【導(dǎo)讀】運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中去研究。為實(shí)現(xiàn)切削過(guò)程，工件與刀具之間要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即切削運(yùn)動(dòng)，它由金屬切削機(jī)床來(lái)完成。當(dāng)剪切面上的剪應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)產(chǎn)生了剪切破壞,使切屑沿厚度斷裂成均勻的顆粒狀。長(zhǎng)高了的積屑瘤，受外力或振動(dòng)的作用可能發(fā)生局部斷裂或脫落。有些資料表明積屑瘤的。在溫度很高時(shí),潤(rùn)滑，積屑瘤同樣不易形成。產(chǎn)生的積屑瘤高度達(dá)到很大值。此外，接觸面間壓力、粗糙程度、粘結(jié)強(qiáng)度等因素都與形成積屑瘤的條件有關(guān)。合理控制切削條件，調(diào)節(jié)切削參數(shù)，盡量不形成中溫區(qū)域，就能較有效地抑制或避免積屑瘤的產(chǎn)生。為了抑制積屑瘤，通常選用中等以上切削速度加工。粗加工時(shí)可以利用積屑瘤，可代替刀尖參加切削，增加刀具的耐用度，；精加工時(shí)應(yīng)限制積屑瘤的產(chǎn)生。由于積屑瘤會(huì)改變刀具的尺寸，影響加工精度，同時(shí)積屑瘤的脫落，會(huì)留。背吃刀量ap增大后，切屑與刀具接觸面積以相同比例增大，散熱條件顯著改善；這主要由于“磨?！钡那邢髯饔迷斐傻?。

　　

【正文】 精度： 限制加工表面宏觀幾何形狀誤差。 3) 相互位置 精度 ： 限制加工表面與其基準(zhǔn)間的相互位置誤差。 23 41 原始誤差 工藝系統(tǒng)中凡是能直接引起加工誤差的因素都稱為 原始誤差 。 原始誤差的存在，使工藝系統(tǒng)各組成部分之間的位置關(guān)系或速度關(guān)系偏離了理想狀態(tài)，致使加工后的零件產(chǎn)生了加工誤差。 原始誤差的 分類歸納 如下。 若原始誤差是在加工前已存在，即在無(wú)切削負(fù)荷的情況下檢驗(yàn)的，稱為 工藝系統(tǒng)靜誤差 ； 若在有切削負(fù)荷情況下產(chǎn)生的則稱為 工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差 。 42 誤差敏感方向 原始誤差的方向不同時(shí)對(duì)加工誤差的影響也 不同。 把對(duì)加工誤差影響最大的那個(gè)方向（即通過(guò)刀刃的加工表面的法線方向）稱為 誤差敏感方向。 43 工藝系統(tǒng)剛度 剛度的概念 工藝系統(tǒng)中機(jī)床、刀具、夾具及工件等受到切削力、傳動(dòng)力、慣性力、重力、夾緊力 、內(nèi)應(yīng)力等作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)超過(guò)彈性變形極限后會(huì)產(chǎn)生塑性交形，工藝系統(tǒng)的變形一般都屬于彈性變形。 工藝系統(tǒng)剛度及其組成 整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度決定于機(jī)床、刀具、工件及夾具的剛度，工藝系統(tǒng)的受力變形等于機(jī)床、刀具、工件及夾具的受力變形之和。因此，工藝系統(tǒng)的柔度就等于機(jī)床、刀具、工件及夾具的柔度之和 。 G G G G G? ? ?刀 具系 統(tǒng) 工 件 夾 具機(jī) 床＝ 用剛度來(lái)表示， 1 1 1 1 1K K K K K? ? ? ?刀 具系 統(tǒng) 工 件 夾 具機(jī) 床 44 誤差復(fù)映 試件上有三組階梯，階梯的差值相等，一次走刀將這三個(gè)地方的階梯車去后，因系統(tǒng)有彈性變形，階梯的高度差將仍然存在，但數(shù)值大為減小，這種現(xiàn)象稱之為誤差復(fù)映現(xiàn)象。 45 加工誤差的分類 加工誤差：是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù) (尺寸、形狀和位置 )與理想幾何參數(shù)的偏離程度。加工精度越高，則加工誤差越小，反之越大。 24 46 正態(tài)分布曲線的特性 正態(tài)分布曲線的持點(diǎn)是： 1) 曲線對(duì)稱于 線； 2) 曲線兩端與 x 軸相交于無(wú)窮遠(yuǎn)； 3) 曲線下與 x 軸之間所包含的面積是 1，在對(duì)稱軸的 177。 3σ范圍內(nèi)所包含的面積為 ％。 47 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析 分布曲線法 1. 正態(tài)分布曲線 用調(diào) 整法在正常狀態(tài)下加工的一批零件， 其尺寸分布曲線將接近正態(tài)分布曲線。 正態(tài)分布曲線的數(shù)學(xué)關(guān)系式為： x—— 零件的尺寸； —— 一批零件的尺寸的算術(shù)平均值； xx?221 e x p [ ( ) / 2 ]2y x x ???? ? ? 25 y—— 零件尺寸為 x 時(shí)所出現(xiàn)的概率密度； σ —— 一批零件的均方差； n—— 一批零件的數(shù)量。 正態(tài)分布曲線的持點(diǎn)是： 1) 曲線對(duì)稱于 線； 2) 曲線兩端與 x 軸相交于無(wú)窮遠(yuǎn)； 3) 曲線下與 x 軸之間所包含的面積是 1，在對(duì)稱軸的 177。 3σ范圍內(nèi)所包含的面積為 ％。 2. 利用分布曲線研究加工精度 (1) 工藝驗(yàn)證 ——工藝能力系數(shù) 正態(tài)分布曲線的形狀決定于均方差σ，σ越大，加 工方法的加工精度較低； σ越小，加工精度較高。 在生產(chǎn)中，可以利用正態(tài)分布曲線進(jìn)行工藝驗(yàn)證。 T— 尺寸公差。 6σ — 尺寸分布范圍，表示實(shí)際上所能達(dá)到的精度。 — 工藝能力系數(shù)。 ① T＞ 6σ， ＞ 1，全部零件加工合格； ② T6σ，σ很小，加 工方法精度過(guò)高，造成浪費(fèi)； ③ T＝ 6，加工能力有些勉強(qiáng)，遇到外來(lái)因素或隨機(jī)因 素影響，就會(huì)產(chǎn)生不合格品； ④ T＜ 6σ， ＜ 1，加工能力不足，不能滿足加工精 度要求，一定要進(jìn)行改進(jìn)。 利用工藝能力系數(shù)，把生產(chǎn)過(guò)程劃分為 5 個(gè)等級(jí)。 xx?6p TC ?? 26 1) 特級(jí)生產(chǎn)過(guò)程：加工精度過(guò)高，造成較大浪費(fèi)，可改用精度較低的加工方法或設(shè)備，也可加大切削用量，延長(zhǎng)刀具調(diào)整周期，允許有較大波動(dòng)。 2) 一級(jí)生產(chǎn)過(guò)程：加工精度足夠，對(duì)非關(guān)鍵零 件，可放寬波動(dòng)的幅度，同時(shí)可簡(jiǎn)化產(chǎn)品檢查工作。 3) 二級(jí)生產(chǎn)過(guò)程：加工精度勉強(qiáng)，要進(jìn)行監(jiān)視，采用抽樣檢查，防止外來(lái)波動(dòng)。 4) 三級(jí)生產(chǎn)過(guò)程：加工精度不足，應(yīng)全部檢查，排除不合格品，并考慮改進(jìn)措施。 5) 四級(jí)生產(chǎn)過(guò)程：選用別的加工方法和設(shè)備，在工藝上進(jìn)行根本改革。 (2) 誤差分析 從分布曲線的形狀、位置，可以分析各種誤差的影響。當(dāng)分布曲線中心和公差帶中心不重合時(shí)，說(shuō)明加工中存在常值系統(tǒng)誤差。 1) 等概率密度分布曲線：由線性變值系統(tǒng)誤差所形成的一段曲線，概率密度相等。 2) 不對(duì)稱分布曲線：當(dāng)用試切法或調(diào)整法來(lái)獲得加工尺寸時(shí)，加工尺寸總是接近于最大實(shí)體尺寸。因而造成不對(duì)稱分布，這是由一種隨機(jī)誤差所形成的。 3) 多峰值分布曲線：一般的分布曲線只有一個(gè)峰值，它表示尺寸分布中心；多峰值分布就是有幾個(gè)分布中心，即存在著階躍變值系統(tǒng)誤差。 3. 運(yùn)用分布曲線研究加工精度所存在的問(wèn)題 1) ①不能主動(dòng)控制精度。②很難分辨各因素的分別作用。 2) 對(duì)大批大量生產(chǎn)，不能得到母體 的分布曲線，可用抽樣檢查的方法得到樣本，根據(jù)樣本分布曲線來(lái)分析母體加工情況。但從理論上說(shuō)，母體的算術(shù)平均值與均方差和樣本的是不等的。 3) 如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)已加工的本批零件已無(wú)法采取措施，只能對(duì)下一批零件起作用。 48 機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義及主要內(nèi)容 27 表面質(zhì)量是指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。有兩部分： ⑴表面層的幾何形狀 表面粗糙度： 是指表面微觀幾何形狀誤差，其波高與波長(zhǎng)的比值在 L1/H1＜ 40 的范圍內(nèi)。 表面波度： 是介于加工精度（宏觀幾何形狀誤差 L3/H3＞ 1000）和表面粗糙度之間的一種帶有周期性的幾何形狀誤差，其波高與波長(zhǎng)的比值在 40≤ L2/H2≤ 1000 的范圍。 ⑵表面層的物理機(jī)械性能 表面層冷作硬化（簡(jiǎn)稱冷硬）： 零件在機(jī)械加工中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷態(tài)塑性變形后，引起的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。 表面層金相組織的變化： 由于切削熱引起工件表面溫升過(guò)高，表面層金屬發(fā)生金相組織變化的現(xiàn)象。 表面層殘余應(yīng)力： 由于加工過(guò)程中切削變形和切削熱的影響，工件表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 49 機(jī)械加工后的表面粗 糙度 表面粗糙度： 是指表面微觀幾何形狀誤差，其波高與波長(zhǎng)的比值在 L1/H1＜ 40 的范圍內(nèi)。 表面波度： 是介于加工精度（宏觀幾何形狀誤差 L3/H3＞ 1000）和表面粗糙度之間的一種帶有周期性的幾何形狀誤差，其波高與波長(zhǎng)的比值在 40≤ L2/H2≤ 1000 的范圍 ⑵表面層的物理機(jī)械性能 表面層冷作硬化（簡(jiǎn)稱冷硬）： 零件在機(jī)械加工中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷態(tài)塑性變形后，引起的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。 表面 層金相組織的變化： 由于切削熱引起工件表面溫升過(guò)高，表面層金屬發(fā)生金相組織變化的現(xiàn)象。 表面層殘余應(yīng)力： 由于加工過(guò)程中切削變形和切削熱的影響，工件表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 50 磨削加工后的表面粗糙度 影響因素可歸納為三方面： 與磨削過(guò)程和砂輪結(jié)構(gòu)有關(guān)的幾何因素 與磨削過(guò)程和被加工材料塑性變形有關(guān)的物理因素 工藝系統(tǒng)的振動(dòng)因素 從幾何因素看，砂輪上磨粒的微刃形狀和分布對(duì)于磨削后的表面粗糙度是有影響的。磨削表面是由砂輪上大量的磨粒刻 劃出無(wú)數(shù)極細(xì)的構(gòu)槽形成的，每單位面積上刻痕越多，即通過(guò)每單位面積的磨粒數(shù)越多，以及刻痕的等高性能好，粗糙度也就越低。 為了降低表面粗糙度值，應(yīng)考慮以下主要影響因素： ①砂輪的粒度 砂輪的粒度愈細(xì)，則砂輪單位面積上的磨粒數(shù)愈多，在工件上的刻痕也愈密而細(xì)，所以粗糙度值愈低。 ③砂輪速度 提高砂輪速度可以增加單位時(shí)間內(nèi)工件單位面積上的刻痕數(shù)，同時(shí)塑性變形造成的隆起量隨著砂 28 輪速度的增大而下降，原因是高速下塑性變形的傳播速度小于磨削速度，材料來(lái)不及變形，因而粗糙度可以 顯著降低。 ④工件速度 工件速度越大，單個(gè)磨粒的磨削厚度就越大，單位時(shí)間內(nèi)磨削工件表面的磨粒數(shù)減⑤徑向進(jìn)給量 增大磨削徑向進(jìn)給量將增加塑性變形的程度從而增大粗糙度。通常在磨削過(guò)程開始時(shí)采用較大的徑向進(jìn)給量，以提高生產(chǎn)率，而在最后采用小徑向進(jìn)給量或無(wú)徑向進(jìn)給量磨削，以降低粗糙度值。 ⑥軸向進(jìn)給量 磨削時(shí)采用較小的軸向進(jìn)給量，則磨削后表面粗糙度較低。 少，表面粗糙度值增大。 另外，引起磨削表面粗糙度增大的主要原因還往往是工藝系統(tǒng)的振動(dòng)所致。 增加工藝系統(tǒng)剛度和阻尼，做好砂輪的動(dòng)平衡以及合理地修整砂輪可顯著降低粗糙度。 51 保證裝配精度的方法可歸納為： 互換法 互換法實(shí)質(zhì)：用控制零件加工誤差來(lái)保證裝配精度的一種方法。根據(jù)互換程度，分兩種： (1)完全互換法：就是機(jī)器在裝配過(guò)程中每個(gè)待裝配零件不需要挑選、修配和調(diào)整裝配后就能達(dá)到裝配精度。 計(jì)算方法：按裝配尺寸鏈中極值法計(jì)算。 優(yōu)點(diǎn)：①裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，裝配生產(chǎn)率高 ②對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高 ③便于組織流水線及自動(dòng)化裝配 ④容易實(shí)現(xiàn)零部件專業(yè)協(xié)作 ⑤便于備件供應(yīng)及維修工作。 缺點(diǎn)：在裝配精度高，環(huán)數(shù)較多時(shí)就難以滿足 零件加工經(jīng)濟(jì)精度要求。 適用：在滿足零件加工經(jīng)濟(jì)精度情況下，首先 考慮選用完全互換。 （ 2）不完全互換法（部分互換法） 用極值法計(jì)算各組成環(huán)的公差結(jié)果有時(shí)候難于滿足零件的經(jīng)濟(jì)加工精度要求甚至很難加工，因此可以適當(dāng)放大零件公差來(lái)達(dá)到裝配 精度。 計(jì)算方法：概率法 優(yōu)點(diǎn)：放大了零件制造公差，零件加工容 易，成本低。 缺點(diǎn)：有極小部分產(chǎn)品達(dá)不到裝配精度（正 常情況 %）。 選配法 （ 1）直接選配法 由裝配工人在許多待裝配的零件中憑經(jīng)驗(yàn)挑選合適的零件裝配在一起保證裝配精度。 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：①選配時(shí)間長(zhǎng)； ②不宜在有節(jié)拍的生 產(chǎn)中用。 （ 2）分組選配法 將被加工零件的制造公差放寬幾倍 , 零件加工測(cè)量后分組（公差放寬幾倍分幾組），并按對(duì)應(yīng)組進(jìn)行裝配以保證裝配精度的方法。 優(yōu)點(diǎn)：①零件加工精度要求不高，而能獲得 很高的裝配精度； 29 ②同組零件可以互換。 缺點(diǎn)：增加零件的存貯量，增加了零件的測(cè)量分 組工作，使零件的貯存運(yùn)輸工作復(fù)雜化。 修配法 對(duì)于裝配精度要求較高的多環(huán)尺寸鏈 , 各組成環(huán) 按經(jīng)濟(jì)精度加工 , 選其中一環(huán)為修配環(huán) , 并預(yù)留修配量，使封閉環(huán)達(dá)到精度要求，這種方法稱為為修配法。 優(yōu)點(diǎn)：能利用較低的制造精度來(lái)獲得很高 的裝配精度。 缺點(diǎn)：勞動(dòng)量大，要求工人技術(shù)水平高， 不易預(yù)定工時(shí)，不便組織流水線。 調(diào)整法 調(diào)整裝配法是按經(jīng)濟(jì)加工精度確定零件公差采用改變一個(gè)零件位置或選定一個(gè)適當(dāng)尺寸的調(diào)整件加入尺寸鏈中來(lái)補(bǔ)償，以 保證裝配的精度。 常見(jiàn)的調(diào)整法有以下三種： （ 1）可動(dòng)調(diào)整裝配法； （ 2）固定調(diào)整裝配法； （ 3）誤差抵消調(diào)整裝配法。