【正文】 機械加工過程中的振動 －查找振源的方法 診斷依據： 從強迫振動的產生原因和特征可知 , 強迫振動的頻率與外界干擾力的頻率相同 (或它的整數倍 ). 強迫振動與外界干擾力在頻率方面的對應關系 是診斷機械加工振動是否屬于強迫振動的主要依據 . 可以采用頻率分析方法 , 對實際加工中的振動頻率成分 , 逐一進行診斷與判別 . 機械加工過程中的振動 －查找振源的方法 診斷步驟： (1)現場拾振 (2)頻譜分析處理 (3)做環(huán)境試驗、查找機外振源 (4)做空轉試驗、查找機內振源 機械加工過程中的振動 －防止強迫振動的措施 ? 減小及內外干擾力的幅值 ? 整振源頻率，使激振力的頻率原理機床加工薄弱環(huán)節(jié)的固有頻率 ? 隔振，將振源隔離 , 減輕振源對振動的影響 ? 提高工藝系統(tǒng)的剛度和阻尼 ? 采用減振裝置 : 機械加工過程中的振動 －自激振動 在機械加工過程中，在沒有周期性外力（相對于切削過程而言）作用下，由系統(tǒng)內部激發(fā)反饋的周期性振動，稱為自激振動，簡稱顫振 。 ? 為了避免發(fā)生振動或減小振動，有時不得不降低切削用量，致使機床、刀具的工作性能得不到充分發(fā)揮，限制了生產效率的提高。 回火燒傷： 磨削區(qū)溫度超過馬氏體轉變溫度而未超過相變溫度，則工件表面原來的馬氏作組織將產生回火現象，轉化成硬度降低的回火組織 —— 索氏體或托氏體。 機械加工表面質量 －影響表面層金相組織的因素 表面層的金相組織變化： 加工表面溫度超過相變溫度時，表層金屬的金相組織將會發(fā)生相變。 機械加工表面質量 －影響表面層物理機械性能的因素 影響加工表面冷作硬化的因素 切削用量的影響： 機械加工表面質量 －影響表面層物理機械性能的因素 影響加工表面冷作硬化的因素 刀具的影響 切削刀鈍圓半徑增大，對表層金屬的擠壓作用增強，塑性變形加劇，導致冷硬增強。因為此時容易出現積屑瘤和鱗刺 實際加工中，選擇低速寬刀精切或高速精切，可使表面粗糙度明顯減小。 加工塑性材料時，由刀具對金屑的擠壓產生塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面租糙度值加大。 表面冷硬和金相組織變化 都會產生內應力。 表面物理力學性能 的變化易使工件發(fā)生變形 , 影響配合質量 . 機械加工表面質量 －表面質量對零件疲勞性能的影響 表面粗糙度對疲勞強度的影響 表面的凹谷部位容易產生應力集中，出現疲勞裂紋，加速疲勞破壞。 機械加工表面質量 －表面質量對產品使用性能的影響 表面冷作硬化對耐磨性的影響 冷作硬化使金屬表層變硬 , 分子間的親和力減小 , 可以降低磨損；但是硬度過高 , 表面易脫落 , 脫落的小硬質點充當磨料 , 反而加劇磨損。原因在于紋理形狀及刀紋方向影響有效接觸面積和潤滑液的存留。 機械加工表面質量 －表面質量對產品使用性能的影響 表面粗糙度對耐磨性的影響 一般情況下，表面粗糙度值越小，表面耐磨性越好。 加工誤差的統(tǒng)計分析 －點圖分析法 點圖分析法所采用的樣本是順序小樣本，即每隔一定時間抽取樣本容量 n＝ 5－ 10的一個小樣本，計算出各小樣本的算數平均值 和極差 R x以樣組序號為橫坐標 , 以 、 R 為縱坐標 , 分別作出 、 R點圖 x x畫出 均值線 公差帶的上下限 上下控制線 加工誤差的統(tǒng)計分析 －點圖分析法 正 常 波 動 異 常 波 動 1. 沒有點子超出控制線 2. 大部分點子在中線上下波動，小部分在控制線附近 3. 點子沒有明顯的規(guī)律性 1. 有點子超出控制線 2. 點子密集在中線上下附近 3. 點子密集在控制線附近 4. 連續(xù) 7點以上出現在中線一側 5. 連續(xù) 11點中有 10點以上出現在中線一側 6. 連續(xù) 14點中有 12點以上出現在中線一側 7. 連續(xù) 17點中有 14點以上出現在中線一側 8. 連續(xù) 20點中有 16點以上出現在中線一側 9. 點子有上升或下降傾向 10. 點子有周期性波動 加工誤差的統(tǒng)計分析 －點圖分析法 點圖法能明顯表示出系統(tǒng)誤差和隨機誤差的大小和變化規(guī)律；從而指明改進加工過程的方向； 及時防止廢品的發(fā)生；能夠判斷加工過程的穩(wěn)定性 . 特點： ? 以加工順序為采樣方法； ? 能及時發(fā)現加工過程中存在的問題； ? 計算簡單。 根據 Cp值的大小，可將工序能力分為五個等級 工序能力系數 工序能力等級 說 明 Cp? 特級 工藝能力過高，可以允許有異常波動 ≥ Cp? 一級 工藝能力足夠，可以有一定的異常波動 ≥ Cp? 二級 工藝能力勉強，必須密切注意 ≥ Cp? 三級 工藝能力不足，可能出少量不合格品 ≥ Cp 四級 工藝能力差，必須加以改進 加工誤差的統(tǒng)計分析 －分布圖分析的特點 ?采用的是大樣本，因而能比較接近實際地反映工藝過程總體的尺寸分布情況； ?能把工藝過程中存在的常值系統(tǒng)性誤差從誤差中區(qū)分開來，但不能把變值系統(tǒng)性誤差從誤差中區(qū)分開來； ?只有等到一批工件加工完畢后才能繪制分布圖，因此不能在工藝過程進行中及時提供控制工藝過程精度的信息； ?計算較復雜； ?只適用于工藝過程穩(wěn)定的場合。 加工誤差的統(tǒng)計分析 －應用舉例 1 ? ? ? ? ?在車床上車削一批軸。 3σ （或 6σ ）。 3σ 范圍內的面積約占 %，即工件尺寸約有%在 x= 177。 令 ，可得 x2x 2e21)x(y ????/)xx(z ?? )z(y1)x(y ?? 加工誤差的統(tǒng)計分析 －標準正態(tài)分布 為標準正態(tài)分布的積分，可通過查表求得。 機械加工精度 －減少或消除內應力的措施 ? 合理設計零件的結構 ? 合理安排時效處理 ? 合理安排工藝過程 . ? 盡量不采用冷校直工藝 , 對精密零件應嚴禁使用冷校直 機械加工精度 －保證和提高機械加工精度的主要途徑 ? 直接減少或消除誤差法 ? 誤差轉移法 ? 誤差分組法 ? 就地加工法 ? 誤差平均法 ? 誤差補償法 加工誤差的統(tǒng)計分析 Statistic Analysis of Machining Errors 加工誤差的統(tǒng)計分析 在實際生產中， 影響加工精度的因素錯綜復雜 ， 加工誤差往往是多種因素綜合影響的結果 ， 而且其中的不少因素對加工影響是帶有隨機性的。 為此 ， 在擬定工藝規(guī)程時 ， 要將加工劃分為粗 、 精等不同階段進行 ， 以便把粗加工后殘余應力重新分布所產生的變形在精加工階段去除 。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。 ?? ??? LL如果工件受熱不均勻，則工件的熱變形計算公式為： 8HLf2 ?? ??如果工件均勻受熱，則工件的熱變形計算公式為： 機械加工精度 －工藝系統(tǒng)受熱變