【正文】 合因素 ，如：刀具磨損誤差，反映為磨損 ↑—Fy↑—y↑— 熱量 ↑— 熱變形 ↑ 。如機(jī)床、夾具、刀具在熱平衡前的熱變形， 刀具磨損 等因素引起的加工誤差。如毛坯余量或硬度不均，引起切削力的隨機(jī)變化而造成的加工誤差；定位誤差； 夾緊誤差 ；殘余應(yīng)力引起的變形 等。94統(tǒng)計(jì)分析法、統(tǒng)計(jì)分析法◆◆ 定義：以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)對(duì)許多工件進(jìn)行檢查的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)， 運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，從中找出規(guī)律性的東西，進(jìn)而獲得解決問題的途徑 。頻率 fi： 頻數(shù)與樣本容量的比值。樣本容量通常取 ④ 2)確定分組數(shù) k、組距 d、各組組界和組中值 組數(shù) d可查表得，本例取 k＝ 9。正態(tài)分布隨機(jī)變量總體 平均值 和標(biāo)準(zhǔn)差。0正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)vμ決定分布曲線的坐標(biāo)位置 ， —— 取決于常值誤差，改變常值誤差，曲線在橫坐標(biāo)上移動(dòng)，但 曲線形狀不變 。為標(biāo)準(zhǔn)化變量yF（ z）μ z(x)0 xF（ z）為圖中剖面部分的面積對(duì)于不同 Z值的 F（ z），可以查表得到（ 參見教材 P76）。這就是所謂的 177。 當(dāng)加工尺寸服從正態(tài)分布時(shí)，其尺寸分散范圍是 6σ ，所以 工序能力就是 6σ 。＞ 工序能力勉強(qiáng)≥計(jì)算合格率、廢品率 mm，若加工后的尺寸服從正態(tài)分布，并發(fā)現(xiàn)有 ％的廢品，且其中一半廢品的尺寸小于零件的下偏差。可見：產(chǎn)生廢品的 主要原因是 ： 該加工方法的工序精度不足。表示樣組平均值，表示樣組平均值， R表示樣組極差表示樣組極差216。穩(wěn)定性判別—— 沒有點(diǎn)子超出控制限—— 大部分點(diǎn)子在中心線上下波動(dòng)，小部分點(diǎn)子靠近控制限—— 點(diǎn)子變化沒有明顯規(guī)律性（如上升、下降傾向，或周期性波動(dòng)）v24— 校正尺 母絲杠 工件 即減少誤差源和改變?cè)颊`差源和加工誤差的定量關(guān)系。圖R點(diǎn)子異常波動(dòng) → 工藝過程不穩(wěn)定受隨機(jī)誤差的影響。 （過大的工件孔不能修復(fù)） 132.④ 計(jì)算廢品率式中： 故當(dāng) 時(shí)，查表 46得 ∴ 則廢品數(shù)量： 133.⑤ 加工誤差分析 ∵ 而 , ∴ 即 工藝系統(tǒng)必出少量廢品。但考慮到常值系統(tǒng)性誤差 （如刀具磨損 、對(duì)刀誤差）以及其它因素的影響，至少應(yīng)使 。計(jì)算一批零件的合格率和廢品率的方法 合格率： 式中： 查表（ 25）可得 F(Z)則廢品率： 且 過小的廢品軸和過大的廢品孔工件，都不可修復(fù)。二級(jí) 工序能力過高≥明116216。這說明隨機(jī)變量落在土 3 σ 范圍以內(nèi)的概率為 99． 73％，落在此范圍以外的概率僅 ％，此值很小。z 代入上式，有：稱 ) x(z)0 zσ +σ其中x：為工件尺寸μ ：為工件平均中心σ ：均方根偏差 ；工件尺寸為 x時(shí)出現(xiàn)的概率 n：工件總數(shù)107216。概率密度函數(shù)概率密度函數(shù)yF（ z）正態(tài)分布曲線μ(軸 徑尺寸 實(shí)測(cè)圖 （ 單 位： um）k：按教材 72頁表 22初選分組數(shù) ◆◆ 單個(gè)工件不能暴露出誤差的性質(zhì)和變化規(guī)律， 單個(gè)工件不能代表整批工件的誤差大小 。隨機(jī)誤差服從統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律?！簟?均衡立柱前后壁溫度場(chǎng)88加速達(dá)到熱平衡、加速達(dá)到熱平衡v高速空運(yùn)轉(zhuǎn)v人為加熱控制環(huán)境溫度、控制環(huán)境溫度vv82216。1 機(jī)床的熱平衡狀態(tài)：、機(jī)床的熱平衡狀態(tài)： 機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，各部件傳入的熱量和散失的熱量基本相等，即達(dá)到熱平衡狀態(tài)，變形趨于穩(wěn)定。 變形撓度；5級(jí)絲杠累積誤差全長(zhǎng) ≤5μm，可見熱變形的嚴(yán)重性工件不均勻受熱216。216。α——溫度場(chǎng) —— 工藝系統(tǒng)各部分溫度分布v溫 167。 加工中的熱現(xiàn)象：、加工中的熱現(xiàn)象：v 一上班，空轉(zhuǎn)機(jī)床v 坐標(biāo)鏜床在恒溫室內(nèi)v 磨床身導(dǎo)軌，走兩刀休息一下v 冬天加工時(shí)，尺寸合格，夏天就裝不進(jìn)去。 在 C上開一小口， C上壓應(yīng)力消失，在 A、 B內(nèi)應(yīng)力作用力，內(nèi)應(yīng)力重新分布，達(dá)到平衡，工件翹曲。定義： 外部作用力去除后工件內(nèi)存留的應(yīng)力216。給機(jī)床部件預(yù)加載荷 加載和卸載曲線不重合，所圍面積表示克服摩擦和接觸塑性變形所作功v54夾緊力、重力、傳動(dòng)力和慣性力引起的加工誤差、夾緊力、重力、傳動(dòng)力和慣性力引起的加工誤差◆◆ I—— 工件變形；工件為簡(jiǎn)支梁時(shí) ：當(dāng) x=0或 x=L時(shí)， yg=0，變形最小當(dāng) x=L/2時(shí)，變形最大，F(xiàn)y/kd、刀具剛度 kd和工件剛度 kg分別為： kjc =Fy/——（ 1）39工藝系統(tǒng)剛度計(jì)算、工藝系統(tǒng)剛度計(jì)算工藝系統(tǒng)在某處的法向 總變形是各個(gè)組成環(huán)節(jié)在同一處的法向變形的迭加。 刀具的受力變形；對(duì)加工精度影響越大。 2）系統(tǒng)中各元件因其 接觸處的 間隙還會(huì)產(chǎn)生位移 、 3）工藝系統(tǒng)總位移 彈性變形 +位移 =總位移 4）決定因素： 外力的大小和彈性系統(tǒng)抵抗外力及其變形的能力353． 剛度 ： 物體抵抗欲使其變形的外力的能力 4． 工藝系統(tǒng)剛度 ： 指工藝系統(tǒng)抵抗其變形的外力的能力 。φ6F7φ10 F7k6φ20H 7 g 6YZ鉆孔的夾具誤差對(duì)加工精度的影響夾具誤差對(duì)加工位置精度影響最大。 如 采用兩固定頂尖支承 磨削外圓柱面。264）主軸轉(zhuǎn)速的影響 由于主軸部件質(zhì)量不平衡、機(jī)床各種隨機(jī)振動(dòng)以及回轉(zhuǎn)軸線的不穩(wěn)定隨主軸轉(zhuǎn)速增加而增加，使主軸在某個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)精度較高，超過這個(gè)范圍時(shí)，誤差就較大?！?切削力的切削力的方向大體不變，主軸軸頸以不同的方向大體不變，主軸軸頸以不同的部位與軸承內(nèi)孔的某一固定部位相部位與軸承內(nèi)孔的某一固定部位相接觸。鏜床類鏜床類 機(jī)床機(jī)床 （圖（圖 2）） ——因此，無論車削還是鏜削都能無論車削還是鏜削都能 獲得一個(gè)正圓柱獲得一個(gè)正圓柱 。被加工端面不平，與圓柱面不垂直；被加工端面不平，與圓柱面不垂直；216。R16（二）主軸的回轉(zhuǎn)誤差（二）主軸的回轉(zhuǎn)誤差 1．回轉(zhuǎn)精度： 機(jī)床主軸在回轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線對(duì)理想回轉(zhuǎn)軸線的相 符合 程度。 但對(duì)于龍門刨床、龍門銑床及導(dǎo)軌磨床來說，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差將直接反映到工件上。兩者之間的偏差值 稱為導(dǎo)向誤差 。用于 單件小批生產(chǎn)調(diào)整法、調(diào)整法 （ 圖 b）：a）b）試切法與調(diào)整法試切法、試切法 定程機(jī)構(gòu)誤差。 由于滾刀刀齒有限，實(shí)際加工出的尺形是一條有微小折線組成的曲線，和理論的光滑漸開線有差異。——3－ 2 工藝系統(tǒng)的幾何精度對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)的幾何精度對(duì)加工精度的影響 式中 表面過切削點(diǎn)的法線方向。零件加工后實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù) 接近程度 。 兩者關(guān)系： 兩者從不同角度來評(píng)定加工零件的幾何參數(shù)。原始誤差 ：工藝系統(tǒng)的各種誤差叫原始誤差。 對(duì)加工精度影響最大的方對(duì)加工精度影響最大的方向，稱為誤差敏感方向。通常分析、計(jì)算、測(cè)試、實(shí)驗(yàn)，得出單因素與加工誤差間的關(guān)系 。用以控制工藝過程的正常進(jìn)行 ，當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題是可以從中判斷誤差性質(zhì)，找出誤差出現(xiàn)的規(guī)律。 行間距例 1： 在數(shù)控銑床上采用球頭刀銑削復(fù)雜形面零件SRh空間曲面數(shù)控加工一、加工原理誤差一、加工原理誤差7例 2： 用阿基米德蝸桿滾刀滾切漸開線齒輪測(cè)量誤差。樣件或樣板誤差。 車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有彎曲后，縱向進(jìn)給中刀具相對(duì)工件軸線不能平行。 3)導(dǎo)軌的磨損 ：由于使用程度不同及受力不均，機(jī)床使用一段時(shí)間后，導(dǎo)軌全長(zhǎng)上各段的磨損量不等。2．誤差產(chǎn)生原因： 由于 主軸部件中 軸承、軸頸、軸承座孔等的 制造誤差和配合質(zhì)量 ，潤(rùn)滑條件，以及回轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)力因素的影響。則 刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡接近于正圓。23★★ 24AB 圓度影響不大。承孔的圓度影響不大。由于軸承徑向熱變形不相等，前后軸承的熱變形也不相同，在裝卸工件和進(jìn)行測(cè)量時(shí)主軸必須停車而使溫度發(fā)生變化，這些都會(huì)引起主軸回轉(zhuǎn)軸線的位置變化和漂移而影響主軸回轉(zhuǎn)精度。29（三）機(jī)床傳動(dòng)誤差（三）機(jī)床傳動(dòng)誤差1．傳動(dòng)鏈精度（誤差） ： 傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動(dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差，它是螺紋、齒輪、蝸輪及其它按展成原理加工時(shí)，影響加工精度的主要因素。提高提高 末端元件末端元件 的的 制造精度與安裝精度制造精度與安裝精度216。 加工中影響加工精度最大的 是刀刃在加工表面法線方向的位移 。5．加工誤差： 由于 切削力等引起的工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的彈性變形 ，使刀具和工件在靜態(tài)下調(diào)整好的相互位置，以及切削成形運(yùn)動(dòng)所需要的 正確幾何關(guān)系發(fā)生變化，從而造成加工誤差 。 夾具的受力變形；yg切削加工時(shí)，工藝系統(tǒng)的有關(guān)部件在各種外力的作用下，會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形，使刀具和工件的相對(duì)位置發(fā)生變化，從而產(chǎn)生相應(yīng)的加工誤差。yjj 工藝系統(tǒng)剛度；——= Fy/Fy/機(jī)床變形引起的加工誤差三、三、 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 切削力作用點(diǎn)位置變化引起工件形狀誤差、切削力作用點(diǎn)位置變化引起工件形狀誤差ydjytjywz工藝系統(tǒng)變形隨受力點(diǎn)變化規(guī)律FpAA′BB′CC′xLFA FByxΔx41機(jī)床的剛度是由各個(gè)部件的剛度決定的，其計(jì)算方法為： 設(shè)工件短而粗，剛度很大，