【正文】 HδΔRDαBXY（ 45） 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差18216。導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差對加工精度的影響216。 示波器影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素★★ 滾動(dòng)軸承216。加工螺紋時(shí)，產(chǎn)生螺距周期性誤差。徑向跳動(dòng)對車外圓精度影響12345678 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 仍考慮最簡單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在 X方向上作簡諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為 2e。 刀尖回轉(zhuǎn)半徑；主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響★★ 主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)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)軸線際回轉(zhuǎn)線對其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。 加工原理誤差加工原理誤差 式中 誤差敏感方向一般為已加工誤差敏感方向一般為已加工表面過切削點(diǎn)的法線方向。圖圖 44：：ΔRΔYRRΔR =ΔX（ 41）（ 42）顯然：216。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) 接近程度。機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)機(jī)械加工中的振動(dòng)機(jī)械加工中的振動(dòng)影響加工誤差的因素影響加工誤差的因素影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素工藝系統(tǒng)幾何誤差工藝系統(tǒng)幾何誤差工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)熱變形工藝系統(tǒng)熱變形加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第第 4章章 機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 概述概述Introduction to Machining Quality2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量 ◆◆ 圖 42表面過切削點(diǎn)的法線方向。原始誤差構(gòu)成 7 研究加工質(zhì)量的方法研究加工質(zhì)量的方法 ◆◆ 的漂移。主軸徑向圓跳動(dòng)對加工精度的影響（鏜孔）考慮最簡單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在 X方向上作簡諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為 2e。則刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡接近于正圓（圖 49）。加工螺紋時(shí)，產(chǎn)生螺距周期性誤差。軸徑不圓引起車床主軸徑向跳動(dòng)★★ 車床車床 （圖（圖 410）） ——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（圖 412）★★ 傳統(tǒng)測量方法a) b)圖 4142， 4★★ 機(jī)床傳動(dòng)誤差對加工精度的影響圖 41764znz4——αj——提高傳動(dòng)精度措施 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 22 刀具與夾具誤差刀具與夾具誤差 216。夾具誤差?yuàn)A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)整誤差調(diào)整誤差 216。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的位移誤差。測量有限試件造成的誤差。a）調(diào)整法調(diào)整法 （ 圖 420——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)算工藝系統(tǒng)剛度計(jì)算28◆◆ Z 工件截面慣性矩；由于工件變形，使工件加由于工件變形，使工件加工后成鼓形（圖工后成鼓形（圖 423）） 圖 423Δg ————（ 413）216。龍門銑橫梁變形轉(zhuǎn)移 圖 429傳動(dòng)力對加工精度的影響zlRXYFpFc FcdFcdxφra）O′O″r0XYFp AFcdrcd=Fcd / kcOFcFc / kcFp / kcb）36圖 431c,p——轉(zhuǎn)塔車床導(dǎo)向桿提高工藝系統(tǒng)剛度提高工藝系統(tǒng)剛度減小載荷及其變化減小載荷及其變化v采用合理裝夾和加工方式圖 428， 429， 456， 時(shí)效處理殘余應(yīng)力來源殘余應(yīng)力來源v結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫度場和變形不均勻，對加工精度影響顯著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 立式銑床、外圓磨床、導(dǎo)軌磨床受熱變形a）銑床受熱變形形態(tài)b）外圓磨床受熱變形形態(tài)c）導(dǎo)軌磨床受熱變形形態(tài)v特點(diǎn)◆◆ ξmax 溫升。 工件材料線膨脹系數(shù)；板類工件單面加工時(shí)的熱變形（圖 439）圖 439減少熱源發(fā)熱和隔離熱源減少熱源發(fā)熱和隔離熱源均衡溫度場均衡溫度場48圖 443雙端面磨床主軸熱補(bǔ)償1— 主軸 恒溫v加工誤差 系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差常值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差加工誤差統(tǒng)計(jì)特性加工誤差統(tǒng)計(jì)特性51 加工誤差的性質(zhì)加工誤差的性質(zhì) ◆◆ 隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析◆◆ 樣本容量通常取 ④ 正態(tài)分布 式中 μ和 σ分別為 1) x(z)0 zσ +σ 分布圖分析法分布圖分析法 分布曲線分布曲線55216。正態(tài)分布曲線μ(◆◆ ；；σ———— 誤差分布的標(biāo)準(zhǔn)差。工序能力系數(shù) 工序等級(jí) CP＞ ＞ 工序能力不足CP工序能力很差表 42圖UCL=CL=0 5 10 樣組序號(hào)15 20LCL=00 5 10 樣組序號(hào)15 20x 圖LCL=UCL=CL=◆◆ 圖分析圖分析64 調(diào)整尺寸調(diào)整尺寸 式中 工件 母絲杠 校正尺 龍門銑橫梁變形補(bǔ)償附加夾緊力v切削 45鋼時(shí)切削速度與粗糙度關(guān)系100 120v（ m/min）0 20 40 60 80 140表面粗糙度Rz（μm）481216202428收縮系數(shù)Ks積屑瘤高度 h（μm）磨削深度 ap↑， Ra(mm) v；常取中軟v冷卻潤滑液等76機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第第 4章章 機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 影響表層金屬力學(xué)物理影響表層金屬力學(xué)物理性能的工藝因素性能的工藝因素Technological Factors Influencing Physics Properties of Surface Layer77 影響表面冷作硬化的因素影響表面冷作硬化的因素 切削加工切削加工216。其他幾何參數(shù)影響不明顯其他幾何參數(shù)影響不明顯216。磨削速度磨削速度 ↑→ 冷硬程度冷硬程度 ↓（弱化作用加強(qiáng)）（弱化作用加強(qiáng)）216。砂輪粒度砂輪粒度 ↑→ 冷硬程度冷硬程度 ↓216。 冷硬傾向冷硬傾向 ↓ 圖 466前角前角 +→ －，殘余拉應(yīng)力－，殘余拉應(yīng)力 ↓216。f 對殘余應(yīng)力的影響工件： 45，切削條件： vc=86m/min，ap=2mm，不加切削液 = f = f ,κr=75176。帶空氣擋板冷卻噴嘴磨削燒傷與磨削裂紋的控制磨削燒傷與磨削裂紋的控制磨削裂紋磨削裂紋81 表面強(qiáng)化工藝表面強(qiáng)化工藝 216。滾壓加工原理圖216。影響機(jī)床、夾具的使用壽命v機(jī)外振源均通過地基把振動(dòng)傳給機(jī)床。當(dāng)干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時(shí)，產(chǎn)生共振v自激振動(dòng)是一種不衰減振動(dòng)自激振動(dòng)是一種不衰減振動(dòng)216。切削過程，由于偶然干擾，使加工系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)并在加工表面上留下振紋。自激振動(dòng)的產(chǎn)生：自激振動(dòng)的產(chǎn)生：① 88 機(jī)械加工中振動(dòng)的防治機(jī)械加工中振動(dòng)的防治216。f 和 B2176。提高工藝系統(tǒng)剛度 v摩擦式減振器（圖 480）v沖擊式減振器（圖 481） 機(jī)械加工中振動(dòng)的防治機(jī)械加工中振動(dòng)的防治采用減振裝置采用減振裝置圖 481沖擊式減振鏜刀與減振鏜桿1— 沖擊塊 增大工藝系統(tǒng)阻尼 ◆◆ 重疊系數(shù)apfaB振動(dòng)方向 XDfbbda）切削 b）磨削κ r κ r，（ 434）90v在垂直于振動(dòng)方向投影寬度；——減小機(jī)內(nèi)干擾力的幅值減小機(jī)內(nèi)干擾力的幅值 軌跡為直線，無能量輸入 機(jī)械加工過程中自激振動(dòng)機(jī)械加工過程中自激振動(dòng)② 0＞ φ＞ π自激振動(dòng)機(jī)理自激振動(dòng)機(jī)理圖 474 自激振動(dòng)的頻率等于或接近自激振動(dòng)的頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率于系統(tǒng)的固有頻率216。強(qiáng)迫振動(dòng)的特征強(qiáng)迫振動(dòng)的特征85 機(jī)械加工過程中自激振動(dòng)機(jī)械加工過程中自激振動(dòng)自激振動(dòng)的概念自激振動(dòng)的概念216。 工藝 系統(tǒng)受到初始干擾力而破壞了其平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)僅靠彈性恢復(fù)力來維持的振動(dòng)稱為自由振動(dòng)。 用于強(qiáng)化形狀復(fù)雜或不宜用其用于強(qiáng)化形狀復(fù)雜或不宜用其它方法強(qiáng)化的工件，例如板彈簧它方法強(qiáng)化的工件，例如板彈簧、螺旋彈簧、齒輪、焊縫等、螺旋彈簧、齒輪、焊縫等滾壓加工滾壓加工圖 470 利用淬硬和精細(xì)研磨過的滾輪利用淬硬和精細(xì)研磨過的滾輪或滾珠，在常溫狀態(tài)擠壓金屬表或滾珠，在常溫狀態(tài)擠壓金屬表面，將凸起部分下壓下，凹下部面，將凸起部分下壓下，凹下部分上凸，修正工件表面的微觀幾分上凸，修正工件表面的微觀幾何形狀何形狀 ,形成壓縮殘余應(yīng)力，提高形成壓縮殘余應(yīng)力，提高耐疲勞強(qiáng)度（圖耐疲勞強(qiáng)度（圖 471））216。f=,◆◆ 砂輪硬度、組織影響不顯著砂輪硬度、組織影響不顯著◆◆ 工件材料216?？v向進(jìn)給量影響復(fù)雜縱向進(jìn)給量影響復(fù)雜216。后刀面磨損對冷硬影響◆◆ 后刀面磨損影響顯著（圖后刀面磨損影響顯著（圖 465））0 磨損寬度 VB(mm)100180260340硬度(HV)50鋼， vf↑，冷硬程度，冷硬程度 ↑(圖圖 464)；常取中等組織v50(m/s)f == 以幾何誤差補(bǔ)償受力變形（圖 458） 誤差補(bǔ)償誤差補(bǔ)償 71機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第第 4章章 機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 影響加工表面粗糙度影響加工表面粗糙度的工藝因素的工藝因素Technological Factors Influencing Roughness72 切削加工表面粗糙度