【正文】 圖 42 零件加工表面的粗糙度與波度 RZ λ Hλ RZ 4 表面質(zhì)量對零件使用性能的影響 對耐磨性影響 Ra（ μm） 初始磨損量 重載荷 輕載荷 圖 43 表面粗糙度與初始磨損量 表面粗糙度值 ↓ → 耐疲勞性 ↑ 適當(dāng)硬化可提高耐疲勞性 表面粗糙度值 ↓→ 耐蝕性 ↑ 表面壓應(yīng)力：有利于提高耐蝕性 表面粗糙度值 ↑ → 配合質(zhì)量 ↓ 表面粗糙度值 ↓→耐磨性 ↑，但有一定限度（圖 43） 對耐疲勞性影響 對耐蝕性影響 對配合質(zhì)量影響 紋理形式與方向：圓弧狀、凹坑狀較好 適當(dāng)硬化可提高耐磨性 5 誤差敏感方向 ? 圖 44： ΔR ΔY ΔR =ΔX 202YYRR???（ 41） XRX? ? ?（ 42） 顯然： XYRR? ?? ?? 工藝系統(tǒng)原始誤差方向不同，對加工精度的影響程度也不同。 加工原理誤差 式中 R —— 球頭刀半徑； h —— 允許的殘留高度 。 ◎ 思考：主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡諧直線運動， 其頻率為主軸轉(zhuǎn)速兩倍， 被車外圓形狀如何 ？ ? 結(jié)論： 主軸 徑向跳動影響加工表面的圓度誤差 e ★ 主軸徑向圓跳動對加工精度的影響（車外圓） 13 機床誤差 ★ 主軸端面圓跳動對加工精度的影響 ?被加工端面不平 ， 與圓柱面不垂直； ?加工螺紋時 ， 產(chǎn)生螺距周期性誤差 。 夾具誤差 1）定位誤差； 2）刀具導(dǎo)向（對刀）誤差； 3）夾緊誤差； 4）夾具制造誤差； 5）夾具安裝誤差； …… 24 調(diào)整誤差 ?測量誤差。 27 基本概念 1 1 1 1 1jc jj d gk k k k k? ? ? ?（ 48） 式中 k —— 工藝系統(tǒng)剛度； kjc —— 機床剛度； kjj —— 夾具剛度； kd —— 刀具剛度； kg —— 工件剛度 。 由式 （ 413） 可得： kCmg ?????（ 414） 33 夾緊力 、 重力 、 傳動力和慣性力引起的加工誤差 ◆ 夾緊力影響 a） b） 圖 425 薄壁套夾緊變形 圖 426 薄壁工件磨削 【例 1】 薄壁套夾緊變形 解決： 加開口套 【例 2】 薄壁工件磨削 解決： 加橡皮墊 工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響 34 圖 427 龍門銑橫梁變形 【例】 龍門銑橫梁 圖 428 龍門銑橫梁變形轉(zhuǎn)移 圖 429 龍門銑橫梁變形補償 ◆ 重力影響 工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響 解決 1： 重量轉(zhuǎn)移 解決 2： 變形補償 35 ◆ 傳動力與慣性力影響 ? 理論上不會產(chǎn)生圓度誤差（但會產(chǎn)生圓柱度誤差） ?易會引起強迫振動 工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響 圖 430 傳動力對加工精度的影響 z l R X Y Fp Fc Fcd F cdx θ r a） O′ O″ r0 X Y Fp A Fcd rcd=Fcd / kc O Fc Fc / kc Fp / kc b） 36 圖 431 車床刀架變形曲線 ΔX（ μm） 10 20 30 40 50 0 1 2 3 F（KN） 機床部件剛度及其影響 因素 ? 非線形關(guān)系 ， 不完全是彈性變形 ? 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 ? 存在殘余變形 ， 反復(fù)加載卸載后殘余變形→0 ? 機床部件剛度比按實體估算值小許多 ， 表明其變形受多種因素影響 機床部件變形曲線 37 機床部件剛度及其影響 因素 式中 c, m—— 與接觸面材料、表面 狀況有關(guān)的系數(shù)和指數(shù)； p —— 表面壓強。 圖 441 均衡立柱前后壁溫度場 ? 減少切削熱和磨削熱 ， 粗 、精加工分開 。 加工誤差 系統(tǒng)誤差 隨機誤差 常值系統(tǒng)誤差 變值系統(tǒng)誤差 加工誤差統(tǒng)計特性 51 加工誤差的性質(zhì) ◆ 在順序加工一批工件中 ， 其大小和方向隨機變化的加工誤差 。 ◆ 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????????? ? ???（ 524） （ 525） （ 526） ?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； ζ—— 誤差分布的標(biāo)準(zhǔn)差。 ,α0==5176。 當(dāng)干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時 ， 產(chǎn)生共振 ? 相角特征： 強迫振動位移的變化在相位上滯后干擾力一個φ角 ， 其值與系統(tǒng)的動態(tài)特性及干擾力頻率有關(guān) 。 2176。 此時 ， 切入半周期內(nèi)的平均切削厚度比切出半周期內(nèi)的小 ， 有能量獲得 ， 振動能夠維持 。 ? 由于系統(tǒng)中總存在由阻尼 ， 自由振動將逐漸衰弱 ， 對加工影響不大 。 用 2σ代替 3σ， 得到： 此時產(chǎn)生不合格品得概率為 %， 完全可以接受 。 隨機誤差 加工誤差的統(tǒng)計分析 ◆ 運用數(shù)理統(tǒng)計原理和方法，根據(jù)被測質(zhì)量指標(biāo)的統(tǒng)計性質(zhì)，對工藝過程進行分析和控制。 ◆ 常值系統(tǒng)誤差 —— 其大小和方向均不改變 。 ? 長度： L L t?? ? ? ??（ 417） D D t?? ? ??（ 418） ? 直徑： ? 例：長 400mm絲杠 ， 加工過程溫升 1℃ ， 熱伸長量為： 刀具和工件熱變形對加工精度影響 工件熱變形 46 式中 ΔX —— 變形撓度； L， S —— 工件原有長度和厚度； α—— 工件材料線膨脹系數(shù)； Δt —— 溫升 。 ? 由于工件變形，使工件加工后成鼓形（圖 423） 圖 423 工件受力變形引起的加工誤差 30 ? ? 222 21 1 13p tj wz djL Z ZL Z ZXFk L k L k E J??? ???? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ??? ? ? ???（ 411） ◆ 機床變形和工件變形共同引起的加工誤差 ? 工藝系統(tǒng)剛度 ? ? 222 211 1 13ptj w z djFkX L Z ZL Z Zk L k L k E J??????? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ?（ 412） 工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響 31 式中 Δg —— 工件圓度誤差； Δm —— 毛坯圓度誤差； k —— 工藝系統(tǒng)剛度； ε —— 誤差復(fù)映系數(shù) 。 ?樣件或樣板誤差。 ◆ 導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差對加工精度的影響 ? 導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差 ,誤差敏感方向 ,影響顯著 ? 導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差 ,誤差非敏感方向 ,影響小 ? 導(dǎo)軌扭曲對加工精度的影響 ,影響顯著（圖 415） ΔX 圖 415 導(dǎo)軌扭曲引起的加工誤差 H δ ΔR D α B X Y HRH B?? ?? ? ? ?（ 45） 機床誤差 導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差 18 ? 導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線位置誤差對加工精度的影響 機床誤差 圖 416 成形運動間位置誤差對外圓和端面車削的影響 f α Z Δz Δz α c） Hy R0 f X Z L f d D－Δd Δx a） b） 19 ◆ 影響導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要因素 機床誤差 ?機床制造誤差 ?機床安裝誤差 ?導(dǎo)軌磨損 20 ◆ 機床傳動誤差對加工精度的影響 圖 417 齒輪機床傳動鏈 z7 = z8 = 16 z1 = 64 zn = 96 z5 = z6 = 23 z3 = z4 = 23 b z2 = 16 zn1 = 1 ic e f a c d 111si nnnj j j n jjj jk k tk? ? ? ??????? ? ? ? ? ? ???????（ 46） 以齒輪機床傳動鏈為例： 式中 Δθn —— 傳動鏈末端元件轉(zhuǎn)角誤差； kj —— 第 j 個傳動元件的誤差傳遞系數(shù) ， 表明第 j個傳動元件對末端元件轉(zhuǎn)角誤差影響程度 ， 其數(shù)值等于該元件至末端元件的傳動比； ωn —— 傳動鏈末端元件角速度； αj—— 第 j 個傳動元件轉(zhuǎn)角誤差的初相角 。則刀尖的坐標(biāo)值為： e 圖 48 徑向跳動對鏜孔精度影響 式中 R —— 刀尖回轉(zhuǎn)半徑； θ—— 主軸轉(zhuǎn)角。 影響加工精度的因素 原始誤差 與工藝系統(tǒng)原始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差(幾何誤差 ) 與工藝過程有關(guān)的原始誤差 (動誤差 ) 原理誤差 定位誤差 調(diào)整誤差 刀具誤差 夾具誤差 機床誤差 工藝系統(tǒng)受力變形 （ 包括夾緊變形 ） 工藝系統(tǒng)受熱變形 刀具磨損 測量誤差 工件殘余應(yīng)力引起的變形 工件相對于刀具靜止?fàn)顟B(tài)下的誤差 工件相對于刀具運動狀態(tài)下的誤差 主軸回轉(zhuǎn)誤差 導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差 傳動誤差 原始誤差 —— 原始誤差分類 圖 45 原始誤差構(gòu)成 7 研究加工質(zhì)量的方法 ◆ 理論方法： 運用物理學(xué)和力學(xué)原理，分析研究某一個或某幾個因素對加工精度或表面質(zhì)量的影響。對加