【正文】 ★★ —— 精密測(cè)球 3 傳感器 2， 4—傳統(tǒng)測(cè)量方法a) b)圖 414主軸回轉(zhuǎn)誤差的測(cè)量圖 413止推軸承端面誤差對(duì)主軸軸向竄動(dòng)的影響16 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 ★★ b）Δ≈0Δ圖 412推力軸承滾道端面平面度誤差及與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差（圖 412）★★ 對(duì)對(duì) 軸承孔或軸承孔或軸徑圓度誤差起軸徑圓度誤差起 均化均化 作用作用15 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 ◆◆ —— 軸徑不圓軸徑不圓引起車床主軸向跳動(dòng)（注意其引起車床主軸向跳動(dòng)（注意其頻率特性）頻率特性）216。車床車床 （圖（圖 410）） ——軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動(dòng)★★ 軸承孔不軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動(dòng)圓引起鏜床主軸徑向跳動(dòng)圖 411鏜床鏜床 （圖（圖 411）） ——軸徑不圓引起車床主軸徑向跳動(dòng)★★ 影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素內(nèi)外滾道圓度誤差、滾動(dòng)體形狀及尺寸誤差圖 410且影響圓柱度誤差。主軸傾角擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響216。加工螺紋時(shí)，產(chǎn)生螺距周期性誤差。被加工端面不平，與圓柱面不垂直；被加工端面不平，與圓柱面不垂直；216。主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響（車外圓）13 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 ★★ 思考： 主軸回轉(zhuǎn)中心在X方向上作簡諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率為主軸轉(zhuǎn)速兩倍，被 車外圓形狀如何？216。則刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡接近于正圓（圖 49）。12圖 49 主軸轉(zhuǎn)角?！獜较蛱鴦?dòng)對(duì)鏜孔精度影響式中 主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響（鏜孔）考慮最簡單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在 X方向上作簡諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為 2e。主軸回轉(zhuǎn)誤差基本形式主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差11 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 ◆◆ ）。的漂移。例 2： 用阿基米德蝸桿滾刀滾切漸開線齒輪例 1： 在數(shù)控銑床上采用球頭刀銑削復(fù)雜形面零件 (圖 46)SRh圖 46物理方法物理方法數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法8機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第第 4章章 機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 工藝系統(tǒng)幾何精度對(duì)工藝系統(tǒng)幾何精度對(duì)加工精度的影響加工精度的影響Geometric Precisions of Technological System and its influence to machining Precision9加工原理誤差是指采用了近似的成型運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差?！簟?◆◆ 原始誤差構(gòu)成 7 研究加工質(zhì)量的方法研究加工質(zhì)量的方法 ◆◆ 影響加工精度的因素影響加工精度的因素 原始誤差與工藝系統(tǒng)原始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差(幾何誤差 )與工藝過程有關(guān)的原始誤差 (動(dòng)誤差 )原理誤差定位誤差調(diào)整誤差刀具誤差?yuàn)A具誤差機(jī)床誤差工藝系統(tǒng)受力變形（包括夾緊變形）工藝系統(tǒng)受熱變形刀具磨損測(cè)量誤差工件殘余應(yīng)力引起的變形工件相對(duì)于刀具靜止?fàn)顟B(tài)下的誤差工件相對(duì)于刀具運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差傳動(dòng)誤差原始誤差原始誤差 ————原始誤差分類原始誤差分類圖 45表面過切削點(diǎn)的法線方向。向，稱為誤差敏感方向。對(duì)加工精度影響最大的方同。零件加工表面的粗糙度與波度RZλHλ RZ4 表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響 對(duì)耐磨性影響對(duì)耐磨性影響Ra（ μm）初始磨損量重載荷輕載荷圖 43圖 42b） 表面粗糙度a） 波度 ———◆◆ 加工質(zhì)量包含的內(nèi)容3 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量 ◆◆ 尺寸精度形狀精度位置精度（通常形狀誤差限制在位置公差內(nèi)，位置公差限制在尺寸公差內(nèi)）表面粗糙度波度紋理方向傷痕 （劃痕、裂紋、砂眼等）加工精度表面質(zhì)量表面幾何形狀精度表面缺陷層表層加工硬化表層金相組織變化表層殘余應(yīng)力加工質(zhì)量加工質(zhì)量圖 41機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)機(jī)械加工中的振動(dòng)機(jī)械加工中的振動(dòng)影響加工誤差的因素影響加工誤差的因素影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素影響機(jī)械加工表面質(zhì)量的因素工藝系統(tǒng)幾何誤差工藝系統(tǒng)幾何誤差工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)熱變形工藝系統(tǒng)熱變形加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第第 4章章 機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制機(jī)械加工質(zhì)量分析與控制Analysis and Control of Machining Quality 概述概述Introduction to Machining Quality2 機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量 加工精度： 零件加工后實(shí)際幾何參數(shù)與 理想幾何參數(shù) 接近程度。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）宏觀幾何形狀誤差（平面度、圓度等） —— 波長波長 /波高＞波高＞ 1000波度波度 波長波長 /波高波高 =50～～ 1000；且具有周期特性；且具有周期特性表面粗糙度表面粗糙度 波長波長 /波高＜波高＜ 50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)耐疲勞性影響對(duì)耐蝕性影響對(duì)耐蝕性影響對(duì)配合質(zhì)量影響對(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 誤差敏感方向誤差敏感方向 216。圖圖 44：：ΔRΔYRRΔR =ΔX（ 41）（ 42）顯然：216。工藝系統(tǒng)原始誤差方向不同工藝系統(tǒng)原始誤差方向不同，對(duì)加工精度的影響程度也不，對(duì)加工精度的影響程度也不同。對(duì)加工精度影響最大的方向，稱為誤差敏感方向。216。誤差敏感方向一般為已加工誤差敏感方向一般為已加工表面過切削點(diǎn)的法線方向。圖 44誤差敏感方向ＯYR0Xa）ＯYR0Xb）誤差敏感方向誤差敏感方向6引起加工誤差的根本原因是工藝系統(tǒng)存在著誤差，將工藝系統(tǒng)的誤差稱為原始誤差。理論方法： 運(yùn)用物理學(xué)和力學(xué)原理，分析研究某一個(gè)或某幾個(gè)因素對(duì)加工精度或表面質(zhì)量的影響。試驗(yàn)方法： 通過試驗(yàn)或測(cè)試，確定影響各因素與加工質(zhì)量指標(biāo)之間的關(guān)系。統(tǒng)計(jì)分析方法： 運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理和方法，根據(jù)被測(cè)質(zhì)量指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，對(duì)工藝過程進(jìn)行分析和控制。 加工原理誤差加工原理誤差 式中 R —— 球頭刀半徑；h —— 允許的殘留高度?？臻g曲面數(shù)控加工（ 43）加工原理誤差加工原理誤差10 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 216。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)線對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線際回轉(zhuǎn)線對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。216。為便于研究，可將主軸回為便于研究，可將主軸回轉(zhuǎn)誤差分解為徑向圓跳動(dòng)、轉(zhuǎn)誤差分解為徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)和傾角擺動(dòng)三種端面圓跳動(dòng)和傾角擺動(dòng)三種基本型式（圖基本型式（圖 47）。b）端面圓跳動(dòng)a）徑向圓跳動(dòng)c）傾角擺動(dòng)圖 47主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響★★ 則刀尖的坐標(biāo)值為：e圖 48R 刀尖回轉(zhuǎn)半徑；φ——（ 44） 顯然，式（ 44）為一橢圓。徑向跳動(dòng)對(duì)車外圓精度影響12345678 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 仍考慮最簡單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在 X方向上作簡諧直線運(yùn)動(dòng)，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為 2e?！颉? 結(jié)論： 主軸 徑向跳動(dòng)影響加工表面的圓度誤差e★★ 主軸端面圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響216。加工螺紋時(shí)，產(chǎn)生螺距周期性誤差。★★ 與主軸與主軸 徑向跳動(dòng)影響類似徑向跳動(dòng)影響類似，不僅影響圓度誤差，而，不僅影響圓度誤差，而且影響圓柱度誤差。14AB 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 ◆◆ 滑動(dòng)軸承216。——滾動(dòng)軸承216?！o壓軸承靜壓軸承 ——影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素★★ 其他因素軸承孔、軸徑圓度誤差；軸承孔同軸度誤差；軸肩、隔套 端面平面度誤差及與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度誤差；裝配質(zhì)量等a） 傳統(tǒng)測(cè)量方法存在問題：◆◆ 主軸回轉(zhuǎn)誤差測(cè)量法1 擺動(dòng)盤 ——5 放大器 6 示波器準(zhǔn)確測(cè)量方法216。非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。17◎◎ 導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的偏差◎◎ 包括：導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度，前后導(dǎo)軌平行度（扭曲），導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度（或垂直度）等。導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差對(duì)加工精度的影響216。導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤導(dǎo)軌水平面內(nèi)的直線度誤差差 ,誤差敏感方向誤差敏感方向 ,影響顯著影響顯著216。導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤導(dǎo)軌垂直面內(nèi)的直線度誤差差 ,誤差非敏感方向誤差非敏感方向 ,影響小影響小216。導(dǎo)軌扭曲對(duì)加工精度的影導(dǎo)軌扭曲對(duì)加工精度的影響響 ,影響顯著（圖影響顯著（圖 415））ΔX圖 415導(dǎo)軌扭曲引起的加工誤差HδΔRDαBXY（ 45） 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差18216。導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線位置誤差對(duì)加工精度的影響導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線位置誤差對(duì)加工精度的影響 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 圖 416成形運(yùn)動(dòng)間位置誤差對(duì)外圓和端面車削的影響fα ZΔzΔzαc）Hy R0fXZLfdD－ΔdΔxa） b）19◆◆ 機(jī)床制造誤差機(jī)床制造誤差216。導(dǎo)軌磨損導(dǎo)軌磨損20◆◆ ==========Δφn 傳動(dòng)鏈末端元件轉(zhuǎn)角誤差；kj 第 j—— 第 j 機(jī)床誤差機(jī)床誤差 機(jī)床傳動(dòng)誤差機(jī)床傳動(dòng)誤差21216?？s短傳動(dòng)鏈長度縮短傳動(dòng)鏈長度