機(jī)械加工質(zhì)量分析與質(zhì)量控制-文庫吧資料
2025-02-12 11:41本頁面
【正文】 否顯著，在正常情況下，變值系統(tǒng)性誤差并不顯著，可以說工藝過程是穩(wěn)定的，即工藝過程處于控制狀態(tài)中 ⑵ 工藝過程的分布圖分析l 制作分布圖的目的是想通過分布圖來了解所加工的工件質(zhì)量指標(biāo)的分布是否是預(yù)期的概率分布，了解工藝系統(tǒng)的加工能力的大小、機(jī)床調(diào)整的好壞、加工過程是否會(huì)產(chǎn)生廢品、廢品率的高低以及產(chǎn)生廢品的原因等 l 具體工藝過程分布圖分析的內(nèi)容及步驟如下： l 樣本容量的確定 l 樣本數(shù)據(jù)的整理與計(jì)算 l 繪制實(shí)際分布圖 l 繪制理論分布圖 l 工藝過程分布圖分析p工藝過程的點(diǎn)圖分析l工藝過程穩(wěn)定 點(diǎn)子正常波動(dòng) → 工藝過程穩(wěn)定；點(diǎn)子異常波動(dòng) → 工藝過程不穩(wěn)定l穩(wěn)定性判別1）沒有點(diǎn)子超出控制限2）大部分點(diǎn)子在中心線上下波動(dòng)，小部分點(diǎn)子靠近控制限3）點(diǎn)子變化沒有明顯規(guī)律性（如上升、下降傾向，或周期性波動(dòng)）l同時(shí)滿足為穩(wěn)定216。圖 519 正態(tài)分布曲線的特殊點(diǎn)實(shí)際生產(chǎn)中，通常 ，為查表方便，需將非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。 機(jī)械加工中，工件的尺寸誤差是由很多相互獨(dú)立的隨機(jī)誤差綜合作用的結(jié)果，如果其中沒有一個(gè)隨機(jī)誤差起絕對(duì)作用，則加工后工件的尺寸呈正態(tài)分布 ,見圖519216。對(duì)系統(tǒng)誤差，可循其產(chǎn)生的規(guī)律加以調(diào)整或補(bǔ)償來消除，而對(duì)隨機(jī)誤差，只能縮小其變動(dòng)范圍，無法完全消除216。定義 ：在連續(xù)加工一批工件時(shí)，大小和方向無規(guī)則變化的誤差216。 分類：v 常值性系統(tǒng)誤差p 定義： 在連續(xù)加工一批工件時(shí)，大小和方向均保持不變的誤差p 例如 ： 機(jī)床、刀具、夾具、量具等的制造誤差及調(diào)整誤差v 變值性系統(tǒng)誤差p 定義： 在連續(xù)加工一批工件中，大小和方向有規(guī)律變化的誤差p 例如 ： 刀具的磨損引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差216。減小殘余應(yīng)力引起的變形誤差 ,可以通過改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ,盡量做到結(jié)構(gòu)對(duì)稱、壁厚均勻來減少殘余應(yīng)力的產(chǎn)生；熱加工件在進(jìn)入機(jī)械加工前 ,進(jìn)行適當(dāng)熱處理以加速殘余應(yīng)力變形的進(jìn)程；精密、重要零件除了注意粗、精加工分階段外 ,還應(yīng)在工序間酌情穿插適當(dāng)熱處理，以達(dá)到松弛和消除殘余應(yīng)力的目的。216。在外力的作用下，被冷校直工件內(nèi)部應(yīng)力重新分布；當(dāng)外力去除后，外層的塑性變形部分牽制了彈性變形的恢復(fù)，產(chǎn)生了新的殘余應(yīng)力平衡狀態(tài)。冷校直產(chǎn)生的殘余應(yīng)力l 細(xì)長軸類零件經(jīng)車削后，棒料在軋制中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力要重新分布，使軸出現(xiàn)彎曲。具有殘余應(yīng)力的毛坯暫時(shí)處于相對(duì)平衡狀態(tài)，如圖 518(a)所示，但當(dāng)切去一層金屬后，這種平衡狀態(tài)被打破，殘余應(yīng)力會(huì)重新分布，導(dǎo)致工件出現(xiàn)明顯的變形，如圖 518(b)所示 。熱加工中殘余應(yīng)力的產(chǎn)生l 在鑄、鍛、焊、熱處理等工序中由于工件壁厚不均、冷卻不均以及金相組織轉(zhuǎn)變的體積變化，使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生了相當(dāng)大的殘余應(yīng)力。 冷校直產(chǎn)生的殘余應(yīng)力 216。 工件一旦產(chǎn)生應(yīng)力之后，就會(huì)使工件金屬處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位的穩(wěn)定狀態(tài) 轉(zhuǎn)化，并伴隨著變形的發(fā)生，從而導(dǎo)致工件喪失原有的加工精度 ? 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生216。對(duì)于不便移置和隔離的發(fā)熱量大的熱源也可用強(qiáng)制式的風(fēng)冷、水冷、散熱片、循環(huán)潤滑冷卻等措施散熱l ② 均衡溫度場 采用均衡溫度場的設(shè)計(jì)和措施，保證機(jī)床零部件溫升均勻，使機(jī)床本身趨于熱平衡狀態(tài)l ③ 加快溫度場平衡和強(qiáng)化散熱 在加工工件前機(jī)床高速空運(yùn)轉(zhuǎn)，使其短時(shí)間達(dá)到熱平衡后再換成工作速度進(jìn)行加工；或在機(jī)床溫升較高、較低位置，附加 “控制熱源 ”均衡溫度場，促使其更快地達(dá)到熱平衡狀態(tài)l ④ 改進(jìn)機(jī)床結(jié)構(gòu) 采用熱對(duì)稱、減小和轉(zhuǎn)移誤差敏感方向的熱伸長量等結(jié)構(gòu)，減少機(jī)床零部件熱變形，減少工件加工誤差|工件應(yīng)力引起的變形l 基本概念216。當(dāng)物體未達(dá)到熱平衡或處于不穩(wěn)態(tài)溫度場時(shí)，其各點(diǎn)溫度既是位置坐標(biāo)的函數(shù)也是時(shí)間的函數(shù)；當(dāng)物體達(dá)到熱平衡或處于穩(wěn)態(tài)溫度場時(shí)，各點(diǎn)溫度將不隨時(shí)間而變化，而僅是其位置坐標(biāo)的函數(shù)。l 由于作用于工藝系統(tǒng)各部分的熱源的發(fā)熱量、位置和時(shí)間各不相同，其熱容量、散熱條件也會(huì)不一樣，因此各部分的溫升也是不等的。當(dāng)工藝系統(tǒng)的溫度達(dá)到某一數(shù)值，且單位時(shí)間內(nèi)散出的熱量與熱源傳入的熱量趨于相等時(shí)，就達(dá)到了工藝系統(tǒng)熱平衡狀態(tài)。加工完畢冷卻 后，加工表面就產(chǎn)生了中凹形狀的幾何誤差。|工藝系統(tǒng)的熱變形l 熱變形對(duì)加工精度影響比較大，尤其是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差通常會(huì)占到工件加工總誤差的 40％～ 70％ ⑴ 工藝系統(tǒng)的熱源 ⑵ 工件熱變形對(duì)加工精度的影響 ⑶ 刀具熱變形對(duì)加工精度的影響 ⑷ 機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響 (5)工藝系統(tǒng)的熱平衡以及減小其熱變形的途徑⑴ 工藝系統(tǒng)的熱源切削熱摩擦熱派生熱源環(huán)境溫度輻射熱工藝系統(tǒng)熱源內(nèi)部熱源外部熱源l切削熱 是由切削過程中工件切削層金屬彈性變形、塑性變形以及刀具、工件與切削之間的摩擦所消耗的能量轉(zhuǎn)化而來的l對(duì)加工精度的影響最為直接l切削熱與 被加工的材料 、 刀具幾何參數(shù) 、 切削用量 及 切削時(shí)的冷卻潤滑條件 有直接的關(guān)系l摩擦熱主要來源：216。在生產(chǎn)中，主要從兩個(gè)方面考慮。在實(shí)際生產(chǎn)中，裝夾大型工件時(shí)，恰當(dāng)布置支承可以減小自重引起的變形216。工件的直徑越大，加工誤差也越大216。 有些大型機(jī)床由于自身重力過大會(huì)引起相應(yīng)的變形，從而造成工件加工誤差。 工件的剛度比較低或夾緊力的方向和施力點(diǎn)選擇不當(dāng) ,裝夾過程中會(huì)引起工件的變形 ,從而導(dǎo)致工件的加工誤差216。 在對(duì)零件同一截面內(nèi)進(jìn)行切削時(shí)，由于工件材質(zhì)不均或加工余量的變化，會(huì)引起切削力的變化，使工藝系統(tǒng)發(fā)生變形，導(dǎo)致工件出現(xiàn)加工誤差216。l工藝系統(tǒng)各部件的剛度式中， —— 機(jī)床剛度， N/ ㎜ ；—— 夾具剛度， N/ ㎜ ；—— 刀具剛度， N/ ㎜ ；—— 工件剛度， N/ ㎜ 。工藝系統(tǒng)的受力變形及其對(duì)加工精度的影響v切削力位置的變化對(duì)零件加工精度的影響（隨受力點(diǎn)的位置變化發(fā)生變化）v 切削力大小變化對(duì)工件加工精度的影響v夾緊力對(duì)加工精度的影響 v機(jī)床部件和工件重量對(duì)加工精度的影響 v其他作用力對(duì)零件加工精度的影響 （如慣性力、傳動(dòng)力） 216。其特點(diǎn)如下： （ 1）力與變形呈非線性關(guān)系說明機(jī)床部件的變形不單純是彈性變形 （ 2）加載曲線與卸載曲線不重合 （ 3）第一次加載與卸載后曲線不封閉 （ 4）機(jī)床部件實(shí)際剛度比按實(shí)際估算的要小 圖 59 車床部件靜剛度的測(cè)定圖 510 車床刀架部件的靜剛度曲線圖 511 兩零件接合面間的接觸情況A
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