【正文】 ）銑床受熱變形形態(tài) b）外圓磨床受熱變形形態(tài) c）導軌磨床受熱變形形態(tài) ? 外圓磨 （ 圖 b） ? 導軌磨 （ 圖 c） 其他機床熱變形 （ 圖 437） 44 刀具和工件熱變形對加工精度影響 ? 體積小 ， 熱容量小 ，達到熱平衡時間較短 ? 溫升高 ， 變形不容忽視 （ 達 ～ ） ◆ 特點 ◆ 變形曲線（圖 438） m a x 1ce???? ?????????（ 416） 式中 ξ—— 熱伸長量； ξmax —— 達到熱平衡熱伸長量； η—— 切削時間； ηc —— 時間常數(shù) （ 熱伸長量為熱平衡熱伸長量約 63%的時間， 常取 3～ 4分鐘 ） 。 ? 長度： L L t?? ? ? ??（ 417） D D t?? ? ??（ 418） ? 直徑： ? 例：長 400mm絲杠 ， 加工過程溫升 1℃ ， 熱伸長量為： 刀具和工件熱變形對加工精度影響 工件熱變形 46 式中 ΔX —— 變形撓度； L， S —— 工件原有長度和厚度； α—— 工件材料線膨脹系數(shù)； Δt —— 溫升 。 例 ： 高 600mm， 長 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加工精度影響 47 減小熱變形對加工精度影響的措施 例 1： 磨床油箱置于床身內(nèi) ，其發(fā)熱使導軌中凹 解決 ： 導軌下加回油槽 圖 440 平面磨床補償油溝 例 2： 立式平面磨床立柱前壁溫度高 ， 產(chǎn)生后傾 。 圖 441 均衡立柱前后壁溫度場 ? 減少切削熱和磨削熱 ， 粗 、精加工分開 。 ? 隔離熱源 。 ◆ 常值系統(tǒng)誤差 —— 其大小和方向均不改變 。 ◆ 變值系統(tǒng)誤差 —— 誤差大小和方向按一定規(guī)律變化 。 加工誤差 系統(tǒng)誤差 隨機誤差 常值系統(tǒng)誤差 變值系統(tǒng)誤差 加工誤差統(tǒng)計特性 51 加工誤差的性質 ◆ 在順序加工一批工件中 ， 其大小和方向隨機變化的加工誤差 。 ◆ 隨機誤差服從統(tǒng)計學規(guī)律 。 隨機誤差 加工誤差的統(tǒng)計分析 ◆ 運用數(shù)理統(tǒng)計原理和方法，根據(jù)被測質量指標的統(tǒng)計性質，對工藝過程進行分析和控制。 平均值 μ= 0， 標準差ζ=1的正態(tài)分布稱為標準正態(tài)分布 ， 記為 ： x ~ N ( 0, 1 ) ? 概率密度函數(shù) （ 422） ? ?2121 ,02xy e x?? ??????? ????? ?? ? ? ?? ?y F（ z） 圖 445 正態(tài)分布曲線 μ ( z = 0 ) x(z) 0 z σ +σ 分布圖分析法 分布曲線 55 ? 分布函數(shù) 2121()2xxF x e dx???????? ??????? ?（ 523） 221() 02zzF z e d z? ?? ?xz ????令： 將 z 代入上式 ， 有： 則利用上式 ， 可將非標準正態(tài)分布轉換成標準正態(tài)分布進行計算 （ 圖 445） 。 ◆ 確定工序能力 分布圖分析法 分布圖應用 ? ?3626PPKCPT U T LCT U T LC????????? ? ???（ 524） （ 525） （ 526） ?工序能力 ?工序能力系數(shù) 式中 TU, TL—— 公差帶上、下限 ； Δ—— 公差帶中心與誤差分布中心偏移距離； ζ—— 誤差分布的標準差。 圖 ?? 表示樣組平均值 ， R表示樣組極差 x? 圖控制限 圖： x63 點圖分析法 ◆ 工藝過程穩(wěn)定性 點子正常波動 →工藝過程穩(wěn)定；點子異常波動 →工藝過程不穩(wěn)定 圖 451 圖 xR?R 圖 UCL= CL= 0 5 10 樣組序號 15 20 LCL=0 0 5 10 樣組序號 15 20 x 圖 LCL= UCL= CL= ◆ 穩(wěn)定性判別 —— 沒有點子超出控制限 —— 大部分點子在中心線上下波動 ， 小部分點子靠近控制限 —— 點子變化沒有明顯規(guī)律性 （ 如上升 、 下降傾向， 或周期性波動 ） ? 同時滿足為穩(wěn)定 圖分析 xR?64 調(diào)整尺寸 式中 Lt —— 調(diào)整尺寸； L M—— 平均尺寸； Tt—— 調(diào)整公差 。 用 2σ代替 3σ， 得到： 此時產(chǎn)生不合格品得概率為 %， 完全可以接受 。 工件轉角 累積誤差 Δ 1 l1 l2 Δ 2 68 誤差補償 ? 在線測量與在線補償 （ 圖 455） ◆ 指人為引入附加誤差因素，以抵消或減小原始誤差的影響 圖 455 高壓油泵偶件自動配磨裝置示意圖 柱塞銷 柱塞 69 圖 456 絲扛加工誤差補償裝置 1 — 工件 2 — 螺母 3 — 母絲杠 4 — 杠桿 5 — 校正尺 6 — 觸頭 7 — 校正曲線 附加位移 螺母附加轉動 誤差補償 ? 采用校正裝置 （ 圖 456） 70 圖 457 以彈性變形補償熱變形 ? 以彈性變形補償熱變形 （ 圖 457） ? 其他補償方法 圖 459 以熱變形補償熱變形 圖 458 龍門銑橫梁變形補償 附加夾緊力 ? 以熱變形補償熱變形 （ 圖 459） ? 以幾何誤差補償受力變形 （ 圖 458） 誤差補償 71 機械制造技術基礎 第 4章 機械加工質量分析與控制 Analysis and Control of Machining Quality 影響加工表面粗糙度的工藝因素 Technological Factors Influencing Roughness 72 切削加工表面粗糙度影響因素 圖 460 車削時殘留面積的高度 ?直線刃車刀 （ 圖 460a） （ 431） rrfHc tg c tg??? ???圓弧刃車刀 （ 圖 460b） 28fr?? ?（ 432） ?影響因素： , , ,rrr k k f??刀 尖 圓 弧 半 徑 主 偏 角 副 偏 角 進 給 量f κr R max vf Ⅰ Ⅱ rε b） R max Ⅰ Ⅱ f a） vf r??r?切削殘留面積 73 ? 切削速度影響最大： v = 10～ 50m/min范圍 ， 易產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺 ， 表面粗糙度最差 （ 圖 553） 。 ,α0==5176。 ,rε=,工件： 45切削條件： ap=, f=, 不加切削液 0 50 100 150 200 距離表面深度 (μm) 殘余應力(Gpa) 0 vc =213m/min vc =86m/min vc =80 磨削燒傷與磨削裂紋 ? 合理選擇砂輪 ? 合理選擇磨削用量 ? 改善冷卻條件 工件表層溫度達到或超過金屬材料相變溫度時 ， 表層金相組織 、 顯微硬度發(fā)生變化 ， 并伴隨殘余應力產(chǎn)生 ， 同時出現(xiàn)彩色氧化膜 磨削燒傷 磨削表面殘余拉應力達到材料強度極限 ， 在表層或表面層下產(chǎn)生微裂紋 。 ? 由于系統(tǒng)中總存在由阻尼 ， 自由振動將逐漸衰弱 ， 對加工影響不大 。 機外振源均通過地基把振動傳給機床 。 當干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時 ， 產(chǎn)生共振 ? 相角特征： 強迫振動位移的變化在相位上滯后干擾力一個φ角 ， 其值與系統(tǒng)的動態(tài)特性及干擾力頻率有關 。 圖 473 自激振動系統(tǒng)能量關系 A B C 能量E Q E－ E＋ 0 振幅 電動機 (能源 ) 交變切削力 F(t) 振動位移X(t) 圖 472 自激振動閉環(huán)系統(tǒng) 機床振動系統(tǒng) （彈性環(huán)節(jié)） 調(diào)節(jié)系統(tǒng) （切削過程） 自激振動的特征 86 ◆ 再生機理： 切削過程 ， 由于偶然干擾 ， 使加工系統(tǒng)產(chǎn)生振動并在加工表面上留下振紋 。 此時 ， 切入半周期內(nèi)的平均切削厚度比切出半周期內(nèi)的小 ， 有能量獲得 ， 振動能夠維持 。 圖 477 重疊系數(shù) a p fa B 振動方向 XD f a）切削 b）磨削 κ r κ r ， dab B fbB?????（ 切 削 ） （ 磨 削 ）（ 434） 90 ? 減小重疊系數(shù)方法 圖 478 車刀消振棱 ～ 5176。 2176。 ◆ 增加切削阻尼 （ 例采用倒棱車刀 ， 圖 478） ? 增加主偏角 ? 增大進給量 機械加工中振動的防治 91 ◆ 提高工藝系統(tǒng)剛度 ◆ 增大工藝系統(tǒng)阻尼 改善工藝系統(tǒng)動態(tài)特性 機械加工中振動的防治 阻尼材料 鑄鐵環(huán) 鑄鐵套筒 圖 479 零件上加阻尼材料 92 圖 480 摩擦式減振器 1— 飛輪 2— 摩擦盤 3— 摩擦墊 4— 螺母 5— 彈簧 ?動力減振器 ?摩擦式減振器 （ 圖 480） ?沖擊式減振器 （ 圖 481） 機械加工中振動的防治 采用減振裝置 圖 481 沖擊式減振鏜刀與減振鏜桿 1— 沖擊塊 2— 緊定螺釘 a）減振鏜刀 b）減振鏜桿 δ δ 93 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH