【正文】 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(jī)床誤差 ?機(jī)床制造誤差 ?機(jī)床安裝誤差 ?導(dǎo)軌磨損 20 ◆ 機(jī)床傳動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響 圖 417 齒輪機(jī)床傳動(dòng)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(jī)床傳動(dòng)鏈為例： 式中 Δθn —— 傳動(dòng)鏈末端元件轉(zhuǎn)角誤差； kj —— 第 j 個(gè)傳動(dòng)元件的誤差傳遞系數(shù) ， 表明第 j個(gè)傳動(dòng)元件對(duì)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(dòng)比； ωn —— 傳動(dòng)鏈末端元件角速度； αj—— 第 j 個(gè)傳動(dòng)元件轉(zhuǎn)角誤差的初相角 。 ? 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(jī)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(duì)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) 。 ◆ 常值系統(tǒng)誤差 —— 其大小和方向均不改變 。 用 2σ代替 3σ， 得到： 此時(shí)產(chǎn)生不合格品得概率為 %， 完全可以接受 。 此時(shí) ， 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(dòng)能夠維持 。 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 ? 相角特征： 強(qiáng)迫振動(dòng)位移的變化在相位上滯后干擾力一個(gè)φ角 ， 其值與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及干擾力頻率有關(guān) 。 ◆ 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。 圖 441 均衡立柱前后壁溫度場(chǎng) ? 減少切削熱和磨削熱 ， 粗 、精加工分開 。 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(jī)床剛度； kjj —— 夾具剛度； kd —— 刀具剛度； kg —— 工件剛度 。 ◎ 思考：主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)， 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(dòng)影響加工表面的圓度誤差 e ★ 主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響（車外圓） 13 機(jī)床誤差 ★ 主軸端面圓跳動(dòng)對(duì)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(shí) ， 產(chǎn)生螺距周期性誤差 。 ◆ 零件宏觀幾何形狀誤差、波度、表面粗糙度 宏觀幾何形狀誤差（平面度、圓度等） — 波長(zhǎng) /波高＞ 1000 波度 — 波長(zhǎng) /波高 =50～ 1000；且具有周期特性 表面粗糙度 —— 波長(zhǎng) /波高＜ 50 a） 波度 b） 表面粗糙度 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(duì)零件使用性能的影響 對(duì)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(duì)耐疲勞性影響 對(duì)耐蝕性影響 對(duì)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(duì)加工精度的影響程度也不同。 ( ) c ossi nX R eYR?????（ 44） 顯然，式（ 44）為一橢圓。 ?測(cè)量有限試件造成的誤差。 28LtXS? ? ?????（ 519） ◆ 板類工件單面加工時(shí)的熱變形（圖 439） 圖 439 平面加工熱變形 θ/ 4 θ L S 2023 38 8 600 ( )LtXSmm? ? ? ? ? ?? ? ????此值已大于精密導(dǎo)軌平直度要求 結(jié)果 ： 加工時(shí)上表面升溫 ， 工件向上拱起 ， 磨削時(shí)將中凸部分磨平 ，冷卻后工件下凹 。 52 分布圖分析法 1） 采集數(shù)據(jù) 樣本容量通常取 n = 50～ 200 2） 確定分組數(shù) 、 組距 、 組界 、 組中值 ① 按教材 134頁(yè)表 52初選分組數(shù) k′； ② 確定組距 d： 取整 ， d′→d ③ 確定分組數(shù) k： m a x m in11xx Rd kk?? ?????? ④ 確定各組組界 、 組中值 ⑤ 統(tǒng)計(jì)各組頻數(shù) 1Rd??直方圖 53 分布圖分析法 圖 444 直方圖 x y （ 頻數(shù) ） （ 偏差值 ） （ 平均偏差 ） 15 10 5 （ 公差帶中心 ） （ 公差帶下限 ） （ 公差帶上限 ） 3） 計(jì)算樣本平均值和標(biāo)準(zhǔn)差 : 4） 畫直方圖 （ 圖 444） 11 niixxn?? ?（ 420） ? ?2111niis x xn???? ?（ 421） 54 ◆ 正態(tài)分布 式中 μ和 ζ分別為 正態(tài)分布隨機(jī)變量總體平均值和標(biāo)準(zhǔn)差 。 機(jī)械加工過程中振動(dòng)的類型 自由振動(dòng) 自由振動(dòng) 強(qiáng)迫振動(dòng) 自激振動(dòng) 84 機(jī)械加工過程中強(qiáng)迫振動(dòng) 強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生原因 ? 由外界周期性的干擾力 （ 激振力 ） 作用引起 ? 強(qiáng)迫振動(dòng)振源：機(jī)外＋機(jī)內(nèi) 。 ～ 20176。 ? 其他影響因素：刀具幾何角度 、 刃磨質(zhì)量 ， 切削液等 圖 461 切削 45鋼時(shí)切削速度與粗糙度關(guān)系 100 120 v（ m/min） 0 20 40 60 80 140 表面粗糙度R z（μm） 4 8 12 16 20 24 28 收縮系數(shù)K s 積屑瘤高度 h（μm） 0 200 400 600 h Ks Rz 切削加工表面粗糙度影響因素 切削表面塑性變形和積屑瘤 74 ? 砂輪速度 v↑， Ra↓ ? 工件速度 vw↑， Ra ↑ ? 砂輪縱向進(jìn)給 f↑， Ra ↑ ? 磨削深度 ap↑， Ra ↑ 圖 462 磨削用量對(duì)表面粗糙度的影響 vw = 40(m/min) f = (m /min) ap = (mm) v = 50(m/s) f = (m /min) ap = (mm) v(m/s), vw(m/min) R a(μm) 0 30 40 50 60 a） ap(mm) 0 R a(μm) 0 b） 磨削加工表面粗糙度影響因素 磨削用量影響 圖 463 光磨次數(shù) Ra關(guān)系 Ra(μm) 0 10 20 30 光磨次數(shù) 粗粒度砂輪 (WA60KV) 細(xì)粒度砂輪 (WA/GCW14KB) ?光磨次數(shù) ↑， Ra↓ 75 ? 砂輪粒度 ↑， Ra↓；但要適量 ? 砂輪硬度適中 ， Ra↓ ；常取中軟 ? 砂輪組織適中 ， Ra ↓ ；常取中等組織 ? 采用超硬砂輪材料 ， Ra ↓ ? 砂輪精細(xì)修整 ， Ra ↓ 磨削加工表面粗糙度影響因素 砂輪影響 其他影響因素 ? 工件材料 ? 冷卻潤(rùn)滑液等 76 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第 4章 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 性能的工藝因素 Technological Factors Influencing Physics Properties of Surface Layer 77 影響表面冷作硬化的因素 切削加工 ? f↑， 冷硬程度 ↑(圖 464) ◆ 切削用量影響 ◆ 刀具影響 ? rε↑， 冷硬程度 ↑ ? 其他幾何參數(shù)影響不明顯