【正文】 變化規(guī)律。 X ◆ 工藝過程穩(wěn)定性 點子正常波動 → 工藝過程穩(wěn)定； 點子異常波動 → 工藝過程不穩(wěn)定 ◆ 穩(wěn)定性判別 —— 沒有點子超出控制限 —— 大部分點子在中心線上下波動 ， 小部分點子靠近控制限 —— 點子變化沒有明顯規(guī)律性 （ 如上升 、 下降傾向 ， 或周期性波動 ） ? 同時滿足為穩(wěn)定 圖分析 xR? ?點圖的特點： 表示出系統(tǒng)性誤差及隨機(jī)性誤差的大小和變化規(guī)律，改進(jìn)工藝，能及時防止廢品的產(chǎn)生，判斷加工過程的穩(wěn)定性。 ? 脆性材料：加工脆性材料時，其切削呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點，使表面粗糙。 3）影響積屑瘤的因素 2）積屑瘤的形成原因 1）什么是積屑瘤 4）積屑瘤對切削過程的影響 ?實際前角增大（ 圖 38）； ?增大切削厚度（ 圖 38）； ?使加工表面粗糙度增大； ?對刀具壽命的影響。 ?工件轉(zhuǎn)速對表面粗糙度值的影響剛好與砂輪轉(zhuǎn)速的影響相反。 （ 2）工件材料 ?太硬易使磨粒磨鈍 →Ra ↑ ； ?太軟容易堵塞砂輪 →Ra ↑ ； ?韌性太大，熱導(dǎo)率差會使磨粒早期崩落 →Ra ↑ 。 2） 切削熱 表層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，里層產(chǎn)生產(chǎn)生殘余壓 應(yīng)力 (其原理見 圖 41) 3） 金相組織變化 比容大的組織 → 比容小的組織 → 體積收縮，產(chǎn)生 拉應(yīng)力，反之，產(chǎn)生壓應(yīng)力。 定義： 磨削加工時，表面層有很高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到相變臨界點時，表層金屬就發(fā)生金相組織變化，強(qiáng)度和硬度降低、產(chǎn)生殘余應(yīng)力、甚至出現(xiàn)微觀裂紋。對于鋁質(zhì)工件，為避免表面殘留鐵質(zhì)微粒而引起電解腐蝕，宜采用鋁丸或玻璃丸。 ?表面粗糙度的最佳值與機(jī)器零件的工作情況有關(guān)， 載荷加大時，磨損曲線向上、向右移動，最佳表面粗糙度值也隨之右移。 表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲勞性越好；反之，加工表面越粗糙，表面的紋痕越深，紋底半徑越小，其抗疲勞破壞的能力越差。 （ 2）表面殘余應(yīng)力對零件耐腐蝕性能的影響 零件表面殘余壓應(yīng)力使零件表面緊密，腐蝕性物質(zhì)不易進(jìn)入，可增強(qiáng)零件的耐腐蝕性，而表面殘余拉應(yīng)力則降低零件耐腐蝕性。 （ 1）表面粗糙度對零件耐腐蝕性能的影響 零件表面越粗糙，越容易積聚腐蝕性物質(zhì)，凹谷越深，滲透與腐蝕作用越強(qiáng)烈。 對承受交變載荷零件的疲勞強(qiáng)度影響很大。 ?表面粗糙度太大，接觸表面的實際壓強(qiáng)增大，粗糙不平的凸峰相互咬合、擠裂、切斷，故磨損加劇； ?表面粗糙度太小，也會導(dǎo)致磨損加劇。 圖 42 滾壓加工原理 (2) 噴丸強(qiáng)化 噴丸強(qiáng)化是利用大量快速運動的珠丸打擊被加工工件表面，使工件表面產(chǎn)生冷硬層和壓縮殘余應(yīng)力，可顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。磨削裂紋常與 燒傷 同時出現(xiàn)。 （ 1）表面層殘余應(yīng)力的產(chǎn)生 1） 塑性變形 工件表面受到擠壓與摩擦，表層產(chǎn)生伸長塑 變，表層體積增大，但受到里層的阻礙。加工表面在多次擠壓下出現(xiàn)溝槽與隆起，又由于磨削時的高溫更加劇了塑性變形，故表面粗糙度值增大。則砂輪單位面積上參加磨削的磨粒越多，磨削表面上的刻痕就越細(xì)密均勻，表面粗糙度值就越小。 產(chǎn)生這種現(xiàn)象，是 滯流層金屬不斷堆積的結(jié)果。 （ 1）工件材料的影響 ?韌性材料：工件材料韌性愈好，金屬塑性變形愈大，加工表面愈粗糙。 ?XR點圖的繪制： m inm a x11iiimiiixxRxmx??? ?? 圖 36 點圖 xR?R 點圖 UCL= CL= 0 5 10 樣組序號 15 20 LCL=0 0 5 10 樣組序號 15 20 x 點 圖 LCL= UCL= CL= 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)值見有關(guān)表上 ? 圖控制限 xR?圖： x ?單獨的 點圖或 R點圖不能全面反映加工誤差的情況， 必須結(jié)合起來應(yīng)用。 ?單個零件點圖反映了工件逐個的尺寸變化與加工時間的關(guān)系。 6σ＜ T ??確定工件尺寸分散范圍中心的位置 表示工件尺寸分散范圍的 大小 x圖 33 正態(tài)分布曲線及其特征 ④ 正態(tài)分布曲線的特征參數(shù)有兩個，即 x 和 σ ? 大，加工精度越低， 小，加工精度高。 3σ （或 6σ ）范圍內(nèi)，曲線 圍成的面積為 。 1. 實際分布圖 2. 理論分布圖 —— 正態(tài)分布曲線 大量實踐經(jīng)驗表明，在用調(diào)整法加工時，當(dāng)所取工件數(shù)量足夠多，且無任何優(yōu)勢誤差因素的影響，則所得一批工件尺寸的實際分布曲線便非常接近正態(tài)分布曲線。 加工誤差 隨機(jī)誤差 系統(tǒng)誤差 ?在順序加工一批工件時，誤差的大小和方向作無規(guī)律變化，稱為隨機(jī)性誤差。 六、其它原因 L177。 ?內(nèi)部有殘余應(yīng)力的工件在切去表面的一層金屬后，殘余應(yīng)力要重新分布，從而引起工件的變形。 圖 30 鑄件殘余應(yīng)力引起的變形 圖 30所示為一個內(nèi)外壁厚相差較大的鑄件，在澆鑄后的冷卻過程中產(chǎn)生殘余應(yīng)力的情況。 2．均衡溫度場 3．改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計 4．保持工藝系統(tǒng)的熱平衡 5．控制環(huán)境溫度 圖 27 采用隔熱罩減少熱變形 圖 28 用熱空氣均衡立柱前后壁的溫度場 五、工件殘余應(yīng)力引起的加工誤差 內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生及其對加工精度的影響 什么是殘 余 應(yīng) 力 殘余應(yīng)力是指在沒有外部載荷的情況下，存在于工件內(nèi)部的應(yīng)力，又稱內(nèi)應(yīng)力。采用冷卻法，吸收熱源熱量，控制機(jī)床溫升和熱變形。 2. 工件不均勻受熱 在刨削、銑削、磨削加工平面時，工件單面受熱，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。 各類機(jī)床其結(jié)構(gòu)、工作條件及熱源形式均不相同，因此機(jī)床各部件的溫升和熱變形情況是不一樣的。 工藝系統(tǒng)熱變形的問題已成為機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的一個重大研究課題。 ?減小變形的措施： 圖 鏜床上鏜孔 sy — 刀具變形 即 jjdjgjs yyyyy ????gyjydjyjjydjygyjysyJFJFJFJFJF ????式中 — 工藝系統(tǒng)變形 — 機(jī)床變形 — 夾具變形 jjdjgjs JJJJJ11111 ????— 工件變形 jjy式中 1.][ ?mmNJ 為— 剛度， 則： w 1.][ ?Nmw ?為— 柔度， Jjjdjgjs ww ????Jw1000?令剛度的倒數(shù)為柔度 ，即 w ?在車床上加工短圓柱 毛坯誤差： 圖 24 誤差復(fù)映現(xiàn)象 ap1 y1 a p2 y 2 毛坯外形 工件外形 21 PPm aa ???工件誤差： sysyw JFJFyy 2121 ????? （ 312） 2yy21 yy、FF, faCFFF pFzzyz?? ?)( 2121 faCfaCJJFJFw PFPFsszszzz ????????mfCJaafCJ zz FsPPFs??? )( 21 ??1/ ????? fCJmw Fzs??n????? ??? 321 ..總— 背吃刀量 為 時工件法向切削分力 — 背吃刀量 為 根據(jù)切削原理， = 復(fù)映系數(shù)： 幾次走刀，總復(fù)映系數(shù)為： 式中 ： 2 1 P P 、 a a 2 1 P P 、 a a 時工藝系統(tǒng)的彈性壓移 ? 增加走刀次數(shù) ,可減小誤差復(fù)映 ,提高加工精度 ,但生產(chǎn)率降低了。 圖 車刀的尺寸磨損 圖 車刀磨損過程 工藝系統(tǒng)： 機(jī)床、夾具、 工件、刀具 外力： 切削力、傳動力、慣性力、夾緊力、重力 產(chǎn)生加工誤差 破壞了刀具、工件間相對位置 三、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 )()(工件的法線壓移綜合作用下刀具相對于在法向切削力zyxys 、F、FFyFJ ?sJsJ 工藝系統(tǒng)的剛度：在外力作用下，工藝系統(tǒng)抵抗變形的能力。刀