 P點(diǎn) ， 有： 導(dǎo)軌扭曲引起的加工誤差 H δ ΔR D γ B X Y ΔX BHHR ???? ??? B???又： 于是可得到： 代入上式得到： ΔR＝ γ H ? ? ?????? ?? 0,2, 111 HDzyx19 ? 影響導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要因素 機(jī)床誤差 ? 機(jī)床制造誤差 ? 機(jī)床安裝誤差 ? 導(dǎo)軌磨損 20 機(jī)床誤差 ? 主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)線對其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。 10 全面質(zhì)量管理（ TQM） ? ISO9000質(zhì)量體系認(rèn)證可以對 ISO900 ISO9002和ISO9003中任意一個(gè)進(jìn)行認(rèn)證 。對加工精度影響最大的方向，稱為誤差敏感方向。第 2章 機(jī)械加工精度及其控制 本章要點(diǎn) 影響加工誤差的因素 工藝系統(tǒng)幾何誤差 工藝系統(tǒng)受力變形 工藝系統(tǒng)熱變形 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析 提高加工精度途徑 1 機(jī)械制造工藝學(xué) 第 2章 機(jī)械加工精度及其控制 Analysis and Control of Machining Precision 概述 Introduction to Machining Precision 2 機(jī)械加工精度 尺寸精度 形狀精度 位置精度 （通常形狀誤差限制在位置公差內(nèi)，位置公差限制在尺寸公差內(nèi)） 表面粗糙度 波度 紋理方向 傷痕 （劃痕、裂紋、砂眼等） 加工精度 表面質(zhì)量 表面幾何形狀精度 表面缺陷層 表層加工硬化 表層金相組織變化 表層殘余應(yīng)力 加工質(zhì)量 加工質(zhì)量包含的內(nèi)容 3 機(jī)械加工精度 ? 加工精度： 零件加工后實(shí)際幾何參數(shù)與 理想幾何參數(shù) （尺寸、形狀和表面間的相互位置）符合程度 。 ? 誤差敏感方向一般為已加工表面過切削點(diǎn)的法線方向。 這 3個(gè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容上是逐次包容的 。 ? 為便于研究，可將主軸回轉(zhuǎn)誤差分解為徑向圓跳動、端面圓跳動和傾角擺動三種基本型式。 2π υ π S Δx 主軸端面跳動引起螺距加工周期誤差 24 A B 機(jī)床誤差 ? 影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素 內(nèi)外滾道圓度誤差 、 滾動體形狀及尺寸誤差 軸徑不圓引起車床主軸徑向跳動 ? 滑動軸承 ? 鏜床 —— 軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動 軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動 ? 滾動軸承 ? 車床 —— 軸徑不圓引起車床主軸向跳動（注意其頻率特性） ? 靜壓軸承 —— 對軸承孔或軸徑圓度誤差起 均化 作用 25 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 ? 其他因素 軸承孔 、 軸徑圓度誤差；軸承孔同軸度誤差；軸肩 、 隔套 端面平面度誤差及與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差；裝配質(zhì)量等 a） b） Δ≈0 Δ 止推軸承端面誤差對主軸軸向竄動的影響 ? 影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素 26 機(jī)床誤差 ? 傳統(tǒng)測量方法存在問題 ? 主軸回轉(zhuǎn)誤差的測量 傳統(tǒng)測量方法 a) b) 主軸回轉(zhuǎn)誤差測量法 1 — 擺動盤 2， 4 — 傳感器 3 — 精密測球 5 — 放大器 6 — 示波器 ? 準(zhǔn)確測量方法 ?包含心軸、錐孔誤差在內(nèi) ?非運(yùn)動狀態(tài)。由此可導(dǎo)出工藝系統(tǒng)剛度與工藝系統(tǒng)各組成部分剛度之間的關(guān)系： ? 工藝系統(tǒng)剛度計(jì)算公式 ? 工藝系統(tǒng)剛度計(jì)算說明 ? 工件、刀具形狀簡單時(shí)，其剛度可用材料力學(xué)公式計(jì)算 ? 對機(jī)床部件、夾具等，其剛度多采用實(shí)驗(yàn)方法確定 ? 計(jì)算時(shí)可適當(dāng)簡化（忽略變形小的部分） 36 ? 機(jī)床變形引起的加工誤差 工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響 式中 xjc —— 機(jī)床總變形； Fp —— 吃刀抗力； ktj —— 機(jī)床前頂尖處剛度； kwz —— 機(jī)床后頂尖處剛度； kdj —— 機(jī)床刀架剛度； L —— 工件全長； z —— 刀尖至工件左端距離 。 由前面公式可得： kCmg ?????? 以上分析可知 ， 工件毛坯有形狀誤差或相互位置誤差時(shí) ， 加工后會有同類加工誤差出現(xiàn) 。 例 ： 高 600mm， 長 2023mm的床身 ， 若上表面溫升為 3℃ ， 則變形量為： 工件熱變形對加工精度影響 工件不均勻受熱 53 刀具熱變形對加工精度影響 ? 體積小 ， 熱容量小 ， 達(dá)到熱平衡時(shí)間較短 ? 溫升高 ， 變形不容忽視 （達(dá) ～ ） ? 特點(diǎn) ? 變形曲線 m a x 1ce???? ?????????式中 ξ—— 熱伸長量； ξmax —— 達(dá)到熱平衡熱伸長量； τ—— 切削時(shí)間； τc —— 時(shí)間常數(shù) （ 熱伸長量為熱平衡熱伸長量約 63%的時(shí)間， 常取 3～ 4分鐘 ） 。 ◆ 變值系統(tǒng)誤差 —— 誤差大小和方向按一定規(guī)律變化 。 70 分布圖分析法 y 工藝能力系數(shù)符號含義 μ x 0 3σ 3σ 公差帶 T Δ TU TL ? ?3626PPKCPT U T LCT U T LC????????? ? ???71 ? 工序能力等級 工序能力系數(shù) 工序等級 說 明 CP＞ 特級 工序能力過高 ≥ CP ＞ 一級 工序能力足夠 ≥ CP ＞ 二級 工序能力勉強(qiáng) ≥ CP ＞ 三級 工序能力不足 ≥ CP 四級 工序能力很差 工序能力等級 分布圖分析法 ? CP 表示工藝過程本身的能力，而工藝能力系數(shù) CPK 則表示過程滿足技術(shù)要求的能力，實(shí)際上是 “ 過程能力 ”與 “ 管理能力 ” 的綜合 72 【 例 】 分布圖分析法 無心磨銷軸外圓，要求直徑 ，抽樣檢查尺寸接近正態(tài)分布，