【正文】 ?前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲） 現(xiàn)以臥式車(chē)床為例，說(shuō)明導(dǎo)軌誤差是怎樣影響工件的加工精度的。 ? 在無(wú)特殊說(shuō)明的情況下， Y 向?yàn)檎`差敏感方向， Z 向則為誤差非敏感方向。 ? A 點(diǎn)左側(cè)之曲線幾乎與縱坐標(biāo)平行，即使成本提高的很多，但精度提高得卻很少乃至不能提高。即，加工精度包括 尺寸精度 、 形狀精度 和 位置精度 。 ? 機(jī)械制造質(zhì)量分成 加工精度 和 表面質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)研究 。 20233 3 ? 產(chǎn)品的制造質(zhì)量主要與零件制造質(zhì)量 、產(chǎn)品的裝配質(zhì)量有關(guān) ， 零件的制造質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ) 。 ? 產(chǎn)品的質(zhì)量是第一位的，沒(méi)有質(zhì)量，高效率、低成本就失去了意義。 ? 優(yōu)質(zhì)就是高的產(chǎn)品質(zhì)量。 20233 2 ? 制造質(zhì)量 ，它主要指產(chǎn)品的制造與設(shè)計(jì)的符合程度。 ? 波距與波高之比在 50~1000范圍內(nèi)的幾何形狀誤差 ， 稱為 波度 。 一般說(shuō) ， 當(dāng)T 時(shí) ， 就保證了加工精度 。 20233 11 ?加工誤差與加工成本 C成反比關(guān)系。 ? 加工誤差的大小，則決定于原始誤差的大小和方向。 20233 24 ? 兩種方法常常結(jié)合起來(lái)應(yīng)用， ? 可先用統(tǒng)計(jì)分析法尋找加工誤差產(chǎn)生的規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因； ? 然后運(yùn)用計(jì)算分析法進(jìn)行分析、試驗(yàn)，找出影響工件加工精度的主要原因。 從 圖 511可知，車(chē)床前后導(dǎo)軌扭曲的最終結(jié)果反映在工件上，于是產(chǎn)生了加工誤差△ y。它主要影響加工工件的圓度和圓柱度。 20233 45 下面以在鏜床上鏜孔、車(chē)床上車(chē)外圓為例來(lái)說(shuō)明主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響。 2）減少機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響。 20233 56 20233 57 討論 ? 若鏜桿進(jìn)給，即鏜桿既旋轉(zhuǎn)又移動(dòng)（ 圖示 ），導(dǎo)軌誤差對(duì)加工精度有無(wú)影響？ ? 答：不會(huì)產(chǎn)生孔的形狀誤差，但會(huì)產(chǎn)生孔的位置誤差。 3）盡可能采用降速運(yùn)動(dòng)，且傳動(dòng)比最小的一級(jí)傳動(dòng)件應(yīng)在最后。 ? 但在加工余量過(guò)小或工件壁厚較薄的情況下，用磨鈍了的刀具加工后，工件的加工表面會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象 (負(fù)擴(kuò)切 )。 ? 因?yàn)榧庸け砻娴男螤钪饕蓹C(jī)床運(yùn)動(dòng)精度來(lái)保證，加工表面的尺寸主要由調(diào)整決定。 20233 74 圖例 車(chē)刀的尺寸磨損 圖例 車(chē)刀磨損過(guò)程 20233 75 ?正確地選用刀具材料和選用新型耐磨的刀具材料， ?合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量， ?正確地刃磨刀具， ?正確地采用冷卻潤(rùn)滑液等，均可有效地減少刀具尺寸磨損。 20233 79 圖例 鉆孔夾具誤差對(duì)加工精度的影響 20233 80 測(cè)量誤差 （ 1）量具、量?jī)x和測(cè)量方法本身的誤差 （ 2）環(huán)境條件的影響（溫度、振動(dòng)等） （ 3）測(cè)量人員主觀因素的影響（視力、測(cè)量 力大小等） （ 4）正確選擇和使用量具，以保證測(cè)量精度 20233 81 調(diào)整誤差 試切法調(diào)整 定程機(jī)構(gòu)調(diào)整 樣板、樣件調(diào)整 夾具安裝調(diào)整 大批量生產(chǎn)時(shí)常采用 行程擋塊、靠模、凸輪 作為定程機(jī)構(gòu)，其制造 精度和調(diào)整精度產(chǎn)生調(diào) 整誤差 樣件、樣板的制造精度 和安裝精度、對(duì)刀精度 產(chǎn)生調(diào)整誤差 ?測(cè)量誤差 ?進(jìn)給機(jī)構(gòu)位移誤差（爬 行現(xiàn)象） ?加工余量的影響（余量 很小時(shí)，刀刃打滑） 影響工件在機(jī)床上 占有正確的加工位置 20233 82 調(diào)整誤差 ?在活塞加工中，就存在著許多工藝系統(tǒng)的調(diào)整問(wèn)題。 圖 511 試切調(diào)整 20233 85 ? (3)微進(jìn)給誤差 在試切最后一刀時(shí) ， 總是要調(diào)整一下車(chē)刀 (或砂輪 ) 的徑向進(jìn)給量 。 ? 3)在一些銑床夾具上常裝有對(duì)刀塊 ， 專門(mén)供銑刀對(duì)刀之用 。工藝系統(tǒng)的總變形量為： yxt= yjc+ydj+yjj+ygj kxt=Fp/yxt, kjc= Fp/yjc ， kdj= Fp/ydj , kjj= Fp/yjj， kgj= Fp/ygj 工藝系統(tǒng)剛度的一般式為： kxt= 1/(1/kjc+1/ kdj+1/ kj+1/ kgj) （ 4 7） 20233 97 3. 機(jī)床部件剛度特點(diǎn) 20233 98 圖 單向靜載測(cè)定車(chē)床剛度 1－心軸 6－千分表 4－測(cè)力環(huán) 5－螺旋加力器 圖 5－ 15 車(chē)床刀架部件的剛度曲線 Ⅰ －一次加載 Ⅱ －二次加載 Ⅲ －三次加載 20233 99 （ 1）機(jī)床部件剛度的特點(diǎn) 1） 背向力 Fp與刀架變形 ydj不是線性關(guān)系。 ? 其原因在于機(jī)床部件受力變形過(guò)程中有摩擦力的作用 。 1） 工件的剛度及其變形 （二）工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響 切削力作用位置變化引起的加工誤差 20233 108 2） 工件短而粗 即此時(shí)工藝系統(tǒng)剛度主要取決于機(jī)床剛度 當(dāng)?shù)毒咔邢鞯焦ぜ娜我馕恢? C時(shí)（ 圖示 ），工藝系統(tǒng)的總變形 y系統(tǒng) 為： yxt＝ yx+y刀架 通過(guò)推證可知工藝系統(tǒng)在工件切削點(diǎn)處的變形量為 : y系統(tǒng) =Fp［ 1/k刀 +1/k頭 (Lx/x)2+1/k尾 (x/L)2］ (516) 可以看出 : y系統(tǒng) =f(x)， 是一個(gè)二次拋物線方程，變形大小隨刀具在 x方向位置變化 ,使車(chē)出的工件呈拋物線形狀（ 圖 5－20）。預(yù)加 載荷，也可增大 接觸剛度 加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)， 采用中心架或 跟刀架來(lái)提高 工件的剛度。 這種溫度場(chǎng)稱為 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng) 20233 131 20233 132 機(jī)床在開(kāi)始工作的一段時(shí)間內(nèi)，其溫度場(chǎng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，其精度也是很不穩(wěn)定的，工作一定時(shí)間后，溫度才逐漸趨于穩(wěn)定，其精度也比較穩(wěn)定。 因此， 熱變形對(duì)工件加工精度影響很大。 1) 采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu) 2) 合理選擇機(jī)床零部件的 安裝基準(zhǔn) (圖 535) 尋求各部件熱變形的規(guī) 律建立熱變形位移數(shù)字 模型并存入計(jì)算機(jī)中進(jìn) 行實(shí)時(shí)補(bǔ)償 加工前使機(jī)床高速空轉(zhuǎn)， 達(dá)到熱平衡時(shí)再切削加工 1）減小溫差； 2）均衡關(guān)鍵件的溫升，避免 彎曲變形（如 圖 所示） 恒溫車(chē)間、使用門(mén)簾、取暖裝置均勻布置； 恒溫精度一般控制在177。 20233 151 毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 20233 152 圖 5－ 30 鑄件殘余應(yīng)力引起的變形 圖 736所示為一個(gè)內(nèi)外壁厚相差較大的鑄件，在澆鑄后的冷卻過(guò)程中產(chǎn)生殘余應(yīng)力的情況。 ?對(duì)質(zhì)量和體積均很大的笨重零件，即使在同一臺(tái)重型機(jī)床進(jìn)行粗精加工也應(yīng)該在粗加工后將被夾緊的工作松開(kāi)，使之有充足時(shí)間重新分布內(nèi)應(yīng)力，在使其充分變形后，然后重新夾緊進(jìn)行精加工。 五、就地加工法 全部零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，然后裝配成部件或產(chǎn)品，且 各零部件之間具有工作時(shí)要求的相對(duì)位置，最后以一個(gè) 表面為基準(zhǔn)加工另一個(gè)有位置精度要求的表面，實(shí)現(xiàn)最 終精加工，這就是“就地加工”法，也稱自身加工修配法 。 對(duì)于變值系統(tǒng)性誤差，在查明其大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律后，可采用自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)償或自動(dòng)周期補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ? 3） 確定組距組界及分組 h= (xmax xmin)/(k1) 第一組上界值： s1=xmin+h/2 第一組下界值： x1=xminh/2 20233 172 ? 例如磨削一批軸徑為 mm的工件，實(shí)測(cè)后的尺寸如表 4l所示。 20233 174 ? （ 3）計(jì)算組距 h，即組與組間的間隔 ? h = = = μ m ≈ 5μ m ? （ 4）計(jì)算第一組的上、下界限值 Sm177。 ? （ 9）按表列數(shù)據(jù)以頻率密度為縱坐標(biāo)；組距（尺寸間隔）為橫坐標(biāo)就可以畫(huà)出直方圖，如圖 432所示 20233 177 ? 由圖 432可知，該批工件的尺寸分散范圍大部分居中，偏大、偏小者較少。 （ 2）直方圖的觀察與分析 20233 182 2. 理論分布圖 —— 正態(tài)分布曲線 20233 183 當(dāng)采用該曲線代表加工尺寸的實(shí)際分布曲線時(shí) ， 上式各參數(shù)的意義為： y —— 分布曲線的縱坐標(biāo) ， 表示工件的分布密度 （ 頻率密度 ） ； x—— 分布曲線的橫坐標(biāo) ， 表示工件的尺寸或誤差； n—— 一批工件的數(shù)目 （ 樣本數(shù) ） 。 在 177。 所以在一般情況下，應(yīng)使所選擇的加工方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差 ζ與公差帶寬度 T之間具有下列關(guān)系： 6ζ≤T 但考慮到系統(tǒng)誤差及其它因素的影響，應(yīng)當(dāng)使6ζ小于公差帶寬度 T， 才能可靠地保證加工精度。 3. 非正態(tài)分布曲線 20233 189 4）孤島形 在遠(yuǎn)離分布中心的地方又出現(xiàn)小直方，見(jiàn) 圖例 d。 2） 判斷加工誤差的性質(zhì) ?如果實(shí)際分布曲線基本符合正態(tài)分。 5）雙峰形 分布圖具有兩個(gè)頂峰，見(jiàn) 圖例 e。出現(xiàn)該圖形的主要原因可能是測(cè)量方法不當(dāng)或讀數(shù)不準(zhǔn)，也可能是數(shù)據(jù)分組不當(dāng)所致。 實(shí)際生產(chǎn)中常常認(rèn)為加工一批工件尺寸全部在 177。1ζ—— 一批零件的均方根差， 。 20233 179 抽取工件 100個(gè)，經(jīng)測(cè)量： φmax=，φmin=， 取 ，統(tǒng)計(jì)每組的工件數(shù)，將所得的結(jié)果列表 71。 20233 175 ? （ 5）計(jì)算其余各組的上、下界限值。 20233 173 作直方圖的步驟如下： ? （ 1）收集數(shù)據(jù)。 20233 166 20233 167 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法就是以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工件進(jìn)行實(shí)際測(cè)量所得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，分析一批工件的情況，從而找出產(chǎn)生誤差的原因以及誤差性質(zhì)，以便提出解決問(wèn)題的方法。 20233 163 圖 5－ 41 立軸轉(zhuǎn)塔車(chē)床刀架轉(zhuǎn)位誤差的轉(zhuǎn)移 20233 164 常值誤差 變值誤差 ?在順序加工一批工件時(shí)，誤差的大小和方向保持不變者，稱為常值系統(tǒng)性誤差。 2．增加消除殘余應(yīng)力的專門(mén)工序 對(duì)鑄、鍛、焊接件進(jìn)行退火或回火； 工件淬火后進(jìn)行回火；對(duì)精度要求 高的零件在粗加工或半精加工后進(jìn) 行時(shí)效處理（自然、人工、振動(dòng)時(shí) 效處理） 20233 158 查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素后，設(shè)法對(duì)其直接進(jìn)行 消除或減弱，如 細(xì)長(zhǎng)軸加工 用跟刀架會(huì)導(dǎo)致工件彎曲 變形 ， 現(xiàn)采用反拉法切削 工件受拉不受壓不會(huì)因偏心 壓縮而產(chǎn)生彎曲變形 一、減少誤差法 二、誤差補(bǔ)償法 誤差補(bǔ)償法是人為地造出一種新的原始誤差，去抵消 原來(lái)工藝系統(tǒng)中存在的原始誤差，盡量使兩者大小相 等、方向相反而達(dá)到使誤差抵消得盡可能徹底的目的。在軸心線和兩條虛線之間，是彈性變形區(qū)域，在虛線以外是塑性變形區(qū)域。 ℃ 。由于中心角 θ很小，其中性層的長(zhǎng)度可近似認(rèn)為等于原長(zhǎng) L， 則 f =L/2 tan(θ/4） ≈Lθ/8 且 （ R+H） θR θ=αΔtL θ= αΔtL/H 所以 f≈ αΔtL2/8H 20233 142 圖例 薄板磨削時(shí)的彎曲變形 20233 143 圖示 為車(chē)削時(shí)車(chē)刀的熱變形與切削時(shí)間的關(guān)系曲線。 在生產(chǎn)中，必須注意 : 20233 133 各類(lèi)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。 對(duì)剛性較差 的工件選擇 合適的夾緊 方法，能減 小夾