【正文】 例： 加工一批 ? 20? mm 小軸，加工后實測平均尺寸為 ? mm， 屬正態(tài)分布 , ? = mm， 試分析其加工誤差情況。其概率密度函數(shù)為： 221e21 ?????? ??? ???xxy)0,( ??????? ?x x x ( z ) 0 y T 6 ? ? ? 65 177。 系統(tǒng)誤差 在相同的工藝條件下加工一批工件，所產(chǎn)生的大小和 方向不變（ 常值 ），或按加工順序有規(guī)律的變化（ 變值 ） 的加工誤差 隨機誤差 在相同的工藝條件下加工一批工件，所產(chǎn)生的大小和 方向不同，且無規(guī)律變化的加工誤差 加工誤差的統(tǒng)計性質(zhì) 63 機械加工誤差的分布規(guī)律 正態(tài)分布 調(diào)整法加工時沒有某種優(yōu)勢因素的影響 平頂分布 加工過程中有顯著的變值系統(tǒng)誤差，如刀具磨損 雙峰分布 兩臺機床或兩次調(diào)整加工，精度不同，調(diào)整尺寸 不一致 偏態(tài)分布 加工過程受到人為干預(yù)，如試切法加工時的保全心理 在顯著熱變形至達到熱平衡期間進行加工 64 加工誤差的統(tǒng)計分析方法 統(tǒng)計分析方法 點圖分析法 分布曲線法 1． 分布曲線法 通過測量一批零件加工后的實際尺寸，做出尺寸分布曲線， 然后按照此曲線來判斷該加工方法所產(chǎn)生的加工誤差。 54 題 6：試分析在車床上加工一批工件的外圓柱面 產(chǎn)生圖示三種形狀誤差的主要原因。 50 b） 切削力變化時對加工精度的影響 原因： 切削余量不均，工件材質(zhì)變化等 結(jié)果： 形狀誤差，尺寸分散 誤差復(fù)映現(xiàn)象 工件加工前的誤差 ΔB 以類似的形式反映到加工后的工件上去，造成加工后的誤差 ΔW。已知銑床工作臺面與導(dǎo)軌的平行度誤差為 ， 夾具兩定位 V形塊夾角 ， 交點 A的連線與夾具體底面的平行 度 誤 差 為 0 . 01/ 150， 階梯軸工件兩端軸徑尺寸為 ， 試分析計算在只考慮上述因素影響時 ， 加工后的鍵槽底面對 下母線之間的平行度誤差 ， 并估算最大值 （ 不考慮兩軸頸與 外圓的同軸度誤差 ） 。 若 ， 試分析磨削后的平面形狀并計算平面度誤差 ， 提出改善加工形狀精度的工藝方法 。如果僅考慮機床幾何誤差的影響 ， 試分析產(chǎn)生以上誤差的主要原因 。 mm20 ???41 1 采用什么定位元件？ 42 題 2：車床上車削軸類零件的外圓 A和臺肩面 B， 如圖 。 本工序為最后工序 ， 欲在 這批工件上銑鍵槽 ， 定位方案見圖示 。 在 降速鏈中的低速傳動件誤差的影響最大。 以車床為例，導(dǎo)軌誤差可能引起工件的截面尺寸變化，且影響軸向形狀： 1）導(dǎo)軌誤差形式及其影響 Δ x 雙導(dǎo)軌間在鉛垂方向 的平行度 Δn nBHxR ?????33 （ 2） 機床直線運動精度 主要取決于機床導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，也和導(dǎo)軌裝配質(zhì)量和不均勻磨損有關(guān)。 以車床為例，導(dǎo)軌誤差可能引起工件的截面尺寸變化，且影響軸向形狀： 1）導(dǎo)軌誤差形式及其影響 Δ y Δy 導(dǎo)軌在鉛垂面內(nèi)的直線度 Δy RyD 2???可忽略不計 31 （ 2） 機床直線運動精度 主要取決于機床導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，也和導(dǎo)軌裝配質(zhì)量和不均勻磨損有關(guān)。 鏜床：主軸受力方向不斷改變，故主要取決于 主軸軸承孔 的形 狀精度。 瞬時回轉(zhuǎn)中心 1） 主軸回轉(zhuǎn)誤差的主要形式 27 以滑動軸承為例 車床：主軸受力方向不變 ， 故 軸徑形狀 精度影響最大 。 改進工藝方法（精車、精磨、研磨） 減小刀具或磨粒的刃口鈍圓半徑 re 試切測量精度： 微量進給精度： 微薄切削層的極限厚度： 定位調(diào)整精度 : 減少定位誤差；提高進給重復(fù)定位精度 提高對尺寸分布中心判斷的準確性 刀具調(diào)整精度 .ppt 18 二、 影響形狀精度的主要因素與控制 非成形運動法 足夠的檢測精度 保證形狀精度的條件 成形運動法 基本成形運動 （回轉(zhuǎn)、直線） 相互位置關(guān)系 （幾何關(guān)系） 速度關(guān)系 （運動關(guān)系） 均準確 19 機械制造新技術(shù)： 數(shù)控 （ Numerical Control— NC） 技術(shù) 加工中心 （ MC） 工業(yè)機器人 （ Industrial Robot） 技術(shù) 自適應(yīng)控制機床 （ Adaptive Control Machine Tools） 計算機輔助制造 （ Computer Aided Manufacturing－ CAM） 計算機數(shù)控機床 （ Computerized Numerical Control－ CNC） 20 機械制造新技術(shù)： 可變制造系統(tǒng) 柔性制造單元 數(shù)字化制造 無人化機械制造廠 現(xiàn)階段： 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展 （ e制造 、 網(wǎng)絡(luò)控制 、分子開關(guān) ） 工業(yè)生產(chǎn)追求更大的投入產(chǎn)出經(jīng)濟效益 智能制造 （ IMT） 、 并行工程 （ CE） 、 精節(jié)生產(chǎn)（ LP） 敏捷制造 （ AM） 、 綠色制造 、 柔性制造 （ FMS） 、 虛擬制造 、 超精加工 （ KDP晶體 ） 、納米技術(shù) 、 分子自組裝技術(shù) （ 化學 、 生物 ） 生物加工的純銅微齒輪 21 三、 影響位置精度的主要因素與控制 刀具切削成形面 刀具切削成形面 相互重（接）合的表面之間 有精度關(guān)系的表面之間 工件加工面 工件加工面 位置精度要求 機床幾何精度 一次裝夾： 如在龍門銑床、加工中心上加工箱體零件 采用成形運動法時，位置精度的獲得與裝夾方式有關(guān) 22 直接裝夾： 如用外圓定位在車床上加工齒輪內(nèi)孔后，再在插 床上加工鍵槽 工件基準面 機床安裝面 工件加工面 刀具切削成形面 位置精度要求 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機床幾何精度 機床幾何精度 23 找正裝夾： 如在車床上加工與外圓同軸度要求很高的內(nèi)孔 工件基準面 機床安裝面 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機床幾何精度 可調(diào)支承 找正精度 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機床幾何精度 找正精度 24 夾具裝夾： 非成形運動法： 檢測精度 工件基準面 機床安裝面 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機床幾何精度 夾具安裝面 對刀導(dǎo)引精度 （找正精度） 夾具定位面 夾具安裝精度 夾具制造精度 裝夾精度 刀具切削成形面 工件加工面 位置精度要求 機床幾何精度 對刀導(dǎo)引精度 （找正精度） 25 機床的制造誤差 、 安裝誤差以及在使用過程中精度保持性被破壞等原因 ， 都將會產(chǎn)生 機床幾何誤差 ，進而引起機械加工誤差 。 （ 幾何參數(shù)的偏差 ） 機械加工精度的影響因素及控制措施 原始誤差 —— 由于機床 、 刀具 、 量具 、 夾具和工件組成的工藝系統(tǒng)造成加工誤差的因素 。 此外 ， 加工表面質(zhì)量對 零件接觸剛度 、 運動平穩(wěn)性 和 噪音等也有影響 。 12 （ 4） 影響配合性質(zhì) 影響配合性質(zhì)最主要因素是表面粗糙度 。 11 （ 3） 影響耐蝕性 表面粗糙度值大的表面 ， 腐蝕性物質(zhì) （ 氣體 、 液體 ） 容易滲透到表面的 凹凸不平 處 ， 從而產(chǎn)生 化學 或 電化學 作用而被腐蝕 。 殘余應(yīng)力為 壓應(yīng)力 時 ， 可部分抵消交變載荷施加的拉壓力 ，阻礙和延緩裂紋的產(chǎn)生或擴大 ， 從而提高疲勞強度；但為 拉應(yīng)力 時 ， 則會大大降低疲勞強度 。 加工表面粗糙度的 紋路方向 與受力方向垂直時 ， 疲勞強度明顯降低 。 加工表面硬化 到一定程度能使耐磨性有所提高，但硬化過度反會使結(jié)晶組織出現(xiàn)過度變形，甚至產(chǎn)生裂紋或剝落，使磨損加劇，使耐磨性降低 。 粗糙度值 越小，實際接觸面積越大，耐磨性較好。 一般情況下 ，形狀精度要求高于尺寸精度，位置精度要求也高于尺寸精度。機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第 5章 機械加工質(zhì)量及其控制 FUNDAMENTALS OF MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY Machining Quality and its Control 1 概述 機械加工質(zhì)量的含義 表面 （ 微觀 ） 形貌 加工變質(zhì)層 零件質(zhì)量 裝配質(zhì)量 機械產(chǎn)品質(zhì)量 材料，金相組織 (材質(zhì) ) 加工精度，波紋度 ，表面粗糙度 (幾何 ) 加工精度 表面質(zhì)量 尺寸精度 形狀精度 位置精度 機械加工質(zhì)量 2 加工精度及其發(fā)展 車、銑 磨 CNC機床 研磨，工具磨 光學磨，金剛石車、磨 金剛石超精車、磨，電解加工 衍射光柵刻線機 電子束，離子束， X射線 分子束生長，離子注 掃描隧道技術(shù) ? ?埃113 nm 激光反射鏡平面度提高到 30nm， 表面粗糙度 降低到 10nm， 反射率將提高到 %以上 。 否則 ，壽命將大大縮短 磁頭與磁盤間的飛行高度在 50nm以下 ， 若進一步降低將使存儲容量呈指數(shù)倍增長 1kg精密陀螺轉(zhuǎn)子的偏心增加 ， 將引起100m的射程誤差和 50m的軌道誤差 4 5 機械加工精度的各項指標既有區(qū)別，又有聯(lián)系。 精密和超精密加工技術(shù) 機械加工的技術(shù)重點 大型工件的加工技術(shù) 特殊材料的加工技術(shù) 尺寸公差 位置公差 形狀公差 表面粗糙度值 6 機械加工精度的獲得方法 1．尺寸精度的獲得方法 手工逐步調(diào)刀獲得所需尺寸 加工前先調(diào)整好刀具位置再進行一批加工 尺寸精度由刀具保證 （鉆頭、拉刀） 自動化的試切法 試切法 調(diào)整法 定尺寸刀具法 自動控制法 2．形狀精度的獲得方法