【正文】 216。提高末端元件的制造精度與安裝精度提高末端元件的制造精度與安裝精度216。采用降速傳動(dòng)采用降速傳動(dòng)216。采用頻譜分析方法，找出影響傳動(dòng)精度的誤差環(huán)節(jié)采用頻譜分析方法，找出影響傳動(dòng)精度的誤差環(huán)節(jié)216。對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償對(duì)傳動(dòng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償末端元件轉(zhuǎn)角誤差圖 418傳動(dòng)鏈誤差的頻譜分析a)ΔφΣφnA1A2 Aib)ω（頻率）A（幅值）ω1 ω2 ωi◆◆ 定尺寸刀具（鉆頭、定尺寸刀具（鉆頭、絞刀等）尺寸誤差影響絞刀等）尺寸誤差影響加工尺寸誤差加工尺寸誤差216。刀具磨損影響加工尺刀具磨損影響加工尺寸誤差或形狀誤差寸誤差或形狀誤差刀具誤差刀具誤差23 刀具與夾具誤差刀具與夾具誤差 L177。鉆 徑向孔的夾具216。夾具誤差影響加工位置精度。216。與夾具有關(guān)的影響位置誤差因與夾具有關(guān)的影響位置誤差因素包括：素包括：216。通常要求定位誤差和夾具制造誤差不大于工件相應(yīng)公差的 1/3。測(cè)量誤差。216。不同造成的誤差。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的位移誤差。216。定程機(jī)構(gòu)誤差。樣件或樣板誤差。216。測(cè)量有限試件造成的誤差。和試切法有關(guān)的誤差。a）b）圖 420試切法與調(diào)整法試切法試切法 （ 圖 420b）25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)受力變形對(duì)工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響加工精度的影響Static Stiffness of Technological System and its influence to machining Precision26在加工誤差敏感方向上工藝系統(tǒng)所受外力與變形量之比 基本概念基本概念 工藝系統(tǒng)剛度工藝系統(tǒng)剛度（ 47）式中 k—— 工藝系統(tǒng)剛度；Fp—— 吃刀抗力；27 基本概念基本概念 （ 48）式中 工藝系統(tǒng)剛度； 機(jī)床剛度；——kd 刀具剛度；——工藝系統(tǒng)受力變形等于工藝系統(tǒng)各組成部分受力變形之迭加。機(jī)床變形引起的加工誤差 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 式中 Xjc —— 吃刀抗力；ktj 機(jī)床前頂尖處剛度；kwz 機(jī)床后頂尖處剛度；kdj ——————（ 49）圖 421機(jī)床受力變形引起的加工誤差（ 510）◆◆ Xg ——E 工件材料彈性模量；——Fp， L， Z 含義同前。工件受力變形引起的加工誤差30（ 411）◆◆ 工件圓度誤差；Δm ——k 工藝系統(tǒng)剛度；ε 誤差復(fù)映系數(shù)。誤差復(fù)映現(xiàn)象ap1Δ1ap2Δ2毛坯外形工件外形由于工藝系統(tǒng)受力變形，使毛坯誤差部分反映到工件上，此種現(xiàn)象稱為 “ 誤差復(fù)映 ” 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 切削力大小變化引起的加工誤差切削力大小變化引起的加工誤差216。誤差復(fù)映誤差復(fù)映32216。誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映系數(shù)機(jī)械加工中，誤差復(fù)映系數(shù)通常小于 1。（ 415） 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 誤差復(fù)映程度可用誤差復(fù)映系數(shù)來表示，誤差復(fù)映系數(shù)與系統(tǒng)剛度成反比。夾緊力影響a） b）圖 425薄壁套夾緊變形圖 426薄壁工件磨削【例 1】 薄壁套夾緊變形解決： 加開口套【例 2】 薄壁工件磨削解決： 加橡皮墊 工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響 34圖 427龍門銑橫梁變形補(bǔ)償◆◆ 傳動(dòng)力與慣性力影響216。理論上不會(huì)產(chǎn)理論上不會(huì)產(chǎn)生圓度誤差（但生圓度誤差（但會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差）差）216。車床刀架變形曲線ΔX（ μm）10 20 30 40 500123F（KN） 機(jī)床部件剛度及其影響機(jī)床部件剛度及其影響 因素因素v加載和卸載曲線不重合，所圍面積表示克服摩擦和接觸塑性變形所作功v機(jī)床部件剛度比按實(shí)體估算值小許多，表明其變形受多種因素影響機(jī)床部件變形曲線機(jī)床部件變形曲線37 機(jī)床部件剛度及其影響機(jī)床部件剛度及其影響 因素因素式中 m—— 與接觸面材料、表面狀況有關(guān)的系數(shù)和指數(shù)；——216?！B接表面接觸變形連接表面接觸變形 其大小與接觸面壓強(qiáng)有關(guān)其大小與接觸面壓強(qiáng)有關(guān)（ 415）216。零件表面摩擦力的影響零件表面摩擦力的影響影響機(jī)床部件剛度因素影響機(jī)床部件剛度因素圖 431接觸變形曲線xO pp ΔpxΔx38 減小受力變形對(duì)加工精度影響措施減小受力變形對(duì)加工精度影響措施v合理設(shè)計(jì)零部件結(jié)構(gòu)和截面形狀v提高連接表面接觸剛度（↓表面粗糙度，改進(jìn)接觸質(zhì)量，予加載荷） 支座零件不同安裝方法圖 432458鑄件殘余應(yīng)力引起變形圖 435設(shè)計(jì)合理零件結(jié)構(gòu)v避免冷校直v 毛坯制造和熱處理產(chǎn)生的殘余應(yīng)力（圖 434）減小殘余應(yīng)力措施減小殘余應(yīng)力措施vv熱平衡 —— 單位時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)傳入的熱量與傳出的熱量相等，系統(tǒng)各部分溫度保持在一相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值上v溫 體積大，熱容量大，溫升不高，達(dá)到熱平衡時(shí)間長(zhǎng)v/ h0 2 450150100200位移/ ℃ΔYΔX前軸承溫升圖 436車床受熱變形形態(tài) b） 立銑（圖 a）圖 437外圓磨（圖 b）v～～ ））◆◆ 變形曲線（圖 438）（ 416）式中 熱伸長(zhǎng)量； 達(dá)到熱平衡熱伸長(zhǎng)量； 切削時(shí)間； 時(shí)間常數(shù)（熱伸長(zhǎng)量為熱平衡熱伸長(zhǎng)量約 63%的時(shí)間，常取 3～ 4分鐘）。車刀熱變形曲線連續(xù)切削升溫曲線冷卻曲線間斷切削升溫曲線ξ（ μm）ξmaxτb0 τc刀具熱變形刀具熱變形45◆◆ 5級(jí)絲杠累積誤差全長(zhǎng) ≤5μm，可見熱變形的嚴(yán)重性式中 ΔL， ——L， D 工件原有長(zhǎng)度和直徑；α————216。長(zhǎng)度：長(zhǎng)度： （ 417）（ 418）216。直徑：直徑：216。例：長(zhǎng)例：長(zhǎng) 400mm絲杠，加工過程溫升絲杠，加工過程溫升 1℃℃ ，熱伸長(zhǎng)量為：，熱伸長(zhǎng)量為： 刀具和工件熱變形對(duì)加工精度影響刀具和工件熱變形對(duì)加工精度影響 工件熱變形工件熱變形46式中 ΔX 變形撓度；—— 工件原有長(zhǎng)度和厚度；α————（ 519）◆◆ 例 ： 高 600mm，長(zhǎng) 2023mm的床身，若上表面溫升為 3℃ ，則變形量為： 刀具和工件熱變形對(duì)加工精度影響刀具和工件熱變形對(duì)加工精度影響 47 減小熱變形對(duì)加工精度影響的措施減小熱變形對(duì)加工精度影響的措施 例 1： 磨床油箱置于床身內(nèi)，其發(fā)熱使導(dǎo)軌中凹解決 ： 導(dǎo)軌下加回油槽圖 440平面磨床補(bǔ)償油溝例 2： 立式平面磨床立柱前壁溫度高，產(chǎn)生后傾。 圖 441減少切削熱和磨削熱，粗、精加工分開。充分冷卻和強(qiáng)制冷卻。隔離熱源。支承距影響熱變形L1 L2v熱補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（圖 442，主軸熱補(bǔ)償）圖 4422— 殼體 合理選擇裝配基準(zhǔn)（圖 443）v高速空運(yùn)轉(zhuǎn)v人為加熱v人體隔離采用合理結(jié)構(gòu)采用合理結(jié)構(gòu) 減小熱變形對(duì)加工精度影響的措施減小熱變形對(duì)加工精度影響的措施 加速達(dá)到熱平衡加速達(dá)到熱平衡控制環(huán)境溫度控制環(huán)境溫度49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 加工誤差統(tǒng)計(jì)分析加工誤差統(tǒng)計(jì)分析Statistic Analysis of Machining Errors50 加工誤差的性質(zhì)加工誤差的性質(zhì) 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差在順序加工一批工件中，其大小和方向均不改變，或按一定規(guī)律變化的加工誤差。常值系統(tǒng)誤差 —— 其大小和方向均不改變?！簟?如機(jī)床、夾具、刀具在熱平衡前的熱變形，刀具磨損等因素引起的加工誤差。在順序加工一批工件中，其大小和方向隨機(jī)變化的加工誤差。隨機(jī)誤差是工藝系統(tǒng)中大量隨機(jī)因素共同作用而引起的。隨機(jī)誤差服從統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律。如毛坯余量或硬度不均，引起切削力的隨機(jī)變化而造成的加工誤差；定位誤差；夾緊誤差；殘余應(yīng)力引起的變形等。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。n50～ 2002）確定分組數(shù)、組距、組界、組中值① k′；② d：確定分組數(shù) 確定各組組界、組中值⑤ 直方圖 x（頻數(shù)）（偏差值）（平均偏差）15 10 5（公差帶中心）（公差帶下限） （公差帶上限）3）計(jì)算樣本平均值和標(biāo)準(zhǔn)差 :4）畫直方圖（圖 444）（ 420）（ 421）54◆◆ 正態(tài)分布隨機(jī)變量總體平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。xN0,)216。概率密度函數(shù)概率密度函數(shù)（ 422）yF（ z）圖 445正態(tài)分布曲線μ(0z 代入上式，有：則利用上式，可將非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布進(jìn)行計(jì)算（圖 445）。zz =) x(z)0 zσ +σ56◆◆ xy0 b）平頂分布xy0 c）偏向分布216。平頂分布： 工件瞬時(shí)尺寸分布呈正態(tài)，其算術(shù)平均值近似成線性變化（如刀具和砂輪均勻磨損）（圖 446b）216。偏向分布： 如工藝系統(tǒng)存在顯著的熱變形，或試切法加工孔時(shí)寧小勿大，加工外圓時(shí)寧大勿小（圖 446c）圖 446幾種非正態(tài)分布 形位誤差的分布 216。差數(shù)模分布： 正態(tài)分布大于零的部分與小于零的部分對(duì)零軸線映射后的迭加（圖 447），如對(duì)稱度、直線與平面的平行度、相鄰周節(jié)誤差等216。瑞利分布： 二維正態(tài)分布，在只考慮平面向量模情況下轉(zhuǎn)換成為一維分布（圖 448） ,如同軸度、直線與直線平行度、端