【正文】 合程度。 ? 產品的質量是第一位的，沒有質量，高效率、低成本就失去了意義。 ? 機械制造質量分成 加工精度 和 表面質量兩個方面來研究 。 ? A 點左側之曲線幾乎與縱坐標平行，即使成本提高的很多，但精度提高得卻很少乃至不能提高。 20233 28 機床幾何誤差的來源 ?機床制造 ?磨損 ?安裝 機床幾何誤差的組成 ①主軸回轉誤差 ②導軌誤差 ③傳動鏈誤差 20233 29 機床的幾何誤差組成 機床幾何誤差 機床傳動鏈誤差 機床主軸回轉誤差 機床導軌誤差 ?軸向竄動 ?徑向跳動 ?角度擺動 ?水平面內直線度 ?垂直面內直線度 ?前后導軌的平行度 ?內聯(lián)傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動誤差 20233 30 機床導軌誤差 機床導軌誤差的基本形式 ?水平面內的直線度 ?垂直面內的直線度 ?前后導軌的平行度（扭曲） 現(xiàn)以臥式車床為例，說明導軌誤差是怎樣影響工件的加工精度的。 ?漂移 是指主軸回轉軸線在每一轉內的每一瞬時的變動方位和變動量都是變化的一種現(xiàn)象 。 生產實際中，從工藝方面采取轉移主軸回轉誤差的措施，消除主軸回轉誤差對加工精度的影響，也是十分有效的。 刀具的安裝和使用不當， 也會影響加工精度。 ? 一般刀具耐用度低，在一次調整加工中的磨損量較顯著，特別是在加工大型工件，加工持續(xù)時間長的情況下更為嚴重，對工件尺寸及形狀精度的影響不可忽視。 20233 83 ?不同的調整方式，有不同的誤差來源： ? —— 廣泛用在單件、小批生產中。 ?外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計。 20233 104 3)低剛度零件的影響 在機床部件中，個別薄弱零件對剛度的影響很大。此外，還有滾動導軌和靜壓導軌。 曲線 A —— 車刀連續(xù)工作時的熱伸長曲線； 曲線 B —— 切削停止后，車刀溫度下降曲線； 曲線 C —— 傳動作間斷切削的熱變形切削。 ?冷校直工藝方法是在一些長棒料或細長零件彎曲的反方向施加外力 F以達到校直目的，如圖 531a所示。 如原理誤差和機床、刀具、夾具的制造誤差，一次調整誤差以及工藝系統(tǒng)因受力點位置變化引起的誤差等都屬常值系統(tǒng)誤差。 ? 一般取 100件左右，找出最大值 La＝ 54μ m，最小值 Sm＝ 16μ m(見表 41)。 精鏜活塞銷孔，圖紙要求： 實例二： 表 工件頻數(shù)分布表 20233 180 圖 5－ 43 活塞銷孔直徑尺寸分布圖 20233 181 直方圖作出后，通過觀察圖形可以判斷生產過程是否穩(wěn)定，估計生產過程的加工質量及產生廢品的可能性。 3ζ 范圍內，即： 正態(tài)分布曲線的分散范圍為 177。 產生這種圖形的主要原因可能是經過兩次不同的調整加工的工件混在一起。有時端跳、徑跳等形位誤差也服從這種分布。 （ 2）正態(tài)分布曲線的特征參數(shù) 20233 185 圖 5－ 33 正態(tài)分布曲線及其特征 20233 186 ①曲線對稱于直線 x②曲線與 x軸圍成的面積代表了一批工件的全部，即 100%，其相對面積為 1。 X i = （某組上限值 +某組下限值） / 2 第一組中心值 X I = μm = 16μm 20233 176 ? （ 7）記錄各組的數(shù)據(jù)，整理成頻數(shù)分布表 ? （ 8）統(tǒng)計各組的尺寸頻數(shù)、頻率和頻率密度，并填入表中。 5） 繪制直方圖 按表列數(shù)據(jù)以頻率密度為縱坐標 ， 組距為橫坐標畫出直方圖 ， 如 圖 743所示 。圖 542所示為利用鏜模進行鏜孔， 主軸與 鏜桿浮動聯(lián)接。 ?用這些零件裝配成機器，在機器使用中也會逐漸產生變形，從而影響整臺機器的質量。 例如：在磨削 400mm長的絲杠螺紋時，每磨一次溫度升高 1℃ ，則被磨絲杠將伸長 △ L= 105 400 1mm= 而 5級絲杠的螺距累積誤差在 400mm長度上不允許超過 5μm左右。 切削過程中受力方向變化引起的加工誤差 20233 118 圖 5－ 21 單爪撥盤傳動下工件的受力分析 20233 119 圖 5－ 22 單爪撥盤傳動下工件的變形分析 20233 120 2）由于慣性力引起的誤差 20233 121 1） 由于機床部件或工件本身重量以及它們在移動中位置變化而引起的加工誤差（ 圖 ） 2） 由于夾緊力引起的加工誤差（ 圖 523） 工藝系統(tǒng)其它外力作用引起的加工誤差 20233 122 圖 機床部件自重引起地橫梁變形 20233 123 圖 5－ 23 套筒夾緊變形誤差 Ⅰ －工件 Ⅱ －開口過渡環(huán) 20233 124 圖 5－ 24 薄片工件的磨削 a) 毛坯翹曲 b) 電磁工件臺吸緊 c) 磨后松開，工件翹曲 b) d) 磨削凸面 e) 磨削凹面 f) 磨后松開，工件平直 20233 125 通過提高導軌等 結合面的刮研質 量、形狀精度并 降低表面粗糙度， 都能增加接觸面 積，有效地提高 接觸剛度。 20233 103 2)摩擦力的影響 ? 如下圖所示 ， 機床部件在經過多次加載卸載之后 ， 卸載曲線回到了加載曲線的起點 D， 殘留變形不再產生 ， 但此時加載曲線與卸載曲線仍不重合 。 ? 2) 當工件形狀復雜 ， 尺寸和重量都比較大的時候 ， 采用樣板對刀 。 ? 精加工用夾具一般取工件上相應尺寸公差的 1/2~1/3； ? 粗加工用夾具一般取工件上相應尺寸公差的 1/5~1/10。 20233 72 一般刀具 ? 一般刀具的制造誤差，對工件的加工精度沒有直接的影響。 2）提高傳動件的制造和安裝精度，尤其是末端零件的精度。 20233 53 圖 5－ 7 主軸純角度擺動對鏜孔精度的影響 20233 54 （ 3）提高主軸回轉精度的措施 1）提高主軸的軸承精度。如圖 41b所示。 ?分析計算法 主要是分析各項誤差單獨的變化規(guī)律； ?統(tǒng)計分析法 主要是研究各項誤差綜合時變化規(guī)律，只適用于大批大量的生產條件。 ? 某種加工方法的加工經濟精度應理解為一個范圍 。 圖 51 微觀幾何形狀誤差、波度與宏觀幾何形狀誤差 20233 5 ? 表面粗糙度 是加工表面的微觀幾何形狀誤差 ， 其波距與波高之比一般小于 50。 優(yōu)質、高產、低消耗是企業(yè)發(fā)展的必由之路。 ? 零件的機械制造質量包括 零件幾何精度 和零件表面層的 物理機械性能 兩個方面。 ? 在精密加工中，形狀精度往往占主導地位。 20233 21 20233 22 四、 研究機械加工精度的方法 分析計算法 統(tǒng)計分析法 是在掌握各種原始誤差對加工精度影響規(guī)律的基礎上，分析工件加工中所出現(xiàn)的誤差可能是哪一種或哪幾種主要原始誤差所引起的，并找出原始誤差與加工誤差之間的影響關系，通過估算來確定工件加工誤差的大小，再通過試驗測試來加以驗證。 ? 可采用耐磨合金鑄鐵、鑲鋼導軌、貼塑導軌、滾動導軌、導軌表面淬火等措施提高導軌的耐磨性。 這樣，上述四點工件的直徑都相等，其它各點直徑誤差也很小，所以車削出的工件表面接近于一個真圓。 （ 2）機床傳動鏈誤差描述 傳動鏈末端元件產生的轉角誤差。 ?此類刀具因刀具的安裝誤差所引起的工件形狀誤差不可忽視。 ?必須注意提高夾具易磨損件的耐磨性。 20233 86 ?在大批大量生產中廣泛應用行程擋塊 、 靠模 、 凸輪等機構保證加工精度 。 20233 100 1)結合面接觸變形的影響 ? 由于零件表面存在宏觀幾何形狀誤差和微觀幾何形狀誤差，結合面的實際接觸面積只是名義接觸面積的一小部分，在外力作用下，實際接觸區(qū)的接觸應力很大，產生了較大的接觸變形。 切削力 大小變化引起的加工誤差（誤差復映） 20233 113 圖 5－ 18 毛坯形狀誤差復映 20233 114 1＜稱為誤差復映系數(shù)， ??? mw ??? f、 ap 、 vc － 分別為進給量、背吃刀量和切削速度； pFKpFC 、 ppp FFF nyx 、 CKvfCppFpFp FncyF ?1?pFx pcaF ? )(),( 222111 yacFyac pPpp ????式中 －與切削條件有關； －指數(shù)； ，所以 在一次走刀加工中，切削速度、進給量及其它切削條件設為不變，即 C為常數(shù)，在車削加工中， 即 pFKpFncvpFyfpFxpapFCpF ?根據(jù)車削力的計算公式20233 115 由于 y y2相對 ap ap2而言數(shù)值較小，可忽略不計，即有 mxtppxtxtPxtpwppppkCaakCkFFFyycaFcaF???????????)(,2121212211所以 xtkC?? 由上式可知 ,工藝系統(tǒng)的剛度 kxt越大 ,復映系數(shù) ε越小 ,毛坯誤差復映到工件上去的部分就越少 。 （ 圖 ） （二）機床熱變形對加工精度的影響 20233 134 圖 車床的熱變形 20233 135 、牛頭刨床、立式車床類機床 導軌副的摩擦熱 種 磨 床 砂輪主軸軸承的發(fā)熱和液壓系統(tǒng)的發(fā)熱 （ 圖例 ） （ 圖例 ） 20233 136 牛頭刨床滑枕熱變形及結構改進示意圖 a) 原滑枕截面圖 b)原滑枕熱變形示意圖 c) 滑枕熱對稱結構 20233 137 外園磨床的熱變形示意圖 1－床身 2－導軌 3－工件 4－砂輪 5－砂輪架 6－螺母 20233 138 20233 139 1. 工件均勻受熱 △ L=αL△ t 式中 α—— 工件材料的熱膨脹系數(shù)，單位為 1/℃ ； L—— 工件在熱變形方向的尺寸，單位為 mm； △ t—— 工件溫升，單位為 ℃ 。 產生原 因 殘余應力是由金屬內部的相鄰宏觀或微觀組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產生的，促使這種變化的因素主要來自熱加工或冷加工。 然后按各組的誤差范圍分別調整刀具位置，使整批工 件的尺寸分散范圍大大縮小。 二、加工誤差的統(tǒng)計分析方法 20233 168 （一）分布曲線法 A. 實際分布圖 —— 直方圖 20233 169 20233 170 1） 收集數(shù)據(jù) 在一定的加工條件下，按一定的抽樣方式抽取一個樣本（即抽取一批零件），樣本容量（抽取零件的個數(shù)）一般取 100件左右，測量各零件的尺寸，并找出其中的最大值 xmin和最小值 xmin。第二組的下界限值加上組距就是第二組的上界限值，其余類推。它決定一批工 件尺寸分散中心的坐標位置。 該圖形屬正常圖形。 20233 190 圖 5－ 44 常見的幾種非正態(tài)分布圖形 a) 鋸齒形 b) 對稱形 c) 偏向形 d) 孤島形 e) 雙峰形 f) 平頂形 20233 191 1） 確定給定加工方法的精度 對于給定的加工方法，服從正態(tài)分布，其分散范圍為177。 3ζ（ 或 6ζ） 的概念在研究加工誤差時應用很廣。 3）若工件尺寸分散范圍恰好等于其公差帶 T， 這種情況下稍有不慎就會產生廢品，故應采取適當措施減小分散范圍。 經驗證明，組數(shù)太少會掩蓋組內數(shù)據(jù)的變動情況，組數(shù)太多會使各組的高度參差不齊，從而看不出變化規(guī)律。 加工誤差 隨機誤差 系統(tǒng)誤差 ?在順序加工一批工件