大學(xué)精品課件：汽車制造工藝學(xué)第三章

1、1.加工精度 加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、幾何形狀和表面間相互位置）與圖樣要求的理想幾何參數(shù)的符合程度。實(shí)際值越接近理想值，加工精度就越高。它包括以下三個(gè)方面： （1）尺寸精度 指零件加工后的直徑、長(zhǎng)度、表面距離等實(shí)際尺寸與圖樣要求的理想尺寸的的接近程度,加工精度和加工誤差,2）形狀精度 指零件加工后的線、面等實(shí)際形狀與圖樣要求的理想形狀的接近程度。 （3）位置精度 指零件加工后的點(diǎn)、線、面的實(shí)際位置與圖樣要求的理想位置的接近程度。 2. 加工誤差 加工誤差與加工精度相反，零件加工誤差是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)其理想幾何參數(shù)的偏離程度,加工精度和加工誤差,表面質(zhì)量,表面質(zhì)量

2、指零件加工后的線、面等實(shí)際形狀與圖樣要求的理想形狀的接近程度。表面質(zhì)量主要包括表面微觀幾何形狀特征和表面層的物理力學(xué)性能和化學(xué)性能。 1. 表面微觀幾何形狀特征 表面微觀幾何形狀特征主要包括四個(gè)部分，如圖3-1所示,表面質(zhì)量,1）表面粗糙度 表面粗糙度是指已加工表面的微觀幾何形狀誤差，其波距與波高的比值L/H50。 （2）表面波度 表面波度即介于宏觀幾何形狀誤差與表面粗糙度之間的周期性幾何形狀誤差，其波距與波高的比值L/H = 501000，它主要是由機(jī)械加工中的振動(dòng)引起的,表面質(zhì)量,3）紋理方向 紋理方向是指切削刀痕的方向，如圖- 所示，列出了幾種加工紋理方向及其符號(hào)標(biāo)注方法。 運(yùn)動(dòng)副或者密

3、封件的表面常常對(duì)紋理方向有一定的要求。 （4）表面缺陷 表面缺陷是指在表面?zhèn)€別位置上隨機(jī)出現(xiàn)的，包括砂眼、夾雜、氣孔、裂痕等,表面質(zhì)量,表面質(zhì)量,2.表面層的物理力學(xué)性能和化學(xué)性能 在切削力和切削熱的作用下，表面層的物理力學(xué)性能和化學(xué)性能將發(fā)生一定的變化，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。 （1）加工硬化 指工件加工后，表面層因塑性變形引起的強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象,表面質(zhì)量,2）表面層的殘余應(yīng)力 指工件加工后，表面層因塑性變形引起的強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象； （3）表面層金相組織變化 指工件加工后，工件表層因切削熱引起的金相組織發(fā)生了變化,表面質(zhì)量,加工誤差,工藝系統(tǒng)中凡能直接引起加工誤差的因素都稱之為原始誤

4、差，它是影響加工精度的主要因素。原始誤差中，一部分與工藝系統(tǒng)本身初始狀態(tài)有關(guān)，是在零件切削加工前，稱為加工前誤差或工藝系統(tǒng)靜誤差； 另一部分是在零件加工過(guò)程中，由于力、熱和刀具磨損等因素的影響，使工藝系統(tǒng)原有精度被破壞，產(chǎn)生新的附加原始誤差，稱為工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差或加工中誤差,還有一部分稱之加工后原始誤差，這類原始誤差是指工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及測(cè)量誤差（這里指測(cè)量力引起的變形誤差、測(cè)量環(huán)境誤差及讀數(shù)誤差）等加工后產(chǎn)生的誤差。 圖- 所示為汽車活塞銷孔精鏜工序中的各種原始誤差,加工誤差,加工誤差,加工誤差,機(jī)械加工誤差總體歸納如圖- 所示,影響加工精度的主要因素及其控制,機(jī)床幾何誤差對(duì)加工

5、精度的影響 （1）機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差對(duì)加工精度的影響 機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差影響機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度，從而影響加工精度。 機(jī)床導(dǎo)軌在不同平面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度的影響程度視不同機(jī)床而異,影響加工精度的主要因素及其控制,以臥式車床為例，如果導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有直線度誤差（圖3-5），則在縱向切削過(guò)程中，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)工件軸線之間的距離會(huì)發(fā)生變化，引起工件半徑上的尺寸變化，即產(chǎn)生圓柱度誤差 =,影響加工精度的主要因素及其控制,如果車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)存在直線度誤差（圖-），在縱向切削中則會(huì)引起刀尖產(chǎn)生相應(yīng)的切向位移，導(dǎo)致工件沿軸向在半徑上產(chǎn)生尺寸誤差,由圖-

6、可知,化簡(jiǎn)，并忽略項(xiàng)，得,由于z 很小，所以z更小。 例如，d=100mm，=0.3mm時(shí)，則由引起的誤差=（0.32 /100）mm=0.009mm 因此，如果車床導(dǎo)軌在垂直內(nèi)有直線度誤差，對(duì)加工精度的影響甚微，可忽略不計(jì)。 因此在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度公差較垂直面內(nèi)的值規(guī)定得更小些,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌的平行度 如果車床主軸旋轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌在水平面內(nèi)不平行，工件被加工成錐體。 若此項(xiàng)平行度誤差在長(zhǎng)度 上為，則被加工表面的錐度為,如果車床主軸旋轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)平行，則工件表面被加工成雙曲面回轉(zhuǎn)體，如圖3-

7、7所示,影響加工精度的主要因素及其控制,如果車床主軸旋轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)平行，則工件表面被加工成雙曲面回轉(zhuǎn)體，如圖3-7所示,影響加工精度的主要因素及其控制,圖中OX 為工件軸線，AC 為刀尖軌跡，它與XOY 面的傾斜角為，則,式中：b機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌在垂直面內(nèi) 長(zhǎng)度上的平行度誤差。 令=處工件半徑為0，則任意位置處的半徑為,或,影響加工精度的主要因素及其控制,用代替x，得,這是雙曲線方程式。任意位置x處半徑上的增量為,影響加工精度的主要因素及其控制,導(dǎo)軌間平行度誤差對(duì)加工精度的影響 如圖-所示，當(dāng)臥式車床或外圓磨床的前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有平行度誤差（扭曲）時(shí)，刀架將產(chǎn)生擺動(dòng)，使刀架沿床

8、身導(dǎo)軌做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡變成一條空間曲線，從而使刀尖相對(duì)工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,若在垂直于縱向走刀的某一截面內(nèi)，前后導(dǎo)軌平行度誤差為，如圖-所示，則零件半徑誤差 因 很小，近似地等于刀尖水平位移，即,一般車床H / B/，外圓磨床 H / B 。 因此這項(xiàng)原始誤差對(duì)加工精度的影響不能忽略。 因?yàn)?在方向不同位置處的值不同，因此，加工出的零件將產(chǎn)生圓柱度誤差,影響加工精度的主要因素及其控制,例如車床床身前導(dǎo)軌（圖-中的）的磨損要比后導(dǎo)軌的磨損嚴(yán)重（一般大 倍），若前導(dǎo)軌在車床長(zhǎng)度上某處磨損成一

9、個(gè)深度為的凹坑，而后導(dǎo)軌還是平直的（圖-），床鞍在沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)將發(fā)生偏移，使導(dǎo)軌相對(duì)工件產(chǎn)生偏移，從而使工件產(chǎn)生形狀誤差。從圖- 可知，刀尖相對(duì)工件在水平方向上產(chǎn)生的偏移量為,影響加工精度的主要因素及其控制,式中： 車床的中心高； 床身前后導(dǎo)軌扭曲量； 床身前后導(dǎo)軌的距離。 該偏移量最終反映到工件上工件直徑將增加約,2. 刀具的制造、安裝誤差與磨損產(chǎn)生的誤差 刀具產(chǎn)生誤差主要包括切削部分、裝夾部分的制造誤差和刀具安裝誤差以及刀具磨損產(chǎn)生的誤差。刀具誤差對(duì)加工精度的影響隨刀具種類不同而不同,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,定尺寸刀具 采用定尺寸刀具，如鉆頭、鉸

10、刀、圓拉刀等加工時(shí)，刀具尺寸誤差和形狀誤差以及磨損都將直接影響工件尺寸精度；同時(shí)刀具工作條件，如機(jī)床主軸跳動(dòng)或因刀具安裝不當(dāng)引起徑向或端面圓跳動(dòng)等，將會(huì)使被加工面尺寸誤差擴(kuò)大。 （）成形刀具 采用成形刀具（例如成形車刀、成形銑刀、齒輪模數(shù)銑刀、成形砂輪等）加工時(shí)，刀具形狀誤差和磨損將直接影響工件形狀精度,影響加工精度的主要因素及其控制,展成刀具 展成法刀具（如齒輪滾刀、插齒刀等）加工工件時(shí)，刀刃幾何形狀和有關(guān)尺寸精度以及安裝、調(diào)整不正確時(shí)，將會(huì)直接影響被加工面形狀精度。 （）一般刀具 對(duì)于一般刀具（如普通車刀、刨刀、單刃鏜刀和面銑刀等）其制造誤差對(duì)工件加工精度沒(méi)有直接影響（因?yàn)榧庸け砻嫘螤钪饕?/p>

11、由機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度來(lái)保證，加工表面尺寸主要由調(diào)整來(lái)保證），但磨損后對(duì)工件尺寸或形狀精度有一定影響,影響加工精度的主要因素及其控制,刀具磨損量NB是在被加工表面法線方向上測(cè)量的（即NB是刀具在加工誤差敏感方向上的磨損量）。如圖3-10a）所示，刀尖在工件法向磨損量為NB時(shí)，調(diào)整尺寸將變?yōu)椋ぜ睆絼t將從2R 變?yōu)?R （RNB,圖3-10a）刀尖位于工件法向量,影響加工精度的主要因素及其控制,刀具的磨損過(guò)程有三個(gè)階段，如圖3-10b）所示。第一個(gè)階段時(shí)間短，磨損劇烈，稱為初期磨損階段。第二階段磨損量與切削長(zhǎng)度成正比，稱為正常磨損階段，刀具絕大部分工作應(yīng)在這個(gè)階段內(nèi)進(jìn)行。 第三個(gè)階段刀具磨損迅速，刀具

12、將在很短時(shí)間內(nèi)損壞，稱為急劇磨損階段,圖3-10b）磨損過(guò)程,影響加工精度的主要因素及其控制,如圖3-11）所示，在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，工件在切削力的作用下會(huì)發(fā)生彎曲變形，從而引起切削深度的變化，使加工出的軸出現(xiàn)中間粗兩頭細(xì)（鼓形圓柱度誤差）的情況,3.工藝系統(tǒng)的受力變形（壓移）對(duì)加工精度的影響,影響加工精度的主要因素及其控制,如圖-11b）所示，在內(nèi)圓磨床上以切入法磨孔時(shí)，同樣是在切削力的作用下，由于內(nèi)圓磨頭主軸彎曲變形，磨出的孔會(huì)出現(xiàn)圓柱度誤差（錐度,影響加工精度的主要因素及其控制,如圖3-11c）所示，被加工表面呈拋物回轉(zhuǎn)體,影響加工精度的主要因素及其控制,如圖3-11d）所示，在外圓磨床用寬

13、砂輪橫向進(jìn)給磨削工件軸頸時(shí)，由于磨床頭架剛度高于尾架剛度，在切削力的作用下，將造成被加工軸頸圓柱度誤差,影響加工精度的主要因素及其控制,如圖-11e）所示，在牛頭刨床上加工矩形平板時(shí)，由于滑枕和工作臺(tái)在切削力作用下產(chǎn)生變形，將使加工后的平板產(chǎn)生如圖3-11e）所示的平面度及平行度誤差,影響加工精度的主要因素及其控制,1）工藝系統(tǒng)的剛度 工藝系統(tǒng)剛度KS定義為：作用在加工表面法線方向上的切削分力FP（稱為背向力）與工藝系統(tǒng)在該方向上的變形量（即切削刃在此方向上相對(duì)于工件的位移） 的比值，即,與一般剛度概念不同的是，上式中變形量（或位移） 是綜合性的，它是三個(gè)切削力：FC（切削力）、FP、Ff（進(jìn)

14、給力）同時(shí)作用的綜合結(jié)果,影響加工精度的主要因素及其控制,2.工藝系統(tǒng)剛度對(duì)其加工精度的影響 ）機(jī)床剛度及對(duì)其加工精度的影響 圖3-12 所示在車床兩頂尖間加工光軸的情況,圖3-12所示，在切削力的作用下，主軸箱的位置從移至，尾座從 移至，刀架從 移至。 主軸箱、尾座和刀架的變形量分別為yt、yw、yd。 假定工件為剛體（即工件不變形，只考慮機(jī)床的變形），則工件軸線由AB移至AB，在離前頂尖出的變形量為yx。 機(jī)床的變形量yt 為,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,影響

15、加工精度的主要因素及其控制,由式（3-5）可知，機(jī)床的剛度并不是一個(gè)常值，而是車刀切削點(diǎn)位置x的函數(shù)。一般取切削點(diǎn)位于工件中點(diǎn)處的剛度來(lái)代表車床的剛度，即以x=L/2 代入式（3-5），得,影響加工精度的主要因素及其控制,由式（-）可知，機(jī)床的剛度并不是一個(gè)常值，而是車刀切削點(diǎn)位置 的函數(shù)。因此，在車床加工軸類工件時(shí)，沿工件軸向方向的受力變形是不一致的。 由于受力變形大的位置處工件被切除的金屬層薄，受力變形小的位置處工件被切除的金屬層厚，工件加工后的形狀為鞍形，產(chǎn)生圓柱度誤差,影響加工精度的主要因素及其控制,2）工件剛度對(duì)加工精度的影響,工件在兩頂尖間裝夾。這種裝夾方式，如果工件是一根光軸，則

16、最大撓度發(fā)生在工件的中間位置。在縱向工作行程中，車刀所切下的切削厚度將不相等。在工件中點(diǎn)處切削最薄，而兩端切削最厚，最后加工出的零件形狀如圖3-13所示為腰鼓形，產(chǎn)生圓柱度誤差,影響加工精度的主要因素及其控制,工件在卡盤中裝夾。 這種裝夾方式近似懸臂梁，如果工件是剛度較小的光軸，則最大撓曲發(fā)生在切削力作用在工件末端時(shí)，加工后的零件形狀如圖3-14所示，為喇叭口形，產(chǎn)生圓柱度誤差。由于這種裝夾方式工件的受力變形較大，因此，一般用于長(zhǎng)徑比不大的工件加工,影響加工精度的主要因素及其控制,工件裝夾在卡盤上并用后頂尖支撐。這種裝夾方式屬于靜不定系統(tǒng)，加工后的零件形狀如圖3-15所示,影響加工精度的主要因

17、素及其控制,2）刀具剛度對(duì)加工精度的影響,多數(shù)情況下刀具剛度對(duì)工件精度無(wú)顯著影響，如車刀受主切削力影響在切線方向變形引起的加工誤差就很小，通?？刹挥杩紤]。 但在某些情況下刀具變形也會(huì)產(chǎn)生顯著影響，如鏜小直徑孔時(shí)，鏜桿剛度對(duì)加工精度就影響較大；鉆小而深的孔時(shí)常發(fā)生軸線彎曲等,影響加工精度的主要因素及其控制,工藝系統(tǒng)的受力對(duì)加工精度的影響 ）切削力作用位置變化對(duì)加工精度的影響 在切削過(guò)程中，工藝系統(tǒng)剛度隨切削力作用點(diǎn)位置變化而變化，引起系統(tǒng)變形的差異，造成被加工零件加工誤差,切削力大小變化引起的誤差 誤差復(fù)映工件毛坯在尺寸、形狀以及表面層材料硬度上都存在著較大差異，直接會(huì)導(dǎo)致切削力大小的變化，進(jìn)而

18、造成工藝系統(tǒng)發(fā)生變形，其結(jié)果就反映為加工誤差，使得零件在加工后還保留與毛坯表面類似的形狀或尺寸差別。以車削短圓柱工件外圓為例。如圖3-16所示,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,以車削短圓柱工件外圓為例。如圖3-16所示，如果毛坯存在橢圓形圓度誤差，車削前將車刀調(diào)整到圖中雙點(diǎn)畫線所示位置。在工件每一轉(zhuǎn)中，由于切削深度的變化，作用于工藝系統(tǒng)上的切削力就會(huì)發(fā)生從最大到最小變化，工藝系統(tǒng)的變形也會(huì)發(fā)生類似的變化，從最大變到最小的表現(xiàn)出來(lái)，加工后的工件具有與毛坯相似的橢圓形狀誤差，這就為毛坯誤差的“誤差復(fù)映”，所引起的加工誤差稱為“復(fù)映誤差”。 誤差復(fù)映的程度以誤差復(fù)映系

19、數(shù)來(lái)表示，其大小可根據(jù)系統(tǒng)剛度系統(tǒng)來(lái)計(jì)算,影響加工精度的主要因素及其控制,設(shè)毛坯長(zhǎng)半徑處背吃刀量為ap1，短半徑處背吃刀量為ap2，則毛坯存在的圓度誤差為,引起工件產(chǎn)生圓柱度誤差（復(fù)映誤差,根據(jù)車削力計(jì)算公式,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,式中稱為誤差復(fù)映系數(shù)（加工前后誤差之比值）。由于總是小于，因此，定量地反映了毛坯誤差經(jīng)過(guò)加工之后的減小程度,4. 工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度的影響 1.工藝系統(tǒng)熱源 加工過(guò)程中，工藝系統(tǒng)熱源主要有兩大類：內(nèi)部熱源和外部熱源。 ）內(nèi)部熱源 內(nèi)部熱源來(lái)自切削過(guò)程，主要包括以下三個(gè)來(lái)源。 切削熱：切削加工過(guò)程中，切削金屬層的彈性、塑

20、性變形及刀具、工件、切屑間摩擦消耗的能量絕大多數(shù)轉(zhuǎn)化為切削熱,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,摩擦熱和動(dòng)力裝置能量損耗產(chǎn)生的熱：機(jī)床中各種運(yùn)動(dòng)副，如導(dǎo)軌副、齒輪副、絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副、摩擦離合器等，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因摩擦而產(chǎn)生熱量。 派生熱源：切削中部分切削熱由切屑、切削液傳給機(jī)床本身，摩擦熱有潤(rùn)滑油傳向 機(jī)床各處，從而造成機(jī)床熱變形，這部分熱稱為派生熱源，也是重要的內(nèi)部熱源,影響加工精度的主要因素及其控制,外部熱源 外部熱源主要來(lái)自于外部環(huán)境，主要是指周圍環(huán)境溫度通過(guò)空氣對(duì)流以及日光、照明燈具、取暖設(shè)備等熱源通過(guò)輻射傳給工藝系統(tǒng)的熱量。 環(huán)境溫度：一般來(lái)

21、說(shuō)，工作地周圍環(huán)境溫度隨氣溫而變化，而且不同位置處的溫度 也各不相同，這種環(huán)境溫度的差異有時(shí)也會(huì)影響加工精度。 熱輻射：熱輻射來(lái)自于陽(yáng)光、照明燈、暖氣設(shè)備及人體等,2.工件熱變形對(duì)加工精度的影響 1）工件均勻受熱。 在加工比較簡(jiǎn)單的軸、套、盤類零件的內(nèi)外圓表面時(shí)，由于切削熱能比較均勻地傳給工件，工件熱變形也比較均勻，可根據(jù)其平均溫升來(lái)估算工件熱變形量（）： 式中：工件材料的熱膨脹系數(shù)； 工件在熱變形方向的尺寸（）； 工件溫升（,影響加工精度的主要因素及其控制,影響加工精度的主要因素及其控制,2）工件不均勻受熱 長(zhǎng)圓柱類零件的熱變形注意事項(xiàng) 大型薄板熱變形注意事項(xiàng) 銅、鋁等有色金屬的加工注意事項(xiàng)

22、,影響加工精度的主要因素及其控制,3.刀具熱變形對(duì)加工精度的影響 刀具熱變形的熱源主要是切削熱。雖然切削熱傳給刀具的比例較少，但由于刀具體積小，熱容量小，所以刀具工作面上的溫度還是很高的。圖3-17a）所示為連續(xù)切削時(shí)車刀的熱變形伸長(zhǎng)與切削時(shí)間t的關(guān)系曲線,影響加工精度的主要因素及其控制,在車削加工一批短軸時(shí)，由于車刀加工完一件后停止加工，待裝夾好另一個(gè)工件后在進(jìn)行加工， 車刀受熱時(shí)間短，散熱時(shí)間也短，車刀的升溫曲線如圖3-17b）所示呈鋸齒形。如果間歇時(shí)間在每個(gè)加工循環(huán)中相等（例如全為），車刀熱變形對(duì)每個(gè)工件尺寸的影響相同；如果間歇時(shí)間不等（，），則在每個(gè)加工循環(huán)中車刀的熱變形是變化的，將會(huì)

23、引起整批工件的尺寸分散,影響加工精度的主要因素及其控制,加工誤差的綜合分析,在實(shí)際生產(chǎn)中，影響加工精度的因素很多，工件加工誤差是多因素綜合作用的結(jié)果，且其中不少因素的作用往往帶有隨機(jī)性。 對(duì)于一個(gè)受多個(gè)隨機(jī)因素綜合作用的工藝系統(tǒng)，只有用概率統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)分析，才能獲得符合實(shí)際的結(jié)果。 1.加工誤差的分類 （1）系統(tǒng)性誤差 系統(tǒng)性誤差是指當(dāng)連續(xù)加工一批工件時(shí)，其大小和方向皆保持不變或按加工順序作有規(guī)律變化（通常是時(shí)間或刀具序號(hào)的函數(shù)）的誤差,加工誤差的綜合分析,2）隨機(jī)性誤差 在連續(xù)加工一批工件時(shí)，加工誤差的大小和方向是隨機(jī)變化的，這些誤差稱為隨機(jī)性誤差。 2. 加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法 （1）分布曲

24、線法 分布曲線法是通過(guò)測(cè)量在一定生產(chǎn)條件下加工的一批工件的實(shí)際尺寸或加工誤差（其他工藝過(guò)程質(zhì)量指標(biāo)），根據(jù)測(cè)量結(jié)果作出該批工件的尺寸或加工誤差的分布曲線，然后按該曲線來(lái)分析判斷加工誤差的一種方法?，F(xiàn)舉例說(shuō)明如下,加工誤差的綜合分析,在調(diào)整好的機(jī)床上加工一批軸類零件，逐個(gè)測(cè)量其直徑尺寸。畫出折線如圖3-18所示，稱為實(shí)際分布折線,加工誤差的綜合分析,根據(jù)3-18這樣的曲線來(lái)得出一個(gè)關(guān)于加工誤差具有一般意義多的規(guī)律性推論有時(shí)是困難的。因此，在進(jìn)行分析研究時(shí)，常用某些理論曲線來(lái)代替實(shí)際分布折線。 在調(diào)整好的機(jī)床上連續(xù)對(duì)一批工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，若無(wú)變值系統(tǒng)性誤差，也無(wú)起決定性作用的隨機(jī)性誤差，則其尺寸

25、誤差（或形狀、位置誤差） 近似服從正態(tài)分布規(guī)律,加工誤差的綜合分析,正態(tài)分布曲線的形狀如圖3-19所示，其概率密度函數(shù)為,式中：分布的概率密度； 工件尺寸； 一批工件的平均尺寸, 它表示加工 尺寸分布中心； 一批工件的標(biāo)準(zhǔn)差(均方差,加工誤差的綜合分析,一批工件的標(biāo)準(zhǔn)差（均方差） 一批工件的數(shù)量（樣本容量,加工誤差的綜合分析,加工誤差的綜合分析,分布曲線與軸之間的面積代表一批工件的全部，即100，其中x3 范圍內(nèi)的工件數(shù)占99.73。生產(chǎn)中常認(rèn)為一批工件的尺寸全部在x3的范圍內(nèi)，該范圍稱尺寸分散范圍，這在工藝上稱“原則”。 6的大小代表了某種加工方法在一定的生產(chǎn)條件下所能達(dá)到的加工精度，所以在

26、一般情況下可以認(rèn)為，如果工序公差大于6，就能保證加工精度,加工誤差的綜合分析,加工中的常值系統(tǒng)性誤差決定了分布曲線相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，分布曲線的形狀不受其影響。 例如銑削平面時(shí)，第一次調(diào)整機(jī)床后加工一批工件得到尺寸分布曲線A（圖-20），在同一機(jī)床上重新調(diào)整后再加工另一批工件時(shí)，工作臺(tái)相對(duì)刀具的位置不會(huì)與第一次調(diào)整時(shí)的位置絕對(duì)一致。如果尺寸比第一次大了一些，當(dāng)其他條件相同時(shí)，得到的分布曲線 的形狀和第一次的一樣，但是它向右移動(dòng)了，即為常值系統(tǒng)性誤差（此處是調(diào)整誤差）。全部工件不出廢品的條件為,加工誤差的綜合分析,式中： 工件的工序公差； 尺寸分散范圍。 加工中的隨機(jī)性誤差的影響程度決定了分布曲

27、線的形狀和尺寸分散范圍。 隨機(jī)誤差越大則也越大，曲線形狀越平坦，尺寸分散范圍越大，加工精度越低（圖3-21,加工誤差的綜合分析,點(diǎn)圖分析法 ）個(gè)值點(diǎn)圖 按加工順序逐個(gè)測(cè)量一批工件尺寸，以工件序號(hào)為橫坐標(biāo)，以工件加工尺寸為縱坐標(biāo)，就可作出個(gè)值點(diǎn)圖。個(gè)值點(diǎn)圖反映了工件逐個(gè)尺寸變化與加工時(shí)間的關(guān)系。圖3-22是按自動(dòng)車床上加工的工件直徑的測(cè)量結(jié)果而繪制的,加工誤差的綜合分析,加工誤差的綜合分析,點(diǎn)圖 為了能直接反映出加工中系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差隨加工時(shí)間的變化趨勢(shì)，實(shí)際生產(chǎn)中常用樣組點(diǎn)圖來(lái)代替?zhèn)€值點(diǎn)圖，如圖3-23 所示。 樣組點(diǎn)圖的種類很多，最常用的是-點(diǎn)圖（平均值極差點(diǎn)圖）。它由 圖和點(diǎn)圖結(jié)合而

28、成。單獨(dú)的 圖和 點(diǎn)圖不能全面反映加工誤差的情況，必須結(jié)合起來(lái)應(yīng)用,加工誤差的綜合分析,點(diǎn)圖分析法的應(yīng)用 點(diǎn)圖分析法是全面質(zhì)量管理中用以控制產(chǎn)品加工質(zhì)量的主要方法之一，它是用于分析和判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)所使用的帶有控制界限的圖，又稱管理圖。 - 點(diǎn)圖主要用于工藝驗(yàn)證、分析加工誤差以及對(duì)加工過(guò)程的質(zhì)量控制,影響表面質(zhì)量的因素及其控制,1. 表面粗糙度 在用金屬切削刀具對(duì)零件表面進(jìn)行加工時(shí)，造成加工表面粗糙度的因素有幾何因素、物理因素以及工藝系統(tǒng)振動(dòng)，具體如下所示。 （）幾何因素 切削加工過(guò)程中，若將切削過(guò)程理想化，則刀具相對(duì)工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀具幾何形狀在工件表面上留下的殘留面積形成表面粗糙

29、度，如圖3-24a） 所示,影響表面質(zhì)量的因素及其控制,影響表面質(zhì)量的因素及其控制,對(duì)于直線刃刀具其切削加工形成表面殘留面積的最大高度可用下式求得,影響表面質(zhì)量的因素及其控制,如圖3-24b） 所示，若刀尖制成圓弧， 其切削加工形成的表面殘留面積的最大高度可用下式求得,影響表面質(zhì)量的因素及其控制,式中,當(dāng)中心角 很小時(shí)，可用 ， 且 ，故得,2）物理因素 切削加工后表面的實(shí)際輪廓與純幾何因素所形成的理想輪廓往往有著較大差別，如圖3-25所示。這主要是因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中還存在塑性變形等物理因素的影響,影響表面質(zhì)量的因素及其控制,影響表面質(zhì)量的因素及其控制,2.影響表面粗糙度的工藝因素及改善方法 表面粗糙度的主要影響因素有三類：切削刀具、工件材料以及加工條件。 （1）刀具的幾何形狀、材料及刃磨質(zhì)量的影響 （2