機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制概述(共196頁).ppt

1、主講教師：郝敬賓主講教師：郝敬賓2本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容n第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械加工精度的基本概念機(jī)械加工精度的基本概念n第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析n第三節(jié)第三節(jié) 加工誤差的綜合分析加工誤差的綜合分析n第四節(jié)第四節(jié) 機(jī)械加工表面質(zhì)量機(jī)械加工表面質(zhì)量n第五節(jié)第五節(jié) 機(jī)械加工過程中振動(dòng)的基本概念機(jī)械加工過程中振動(dòng)的基本概念3第五章第五章 機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制n機(jī)械制造企業(yè)的基本要求：機(jī)械制造企業(yè)的基本要求：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗產(chǎn)品的產(chǎn)品的質(zhì)量質(zhì)量是第一位的，沒有質(zhì)量，高效率、是第一位的，沒有質(zhì)量，高效率、低消耗就失去

2、了意義。低消耗就失去了意義。4三坐標(biāo)測量加工精度三坐標(biāo)測量加工精度表面質(zhì)量要求高表面質(zhì)量要求高第五章第五章 機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制機(jī)械制造質(zhì)量分析與控制n機(jī)器零件的加工質(zhì)量機(jī)器零件的加工質(zhì)量是整臺機(jī)器質(zhì)量的基礎(chǔ)是整臺機(jī)器質(zhì)量的基礎(chǔ)評價(jià)指標(biāo)評價(jià)指標(biāo)n加工精度加工精度n加工表面質(zhì)量加工表面質(zhì)量本章主題：本章主題：加工精度加工精度及及表面質(zhì)量表面質(zhì)量的分析與控制的分析與控制5第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械加工精度的基本概念機(jī)械加工精度的基本概念一、加工精度和加工誤差一、加工精度和加工誤差n定義定義加工精度加工精度n零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與圖樣規(guī)定的零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與圖樣規(guī)定的理想幾何理想幾何參數(shù)參數(shù)的

3、的符合程度符合程度n加工精度包括加工精度包括尺寸精度尺寸精度、形狀精度形狀精度和和位置精度位置精度加工誤差加工誤差n零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對圖樣規(guī)定的零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對圖樣規(guī)定的理想幾何理想幾何參數(shù)參數(shù)的的偏離程度偏離程度6一、加工精度和加工誤差一、加工精度和加工誤差n加工精度和加工誤差的理解：加工精度和加工誤差的理解：理想幾何參數(shù)：理想幾何參數(shù)：對于形狀和位置，則是絕對正對于形狀和位置，則是絕對正確的形狀和位置，如絕對的確的形狀和位置，如絕對的平面平面和絕對的和絕對的平行平行等；對于尺寸而言，就是零件尺寸的等；對于尺寸而言，就是零件尺寸的公差帶中公差帶中心心。加工精度加工精度是由零

4、件圖紙或工藝文件以是由零件圖紙或工藝文件以公差公差T T給給定的，而定的，而加工誤差加工誤差則是零件加工后的則是零件加工后的實(shí)際測得實(shí)際測得的偏離值的偏離值。一般說，當(dāng)。一般說，當(dāng)加工誤差加工誤差TT時(shí)，就保證時(shí)，就保證了加工精度。了加工精度。7一、加工精度和加工誤差一、加工精度和加工誤差n加工精度和加工誤差的理解：加工精度和加工誤差的理解：加工精度加工精度和和加工誤差加工誤差這兩個(gè)概念是從兩種觀點(diǎn)這兩個(gè)概念是從兩種觀點(diǎn)來評定零件幾何參數(shù)這個(gè)同一事物。來評定零件幾何參數(shù)這個(gè)同一事物。加工精度的低和高就是通過加工誤差的大和小加工精度的低和高就是通過加工誤差的大和小來表示的。來表示的。8第一節(jié)第一

5、節(jié) 機(jī)械加工精度的基本概念機(jī)械加工精度的基本概念二、加工經(jīng)濟(jì)精度二、加工經(jīng)濟(jì)精度一般所說的加工經(jīng)濟(jì)精度指的一般所說的加工經(jīng)濟(jì)精度指的是，在正常加工條件下（采用是，在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人，不備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人，不延長加工時(shí)間）所能保證的加延長加工時(shí)間）所能保證的加工精度。工精度。某種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度某種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度不應(yīng)理解為某一個(gè)確定值，而不應(yīng)理解為某一個(gè)確定值，而應(yīng)理解為一個(gè)范圍，在這個(gè)范應(yīng)理解為一個(gè)范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)都可以說是經(jīng)濟(jì)的。圍內(nèi)都可以說是經(jīng)濟(jì)的。成本增加，加工成本增加，加工誤差較小不明顯誤

6、差較小不明顯誤差增大，加工誤差增大，加工最低成本不變最低成本不變9第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)械加工精度的基本概念機(jī)械加工精度的基本概念三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法加工精度包括加工精度包括尺寸精度尺寸精度、形狀精度形狀精度和和位置精度位置精度形狀精度的獲取方法：形狀精度的獲取方法：n軌跡法；成形法；展成法軌跡法；成形法；展成法位置精度（平行度、垂直度、同軸度等）的獲取位置精度（平行度、垂直度、同軸度等）的獲取方法：方法：n裝夾方式和加工方法裝夾方式和加工方法尺寸精度的獲取方法：尺寸精度的獲取方法：n試切法；定尺寸刀具法；調(diào)整法；自動(dòng)控制法試切法；定尺寸刀具法；調(diào)整法；自動(dòng)控制法10

7、三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得形狀精度的方法獲得形狀精度的方法1)軌跡法：軌跡法：n利用切削運(yùn)動(dòng)中利用切削運(yùn)動(dòng)中刀具刀尖刀具刀尖的的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡形成被加工表形成被加工表面的形狀。這種加工方法所能達(dá)到的面的形狀。這種加工方法所能達(dá)到的精度精度，主要取，主要取決于決于這種這種成形運(yùn)動(dòng)軌跡的精度成形運(yùn)動(dòng)軌跡的精度。11三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得形狀精度的方法獲得形狀精度的方法2)成形法：成形法：n利用成形利用成形刀具刀刃的幾何形狀刀具刀刃的幾何形狀切出切出工件的形狀工件的形狀。這。這種方法所能達(dá)到的精度，主要取決于種方法所能達(dá)到的精度，

8、主要取決于刀刃的形狀精刀刃的形狀精度度和刀具的和刀具的裝夾精度。裝夾精度。12三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得形狀精度的方法獲得形狀精度的方法3)展成法：展成法：n利用刀具和工件作利用刀具和工件作展成切削運(yùn)動(dòng)展成切削運(yùn)動(dòng)，刀刃在被加工面，刀刃在被加工面上的上的包絡(luò)面包絡(luò)面形成的形成的成形表面成形表面。這種加工方法所能達(dá)。這種加工方法所能達(dá)到的精度，主要取決于機(jī)床展成運(yùn)動(dòng)的到的精度，主要取決于機(jī)床展成運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈精度傳動(dòng)鏈精度與與刀具刀具的制造精度。的制造精度。13三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得獲得位置位置精度的方法精度的方法零件位置精度的獲

9、得主要取決于零件位置精度的獲得主要取決于工件的定位（工件的定位（裝夾）裝夾）和和加工方法加工方法。n多次裝夾加工時(shí)，有關(guān)表面的位置精度依賴夾具的多次裝夾加工時(shí)，有關(guān)表面的位置精度依賴夾具的正確定位來保證；正確定位來保證；n一次裝夾加工多個(gè)表面，各表面的位置精度則依靠一次裝夾加工多個(gè)表面，各表面的位置精度則依靠機(jī)床的精度來保證。機(jī)床的精度來保證。14三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法1)試切法：試切法：n先先試切試切部分加工表面，部分加工表面，測量測量后，適當(dāng)后，適當(dāng)調(diào)整調(diào)整刀具相對刀具相對工件的位置，工件的位置，再試切再試切，再測量再測量

10、，當(dāng)被加工尺寸達(dá)到，當(dāng)被加工尺寸達(dá)到要求后，再要求后，再切削整個(gè)待加工面。切削整個(gè)待加工面。 試切測量調(diào)整車刀15三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法2)定尺寸刀具法：定尺寸刀具法：n用具有一定尺寸精度的用具有一定尺寸精度的刀具刀具（如絞刀、擴(kuò)孔鉆、鉆頭（如絞刀、擴(kuò)孔鉆、鉆頭等）來等）來保證保證被加工工件被加工工件尺寸精度尺寸精度的方法（如鉆孔）的方法（如鉆孔）n鉆頭的尺寸保證了鉆頭的尺寸保證了 加工孔的尺寸加工孔的尺寸n鍵槽的寬度由鍵槽銑刀鍵槽的寬度由鍵槽銑刀 尺寸保證尺寸保證16三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得

11、尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法3)調(diào)整法：調(diào)整法：n利用機(jī)床上的利用機(jī)床上的定程裝置定程裝置、對刀裝置對刀裝置或預(yù)先調(diào)整好的或預(yù)先調(diào)整好的刀刀架架，使，使刀具相對機(jī)床或夾具刀具相對機(jī)床或夾具滿足滿足位置精度要求位置精度要求，然后，然后加工一批工件。該法需要采用加工一批工件。該法需要采用夾具實(shí)現(xiàn)裝夾。夾具實(shí)現(xiàn)裝夾。17三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法n獲得尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法4)自動(dòng)控制法：自動(dòng)控制法：n工件達(dá)到要求的尺寸時(shí)，工件達(dá)到要求的尺寸時(shí)，自動(dòng)停止加工自動(dòng)停止加工。又分。又分自動(dòng)測自動(dòng)測量量和和數(shù)字控制數(shù)字控制兩種，前者機(jī)床上具有自動(dòng)測量工件尺兩種，前者

12、機(jī)床上具有自動(dòng)測量工件尺寸的裝置，在達(dá)到要求時(shí)，停止進(jìn)刀。后者是根據(jù)預(yù)寸的裝置，在達(dá)到要求時(shí)，停止進(jìn)刀。后者是根據(jù)預(yù)先編制好的機(jī)床數(shù)控程序?qū)崿F(xiàn)進(jìn)刀的。先編制好的機(jī)床數(shù)控程序?qū)崿F(xiàn)進(jìn)刀的。數(shù)控機(jī)床自動(dòng)控制原理框圖18第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析n機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的構(gòu)成：機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的構(gòu)成：機(jī)床、夾具、刀具和工件。機(jī)床、夾具、刀具和工件。n工藝系統(tǒng)的誤差稱為工藝系統(tǒng)的誤差稱為原始誤差原始誤差。工藝系統(tǒng)的誤差會復(fù)映到工件上。工藝系統(tǒng)的誤差會復(fù)映到工件上。n原始誤差與加工誤差：原始誤差與加工誤差：加工工藝系統(tǒng)誤差是加工工藝系統(tǒng)誤差是根源根源，加工誤差是，加工誤差

13、是表現(xiàn)表現(xiàn)；分析原始誤差和加工誤差之間的定性與定量關(guān)分析原始誤差和加工誤差之間的定性與定量關(guān)系，是保證和提高零件加工精度的必要的理論系，是保證和提高零件加工精度的必要的理論基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。 1920第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析n原始誤差的來源原始誤差的來源21第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析一、原理誤差一、原理誤差產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因n原理誤差是由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)或者近似的原理誤差是由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的刀具輪廓而產(chǎn)生的加工原理加工原理n為了得到規(guī)定的零件表面，在為了得到規(guī)定的零件表面，在工件工件

14、和和刀具刀具的的運(yùn)動(dòng)之運(yùn)動(dòng)之間間建立的某種建立的某種聯(lián)系聯(lián)系車削工件車削工件滾切齒輪滾切齒輪22第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析二、機(jī)床誤差二、機(jī)床誤差機(jī)床誤差的三個(gè)方面：機(jī)床誤差的三個(gè)方面：n機(jī)床本身的機(jī)床本身的制造制造、磨損磨損和和安裝安裝靜誤差：靜誤差：n在沒有切削載荷的情況下測得的各項(xiàng)誤差在沒有切削載荷的情況下測得的各項(xiàng)誤差n車床的各項(xiàng)靜誤差：車床的各項(xiàng)靜誤差：床身導(dǎo)軌床身導(dǎo)軌在垂直面和水平面內(nèi)的在垂直面和水平面內(nèi)的直線度直線度和和平行度平行度；主軸主軸軸線對床身導(dǎo)軌的平行度；軸線對床身導(dǎo)軌的平行度；主軸主軸的回轉(zhuǎn)精度；的回轉(zhuǎn)精度；傳動(dòng)鏈精度；傳動(dòng)鏈精

15、度；刀架各溜板移動(dòng)時(shí)，對主軸軸線的平行度和垂直度。刀架各溜板移動(dòng)時(shí)，對主軸軸線的平行度和垂直度。23第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析二、機(jī)床誤差二、機(jī)床誤差靜誤差：靜誤差：n導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n主軸誤差主軸誤差n傳動(dòng)鏈誤差傳動(dòng)鏈誤差241.1.導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件床部件相對位置相對位置關(guān)系的關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)基準(zhǔn)251.1.導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n誤差敏感方向誤差敏感方向不同方向的誤差對加工誤差的影響是不同的，不同方向的誤差對加工誤差的影響是不同的，即存在誤差的敏感方向即存在誤差的敏感方向原始

16、誤差所引起的刀刃與工件間的相對位移，原始誤差所引起的刀刃與工件間的相對位移，如果產(chǎn)生在如果產(chǎn)生在加工表面的法線方向加工表面的法線方向，則對加工誤，則對加工誤差有差有直接的影響直接的影響；如果產(chǎn)生在；如果產(chǎn)生在加工表面的切線加工表面的切線方向方向，就可以，就可以忽略不計(jì)忽略不計(jì)。把加工表面的。把加工表面的法向法向稱稱之為之為誤差的敏感方向誤差的敏感方向。261.1.導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n車床和磨床的床身導(dǎo)軌誤差的三個(gè)方面車床和磨床的床身導(dǎo)軌誤差的三個(gè)方面在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）271.1.導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n車床和磨床的床身導(dǎo)軌誤差的三個(gè)方面車床和磨床的床身導(dǎo)軌誤差的三個(gè)方

17、面在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）在水平面內(nèi)的直線度（彎曲）在水平面內(nèi)的直線度（彎曲）281.1.導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n車床和磨床的床身導(dǎo)軌誤差的三個(gè)方面車床和磨床的床身導(dǎo)軌誤差的三個(gè)方面在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）在水平面內(nèi)的直線度（彎曲）在水平面內(nèi)的直線度（彎曲）前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲） n機(jī)床導(dǎo)軌的幾何精度，不但決機(jī)床導(dǎo)軌的幾何精度，不但決定于它的制造精度和使用的磨損定于它的制造精度和使用的磨損情況，而且還和機(jī)床的情況，而且還和機(jī)床的安裝情況安裝情況有很大關(guān)系有很大關(guān)系291.1.導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n導(dǎo)軌三項(xiàng)誤差的常規(guī)檢查方法

18、導(dǎo)軌三項(xiàng)誤差的常規(guī)檢查方法垂直平面內(nèi)的直線度誤差：垂直平面內(nèi)的直線度誤差：n采用與導(dǎo)軌相配合的橋板、水平儀，在導(dǎo)軌縱向上采用與導(dǎo)軌相配合的橋板、水平儀，在導(dǎo)軌縱向上分段檢測，記下水平儀的讀數(shù)，畫出曲線圖，再計(jì)分段檢測，記下水平儀的讀數(shù)，畫出曲線圖，再計(jì)算其誤差大小和判斷凹凸程度。算其誤差大小和判斷凹凸程度。前后導(dǎo)軌的平行度誤差：前后導(dǎo)軌的平行度誤差：n采用橋板和水平儀，在導(dǎo)軌的幾個(gè)橫向上檢測，取采用橋板和水平儀，在導(dǎo)軌的幾個(gè)橫向上檢測，取其最大代數(shù)差。其最大代數(shù)差。水平面內(nèi)的直線度誤差：水平面內(nèi)的直線度誤差：采用橋板和準(zhǔn)直儀采用橋板和準(zhǔn)直儀301.1.導(dǎo)軌誤差導(dǎo)軌誤差n車床導(dǎo)軌誤差的車床導(dǎo)軌誤

19、差的簡便簡便檢查方法檢查方法對于車床而言，導(dǎo)軌對于車床而言，導(dǎo)軌垂直方向的原始誤差垂直方向的原始誤差既然對加工誤差的影既然對加工誤差的影響可以忽略不計(jì)，因響可以忽略不計(jì)，因此可采用更簡單的方此可采用更簡單的方法。法。312.2.主軸誤差主軸誤差n主軸回轉(zhuǎn)精度主軸回轉(zhuǎn)精度對于主軸的要求，就是在運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，能保對于主軸的要求，就是在運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，能保持持軸心線軸心線的的位置穩(wěn)定不變位置穩(wěn)定不變，也就是，也就是回轉(zhuǎn)精度回轉(zhuǎn)精度實(shí)際上主軸在每一瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線的空間位置都實(shí)際上主軸在每一瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線的空間位置都是變動(dòng)的，即存在著是變動(dòng)的，即存在著回轉(zhuǎn)誤差回轉(zhuǎn)誤差。運(yùn)動(dòng)形式可分解為：運(yùn)動(dòng)形式可分解為：n純

20、軸向竄動(dòng)純軸向竄動(dòng)n純徑向移動(dòng)純徑向移動(dòng)n純角度擺動(dòng)純角度擺動(dòng)32332.2.主軸誤差主軸誤差不同的加工方法，主軸回轉(zhuǎn)誤差所引起的加工不同的加工方法，主軸回轉(zhuǎn)誤差所引起的加工誤差也不同誤差也不同 34352.2.主軸誤差主軸誤差n主軸回轉(zhuǎn)精度的測量方法主軸回轉(zhuǎn)精度的測量方法363.3.傳動(dòng)鏈誤差傳動(dòng)鏈誤差njjjK1373.3.傳動(dòng)鏈誤差傳動(dòng)鏈誤差n提高傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度的措施提高傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度的措施盡可能縮短傳動(dòng)鏈，減少誤差源數(shù)盡可能縮短傳動(dòng)鏈，減少誤差源數(shù)n。盡可能采用降速傳動(dòng)；盡可能使末端傳動(dòng)副采盡可能采用降速傳動(dòng)；盡可能使末端傳動(dòng)副采用大的降速比；末端傳動(dòng)元件應(yīng)盡可能地制造用大的降速比

21、；末端傳動(dòng)元件應(yīng)盡可能地制造得精確些。得精確些。提高傳動(dòng)元件的制造精度和裝夾精度，盡可能提高傳動(dòng)元件的制造精度和裝夾精度，盡可能地提高傳動(dòng)鏈中升速傳動(dòng)元件的精度。地提高傳動(dòng)鏈中升速傳動(dòng)元件的精度。38第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析三、調(diào)整誤差三、調(diào)整誤差產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因n在機(jī)械加工的每一個(gè)工序中，總是要進(jìn)行這樣或那在機(jī)械加工的每一個(gè)工序中，總是要進(jìn)行這樣或那樣的調(diào)整工作。由于調(diào)整不可能絕對地準(zhǔn)確，也就樣的調(diào)整工作。由于調(diào)整不可能絕對地準(zhǔn)確，也就帶來了一項(xiàng)原始誤差，即帶來了一項(xiàng)原始誤差，即調(diào)整誤差調(diào)整誤差活塞加工中工藝系統(tǒng)的調(diào)整活塞加工中工藝系統(tǒng)的調(diào)整n機(jī)床的

22、調(diào)整機(jī)床的調(diào)整n夾具的調(diào)整夾具的調(diào)整n刀具的調(diào)整刀具的調(diào)整39三、調(diào)整誤差三、調(diào)整誤差n不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來源不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來源試切法（三種誤差來源）試切法（三種誤差來源）n度量誤差度量誤差量具本身的誤差和使用條件下的誤差量具本身的誤差和使用條件下的誤差(如溫度影響，使用如溫度影響，使用者的細(xì)致程度者的細(xì)致程度)摻入到測量所得的讀數(shù)之中，在無形中擴(kuò)摻入到測量所得的讀數(shù)之中，在無形中擴(kuò)大了加工誤差；大了加工誤差；n加工余量的影響加工余量的影響在切削加工中，刀刃所能切掉的最小切屑厚度是有一定限在切削加工中，刀刃所能切掉的最小切屑厚度是有一定限度的度的 ，銳利的刀刃可達(dá)，銳利

23、的刀刃可達(dá)5m，已鈍化的刀刃只能達(dá)到，已鈍化的刀刃只能達(dá)到20-50 m ，切屑厚度再小時(shí)刀刃就，切屑厚度再小時(shí)刀刃就“咬咬”不住金屬而打滑，不住金屬而打滑，光起擠壓作用。光起擠壓作用。 40三、調(diào)整誤差三、調(diào)整誤差n不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來源不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來源試切法（三種誤差來源）試切法（三種誤差來源）n微進(jìn)給誤差微進(jìn)給誤差在試切的最后一刀時(shí)，總是要微量調(diào)整一下車刀（或砂輪在試切的最后一刀時(shí)，總是要微量調(diào)整一下車刀（或砂輪）的徑向進(jìn)給量。這時(shí)常會出現(xiàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的）的徑向進(jìn)給量。這時(shí)常會出現(xiàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的“爬行爬行”現(xiàn)象現(xiàn)象，結(jié)果刀具的實(shí)際徑向移動(dòng)比手輪上轉(zhuǎn)動(dòng)的刻度數(shù)要偏大，結(jié)果

24、刀具的實(shí)際徑向移動(dòng)比手輪上轉(zhuǎn)動(dòng)的刻度數(shù)要偏大或偏小些，以致難于控制尺寸的精度，造成了加工誤差?；蚱⌒?，以致難于控制尺寸的精度，造成了加工誤差。n避免爬行的措施避免爬行的措施在微量進(jìn)給以前先退出刀具，然后再快速引進(jìn)刀具到新的在微量進(jìn)給以前先退出刀具，然后再快速引進(jìn)刀具到新的手輪刻度值，中間不加停頓，使進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)面間不產(chǎn)生手輪刻度值，中間不加停頓，使進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)面間不產(chǎn)生靜摩擦；靜摩擦；輕輕敲擊手輪，用振動(dòng)消除靜摩擦輕輕敲擊手輪，用振動(dòng)消除靜摩擦41三、調(diào)整誤差三、調(diào)整誤差n不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來源不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來源按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整n在大批量生產(chǎn)中廣泛采用行程

25、擋塊、靠模、凸輪等在大批量生產(chǎn)中廣泛采用行程擋塊、靠模、凸輪等機(jī)構(gòu)保證加工精度。這時(shí)候，這些機(jī)構(gòu)的制造精度機(jī)構(gòu)保證加工精度。這時(shí)候，這些機(jī)構(gòu)的制造精度和調(diào)整，以及與它們配合使用離合器、電氣開關(guān)、和調(diào)整，以及與它們配合使用離合器、電氣開關(guān)、控制閥等的靈敏度就成了影響誤差的主要因素；控制閥等的靈敏度就成了影響誤差的主要因素；按樣件或樣板調(diào)整按樣件或樣板調(diào)整n在大批量生產(chǎn)中用多刀加工時(shí)，常用專門樣件來調(diào)在大批量生產(chǎn)中用多刀加工時(shí)，常用專門樣件來調(diào)整刀刃間的相對位置，如活塞槽半精車和精車時(shí)就整刀刃間的相對位置，如活塞槽半精車和精車時(shí)就是如此。是如此。 42第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加

26、工精度的因素及其分析四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響1.現(xiàn)場加工中工藝系統(tǒng)受力變形的現(xiàn)象：現(xiàn)場加工中工藝系統(tǒng)受力變形的現(xiàn)象： n在車床上加工一根在車床上加工一根細(xì)長軸細(xì)長軸時(shí)，可以看到在縱向走刀時(shí)，可以看到在縱向走刀過程中切屑的厚度起了變化，過程中切屑的厚度起了變化，越到中間，切屑層越越到中間，切屑層越薄薄，加工出來的工件出現(xiàn)了，加工出來的工件出現(xiàn)了兩頭細(xì)中間粗的腰鼓形兩頭細(xì)中間粗的腰鼓形誤差誤差；n舊車床上舊車床上加工剛性很好的工件時(shí)加工剛性很好的工件時(shí)，經(jīng)過粗車一刀后，經(jīng)過粗車一刀后，再要精車的話，有時(shí)候，再要精車的話，有時(shí)候不但不把刀架橫向進(jìn)給一不

27、但不把刀架橫向進(jìn)給一點(diǎn)點(diǎn)，反而要把它反向退回一點(diǎn)反而要把它反向退回一點(diǎn)，才能保證精車時(shí)切，才能保證精車時(shí)切去極薄的一層以滿足加工精度和表面粗糙度的要求去極薄的一層以滿足加工精度和表面粗糙度的要求n無進(jìn)給磨削無進(jìn)給磨削43四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響2. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)在切削力的作用下，刀具在切削力的作用下，刀具(由于工藝系統(tǒng)的受力由于工藝系統(tǒng)的受力變形變形)和工件相對退讓；設(shè)讓刀距離為和工件相對退讓；設(shè)讓刀距離為y，則工，則工藝系統(tǒng)在藝系統(tǒng)在Y方向的剛度是：方向的剛度是：棒料裝在卡盤中棒料裝在卡盤中 ，材料力學(xué)，材料力學(xué) 懸

28、臂梁公式懸臂梁公式y(tǒng)Fky33yF lyEI33yFEIkyl44四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響2. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)由材料力學(xué)可知，由材料力學(xué)可知，當(dāng)載荷施加在梁當(dāng)載荷施加在梁的中間時(shí)，產(chǎn)生的中間時(shí)，產(chǎn)生的彈性位移為最的彈性位移為最大：大：348yF lyEI43348480000EIdkll45四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響2. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)遇到由遇到由若干零件組成的若干零件組成的部件部件時(shí)，剛度問題就比時(shí)，剛度問題就比較復(fù)雜。較復(fù)雜。采用實(shí)驗(yàn)方法測剛度采

29、用實(shí)驗(yàn)方法測剛度46四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響四、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響2. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方法測剛度實(shí)驗(yàn)方法測剛度1 1）力和變形的關(guān)系不是直線關(guān)系，不符合虎克定律，）力和變形的關(guān)系不是直線關(guān)系，不符合虎克定律，這反映了部件的變形不純粹是彈性變形；這反映了部件的變形不純粹是彈性變形；3 3）當(dāng)載荷去除后，變形恢復(fù)不到起點(diǎn)，這說明部件的變）當(dāng)載荷去除后，變形恢復(fù)不到起點(diǎn)，這說明部件的變形不僅有彈性變形，而且還產(chǎn)生了不能恢復(fù)的塑性變形；形不僅有彈性變形，而且還產(chǎn)生了不能恢復(fù)的塑性變形；2 2）加載曲線與卸載曲線不重合，它們間包容的面積代表）加載曲

30、線與卸載曲線不重合，它們間包容的面積代表了在加載卸載的循環(huán)中所損失的能量，也就是消耗在克了在加載卸載的循環(huán)中所損失的能量，也就是消耗在克服部件內(nèi)零件之間的摩擦力和接觸面塑性變形所作的功；服部件內(nèi)零件之間的摩擦力和接觸面塑性變形所作的功；4 4）部件的實(shí)際剛度遠(yuǎn)比我們想象的要小。）部件的實(shí)際剛度遠(yuǎn)比我們想象的要小。 472. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（1）接觸變形（零件與零件間接觸點(diǎn)的變形）接觸變形（零件與零件間接觸點(diǎn)的變形）482. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（1）接觸變形（零件與零件間接

31、觸點(diǎn)的變形）接觸變形（零件與零件間接觸點(diǎn)的變形）n一般情況下，一般情況下，表面愈粗糙，接觸剛度愈小表面愈粗糙，接觸剛度愈小，n表面宏觀幾何形狀誤差愈大，實(shí)際接觸面積愈小，表面宏觀幾何形狀誤差愈大，實(shí)際接觸面積愈小，接觸剛度愈小接觸剛度愈?。籲材料硬度高，屈服極限也高，塑性變形就小，接觸材料硬度高，屈服極限也高，塑性變形就小，接觸剛度就大；剛度就大；n表面紋理方向相同時(shí)，表面紋理方向相同時(shí)，接觸變形較小，接觸剛度就接觸變形較小，接觸剛度就大。大。 492. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（2） 薄弱零件本身的變形薄弱零件本身的變形502. 機(jī)床部件

32、剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（3） 間隙的影響間隙的影響n在剛度試驗(yàn)中如果在在剛度試驗(yàn)中如果在正反兩個(gè)方向正反兩個(gè)方向 加載荷加載荷， 便可發(fā)現(xiàn)便可發(fā)現(xiàn)間隙間隙 對變形的影響對變形的影響512. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（4）摩擦的影響）摩擦的影響在在加載加載時(shí)，零件與零件的接觸時(shí)，零件與零件的接觸面間的摩擦力面間的摩擦力阻止變形的增加阻止變形的增加。在在卸載卸載時(shí)，摩擦力又時(shí)，摩擦力又阻止變形阻止變形的減少的減少。在圖中顯示出。在圖中顯示出加載曲加載曲線和卸載曲線不相重合線和卸載曲線不相重合。52

33、2. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（5）施力方向的影響）施力方向的影響532. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（5）施力方向的影響）施力方向的影響n所以刀刃在所以刀刃在Y方向的實(shí)際位移，是切削分力方向的實(shí)際位移，是切削分力Fx、Fy、Fz共同作用的結(jié)果。因此前面所述關(guān)于工藝系統(tǒng)的共同作用的結(jié)果。因此前面所述關(guān)于工藝系統(tǒng)的剛度的定義也需修改為：剛度的定義也需修改為：()()yxyzFYyFFFY切削力沿 方向的分力在 、 、 共同作用下的 方向的變形542. 機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)機(jī)床部件剛度及其特點(diǎn)

34、n影響部件剛度的因素影響部件剛度的因素（5）施力方向的影響）施力方向的影響553.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)在受力情況下的總位移是各個(gè)組成部分工藝系統(tǒng)在受力情況下的總位移是各個(gè)組成部分位移位移y機(jī)床機(jī)床、y夾具夾具、y刀具刀具、y工件工件的迭加：的迭加： +yyyyy刀具系統(tǒng)夾具工件機(jī)床yFky機(jī)床機(jī)床yFky夾具夾具 yFky刀具刀具 yFky工件工件1k 1111kkkk系統(tǒng)刀具夾具工件機(jī)床 kyFy系統(tǒng)系統(tǒng)563.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（1）

35、由于受力點(diǎn)位置的變化而產(chǎn)生的工件形狀）由于受力點(diǎn)位置的變化而產(chǎn)生的工件形狀誤差誤差n工藝系統(tǒng)的剛度工藝系統(tǒng)的剛度隨著受力隨著受力點(diǎn)的位置的變化而變化點(diǎn)的位置的變化而變化n先假定先假定工件短而粗，剛度工件短而粗，剛度很高很高n則工藝系統(tǒng)的總位移完全則工藝系統(tǒng)的總位移完全取決于取決于機(jī)床頭尾座機(jī)床頭尾座( (包括包括頂尖頂尖) )和刀架（包括刀具和刀架（包括刀具) )的位移的位移57xyyx頭座xxyyl尾 座頭 座xyyyylx頭座尾座頭座設(shè)設(shè)F FA A、F FB B為所引起的在頭、尾座為所引起的在頭、尾座處的作用力，則處的作用力，則AylxFFlByxFFl22()yyFFlxxyklklx

36、頭座尾座代入上式，得到代入上式，得到y(tǒng)Fyk刀 架刀 架又因又因 58工藝系統(tǒng)的總位移工藝系統(tǒng)的總位移22111()xylxxyyyFkklkl系統(tǒng)刀架刀架頭座尾座300yFN設(shè)設(shè)60000/kN mm頭座50000/kN mm尾座k40000 /N mm刀架頂尖間距離 600mm沿工件長度上工藝系統(tǒng)的位移如下表沿工件長度上工藝系統(tǒng)的位移如下表 0.01350.01180.01070.01030.01040.01110.0125y系統(tǒng)(mm)（尾座處） (工件中間)0(頭座處)x16l13l12l23l56ll工件軸向最大直徑誤差工件軸向最大直徑誤差(鞍形鞍形)為：為：20.01350.010

37、320.0064yymm尾座中間593.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（1）由于受力點(diǎn)位置的變化而產(chǎn)生的工件形狀）由于受力點(diǎn)位置的變化而產(chǎn)生的工件形狀誤差誤差n再假定再假定工件細(xì)而長，剛度工件細(xì)而長，剛度很低很低n則工藝系統(tǒng)的位移完全則工藝系統(tǒng)的位移完全取取決于工件的變形決于工件的變形n根據(jù)材料力學(xué)的計(jì)算公式根據(jù)材料力學(xué)的計(jì)算公式，在切削點(diǎn)處的位移為：，在切削點(diǎn)處的位移為：22()3yFlxxyEIl工件60n仍設(shè)仍設(shè) 工件尺寸為工件尺寸為 300FN30 600mm522 10/EN mm則沿工件長度

38、上的位移有如下表：則沿工件長度上的位移有如下表：00.0520.1320.170.1320.0520y系統(tǒng)(mm) (尾座處） (工件中間)0(頭座處)x16l13l12l23l56ll故工件軸向最大直徑誤差故工件軸向最大直徑誤差(鼓形鼓形)為為 0.1720.34mm比之上面的誤差要大比之上面的誤差要大50倍。倍。61n綜合以上兩例的分析，可以推廣到一般情況，即工綜合以上兩例的分析，可以推廣到一般情況，即工藝系統(tǒng)的總位移為圖藝系統(tǒng)的總位移為圖 (a)(a)和圖和圖 (b)(b)的位移的迭加的位移的迭加：22 22111()()3yl xxl x xyFkklklEIl 系 統(tǒng)刀 架頭 座尾

39、座22221 k111()()k3lxxlxxklklEIl系 統(tǒng)刀 架頭 座尾 座623.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（1）由于受力點(diǎn)位置的變化而產(chǎn)生的工件形狀）由于受力點(diǎn)位置的變化而產(chǎn)生的工件形狀誤差誤差633.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（2）由于切削力變化引起的加工誤差）由于切削力變化引起的加工誤差-誤差復(fù)映誤差復(fù)映規(guī)律規(guī)律n加工偏心毛坯之后得到加工偏心毛坯之后得到的工件仍然是略有偏心的工件仍然是略有

40、偏心的。這種現(xiàn)象在工藝學(xué)的。這種現(xiàn)象在工藝學(xué)中稱為中稱為誤差復(fù)映誤差復(fù)映64n試求加工誤差和毛坯誤差之間的定量關(guān)系試求加工誤差和毛坯誤差之間的定量關(guān)系 根據(jù)切削原理，切削分力yF可表示為：FFyyyxyyFpFCaf 與刀具幾何形狀以及切削條件與刀具幾何形狀以及切削條件(刀具材料及幾何參數(shù)、工件材料及其強(qiáng)刀具材料及幾何參數(shù)、工件材料及其強(qiáng)度與硬度、切削用量、冷卻液等度與硬度、切削用量、冷卻液等)有關(guān)的系數(shù)；有關(guān)的系數(shù)； 、 切削深度、進(jìn)給量；切削深度、進(jìn)給量； 、 指數(shù)指數(shù) yFCpafyFxyFy在材料硬度均勻，刀具幾何形狀、切削條件和進(jìn)給一定時(shí)：在材料硬度均勻，刀具幾何形狀、切削條件和進(jìn)給

41、一定時(shí)：FyyyFCfC（常數(shù)）（常數(shù)） 則則FyxypFCa65n 對于一般切刀的幾何形狀：對于一般切刀的幾何形狀：( 、 、 )， 045TK 001000SyFx接近于接近于1ypFCa由此引起的工藝系統(tǒng)受力變形為：由此引起的工藝系統(tǒng)受力變形為：11 KpC ay系 統(tǒng)22 KpC ay系 統(tǒng)1212() KppCyyaa工件系統(tǒng)由于 12ppaa毛坯 KC毛坯工件系統(tǒng)令 工件毛坯則 KC系統(tǒng)則 66n上式表示了上式表示了加工誤差與毛坯誤差之間的比例關(guān)系加工誤差與毛坯誤差之間的比例關(guān)系，說明了，說明了“誤誤差復(fù)映差復(fù)映” ” 的規(guī)律，定量地反映了毛坯誤差經(jīng)加工所減小的程度的規(guī)律，定量地反

42、映了毛坯誤差經(jīng)加工所減小的程度，稱之為，稱之為“誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映系數(shù)”；n可以看出：可以看出：工藝系統(tǒng)剛度越高，工藝系統(tǒng)剛度越高，越小，也即是復(fù)映在工件上越小，也即是復(fù)映在工件上的誤差越小。的誤差越小。 KC系 統(tǒng)n當(dāng)加工過程分成幾次走刀進(jìn)行時(shí)，每次走刀的復(fù)映系數(shù)為：當(dāng)加工過程分成幾次走刀進(jìn)行時(shí)，每次走刀的復(fù)映系數(shù)為： 、 、 ，則總的復(fù)映系數(shù)，則總的復(fù)映系數(shù) 123123. 總p由于由于 總是小于總是小于 ，復(fù)映系數(shù)總是小于，復(fù)映系數(shù)總是小于1 1，經(jīng)過幾次走，經(jīng)過幾次走刀后，刀后， 降到很小的數(shù)值，加工誤差也就降到允許的范圍以內(nèi)。降到很小的數(shù)值，加工誤差也就降到允許的范圍以內(nèi)。 y總p

43、a67n由以上分析，可以把誤差復(fù)映的概念推廣到下列幾點(diǎn)由以上分析，可以把誤差復(fù)映的概念推廣到下列幾點(diǎn)：p每一件毛坯的形狀誤差，不論是圓度、圓柱度、同軸度(偏心、徑向跳動(dòng)等)、平直度誤差等都以一定的復(fù)映系數(shù)復(fù)映成工件的加工誤差，這是由于切削余量不均勻而引起的；p在一般車削時(shí)，只有在粗加工時(shí)用誤差復(fù)映規(guī)律估算加工誤差才有實(shí)際意義。但是在工藝系統(tǒng)剛度低的場合下(如鏜孔時(shí)桿較細(xì)，車削時(shí)工件較細(xì)長以及磨孔時(shí)磨桿較細(xì)等)，則誤差復(fù)映的現(xiàn)象比較明顯，有時(shí)需要從實(shí)際反映的復(fù)映系數(shù)著手分析提高加工精度的途徑；p在大批大量生產(chǎn)中，都是采用定尺寸調(diào)整法加工的，即刀具在調(diào)整到一定的切深后，就一件件連續(xù)加工下去，不再逐

44、次試切，逐次調(diào)整切深。這樣，對于一批尺寸大小有參差的毛坯而言，每件毛坯的加工余量都不一樣，由于誤差復(fù)映的結(jié)果，也就造成了一批工件的“尺寸分散”。683.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（3）其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變形的變化）其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變形的變化所產(chǎn)生的加工誤差所產(chǎn)生的加工誤差1）夾緊力引起的影響）夾緊力引起的影響 693.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（3）其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變形的變化）

45、其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變形的變化所產(chǎn)生的加工誤差所產(chǎn)生的加工誤差1）由于機(jī)床部件和工件本身重量及它們在移動(dòng)中位）由于機(jī)床部件和工件本身重量及它們在移動(dòng)中位置的變化而引起的加工誤差置的變化而引起的加工誤差703.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（3）其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變形的變化）其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變形的變化所產(chǎn)生的加工誤差所產(chǎn)生的加工誤差1）由于機(jī)床部件和工件本身重量及它們在移動(dòng)中位）由于機(jī)床部件和工件本身重量及它們在移動(dòng)中位置的變化而引起的加工誤差置的變化而引起的加工誤差713.工藝系

46、統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響當(dāng)支承在兩個(gè)端點(diǎn)當(dāng)支承在兩個(gè)端點(diǎn)A和和B時(shí)，自重引起中間的時(shí)，自重引起中間的最大變形量為：最大變形量為：315384WLEI 當(dāng)支承在離兩端的當(dāng)支承在離兩端的 2L/9的的D和和E時(shí)，自重引起的兩端時(shí)，自重引起的兩端最大變形量為：最大變形量為：320.1384WLEI 21150 723.工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響n工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響（3）其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變形的變化）其它作用力引起工藝系統(tǒng)受力變

47、形的變化所產(chǎn)生的加工誤差所產(chǎn)生的加工誤差n除上述夾緊力和重力外，除上述夾緊力和重力外，傳動(dòng)力和慣性力傳動(dòng)力和慣性力也會使工也會使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生受力變形，從而引起加工誤差藝系統(tǒng)產(chǎn)生受力變形，從而引起加工誤差;n在高速切削加工中，離心力的影響不可忽略，常常在高速切削加工中，離心力的影響不可忽略，常常采用采用“對重平衡對重平衡”的方法來消除不平衡的現(xiàn)象，即的方法來消除不平衡的現(xiàn)象，即在不平衡質(zhì)量的反向加裝重塊，使工件和重塊的離在不平衡質(zhì)量的反向加裝重塊，使工件和重塊的離心力相等而方向正好相反，達(dá)到相互抵消的效果心力相等而方向正好相反，達(dá)到相互抵消的效果;n必要時(shí)還須適當(dāng)?shù)乇匾獣r(shí)還須適當(dāng)?shù)亟档娃D(zhuǎn)速降低轉(zhuǎn)

48、速，以減少離心力的影響，以減少離心力的影響734.減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑1）提高工藝系統(tǒng)中零件間的配合表面質(zhì)量，）提高工藝系統(tǒng)中零件間的配合表面質(zhì)量，以提高接觸剛度。以提高接觸剛度。 744.減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑2）設(shè)置輔助支承提高部件剛度。）設(shè)置輔助支承提高部件剛度。 754.減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑3）當(dāng)工件剛度成為產(chǎn)生加工誤差的薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，縮短）當(dāng)工件剛度成為產(chǎn)生加工誤差的薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，縮短切削力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)的距離也可以提高工件的剛度切削力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)的距離也可以提高工件的剛度764.減少工藝系統(tǒng)

49、受力變形的途徑減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑3）當(dāng)工件剛度成為產(chǎn)生加工誤差的薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，縮短）當(dāng)工件剛度成為產(chǎn)生加工誤差的薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，縮短切削力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)的距離也可以提高工件的剛度切削力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)的距離也可以提高工件的剛度不用后頂尖時(shí)不用后頂尖時(shí)133EIKl工件(當(dāng)力作用在工件自由端時(shí)當(dāng)力作用在工件自由端時(shí))；用后頂尖時(shí)用后頂尖時(shí)3110EIKl2工件（當(dāng)力作用在工件中心時(shí)）。（當(dāng)力作用在工件中心時(shí)）。 774.減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑減少工藝系統(tǒng)受力變形的途徑3）當(dāng)工件剛度成為產(chǎn)生加工誤差的薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，縮短）當(dāng)工件剛度成為產(chǎn)生加工誤差的薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，縮短切削力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)的距離也可以

50、提高工件的剛度切削力作用點(diǎn)和支承點(diǎn)的距離也可以提高工件的剛度78五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差n在機(jī)械加工中，工藝系統(tǒng)在各種熱源的影在機(jī)械加工中，工藝系統(tǒng)在各種熱源的影響下，常產(chǎn)生復(fù)雜的變形，破壞工件與刀響下，常產(chǎn)生復(fù)雜的變形，破壞工件與刀具的具的相對位置相對位置和和運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，造成工件，造成工件的的加工誤差加工誤差。n熱變形對加工精度的影響較大，特別是熱變形對加工精度的影響較大，特別是精精密加工密加工和和大件加工大件加工中，熱變形所引起的加中，熱變形所引起的加工有時(shí)占到加工誤差的工有時(shí)占到加工誤差的40%-70%。79五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加

51、工誤差五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差1.工藝系統(tǒng)的熱變形及其熱源工藝系統(tǒng)的熱變形及其熱源1 1）電氣熱）電氣熱2 2）傳動(dòng)部分將發(fā)生摩擦熱（軸承副、齒輪副、）傳動(dòng)部分將發(fā)生摩擦熱（軸承副、齒輪副、離合器、導(dǎo)軌副等）離合器、導(dǎo)軌副等）3 3）帶熱的切屑和冷卻液落在床身上。）帶熱的切屑和冷卻液落在床身上。4 4）環(huán)境傳來的熱（室溫的變化、陽光的照射、）環(huán)境傳來的熱（室溫的變化、陽光的照射、取暖裝置的影響等）取暖裝置的影響等）80五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差2.機(jī)床的熱變形及其對加工精度的影響機(jī)床的熱變形及其對加工精度的影響由于各類機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作條件相差很大，

52、所由于各類機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作條件相差很大，所以引起機(jī)床熱變形的熱源和變形形式也是多種以引起機(jī)床熱變形的熱源和變形形式也是多種多樣的。多樣的。n加工精度要求很高或較高的精密機(jī)床加工精度要求很高或較高的精密機(jī)床n半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床n床身較長的機(jī)床床身較長的機(jī)床 81五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差2.機(jī)床的熱變形及其對加工精度的影響機(jī)床的熱變形及其對加工精度的影響由于各類機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作條件相差很大，所由于各類機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作條件相差很大，所以引起機(jī)床熱變形的熱源和變形形式也是多種以引起機(jī)床熱變形的熱源和變形形式也是多種多樣的。多樣的。n加工精度要求很高

53、或較高的精密機(jī)床加工精度要求很高或較高的精密機(jī)床n半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床n床身較長的機(jī)床床身較長的機(jī)床 82五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差五、工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差3.減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑（1）結(jié)構(gòu)措施）結(jié)構(gòu)措施1）熱對稱結(jié)構(gòu)）熱對稱結(jié)構(gòu)83第二節(jié)第二節(jié) 影響加工精度的因素及其分析影響加工精度的因素及其分析843.減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑（1）結(jié)構(gòu)措施）結(jié)構(gòu)措施2）在設(shè)計(jì)上使關(guān)鍵件的熱變形避開加工誤差的敏）在設(shè)計(jì)上使關(guān)鍵件的熱變形避開加工誤差的敏感方向。感方向。853.

54、減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑（1）結(jié)構(gòu)措施）結(jié)構(gòu)措施3）合理安排支承的位置）合理安排支承的位置863.減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑（1 1）結(jié)構(gòu)措施）結(jié)構(gòu)措施4 4）對發(fā)熱量大的熱源（如裝入式電動(dòng)機(jī)、泵、油）對發(fā)熱量大的熱源（如裝入式電動(dòng)機(jī)、泵、油池、軸承等）采用足夠冷卻的措施池、軸承等）采用足夠冷卻的措施n擴(kuò)大散熱表面，保證良好的自然冷卻條件。擴(kuò)大散熱表面，保證良好的自然冷卻條件。n使用使用強(qiáng)制式的冷卻強(qiáng)制式的冷卻：空氣冷卻、水冷卻、循環(huán)潤滑：空氣冷卻、水冷卻、循環(huán)潤滑5 5）隔離熱源可以從根本上

55、減少機(jī)床的熱變形）隔離熱源可以從根本上減少機(jī)床的熱變形 n油池油池( (連同油泵、閥等連同油泵、閥等) )、冷卻液箱等成為、冷卻液箱等成為獨(dú)立的單元獨(dú)立的單元從機(jī)床中移到外面以后，從機(jī)床中移到外面以后，機(jī)床的熱變形可顯著地下降機(jī)床的熱變形可顯著地下降873.減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑（1 1）結(jié)構(gòu)措施）結(jié)構(gòu)措施6 6）均衡關(guān)鍵件的溫）均衡關(guān)鍵件的溫升，避免彎曲變形升，避免彎曲變形（熱補(bǔ)償法熱補(bǔ)償法） 883.減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑（2 2）工藝工藝措施措施1 1）在安裝機(jī)床的區(qū)域內(nèi)保持恒定的

56、環(huán)境溫度）在安裝機(jī)床的區(qū)域內(nèi)保持恒定的環(huán)境溫度 n均勻安排均勻安排車間內(nèi)加熱器，取暖系統(tǒng)等的位置，使熱流車間內(nèi)加熱器，取暖系統(tǒng)等的位置，使熱流的方向不朝向機(jī)床，以及建立車間門斗或簾幕的方向不朝向機(jī)床，以及建立車間門斗或簾幕n精密機(jī)床還不應(yīng)精密機(jī)床還不應(yīng)受到陽光的直接照射受到陽光的直接照射，以免引起不均，以免引起不均勻的熱變形勻的熱變形2 2）將精密機(jī)床中的坐標(biāo)鏜床、螺紋機(jī)床和齒輪機(jī)）將精密機(jī)床中的坐標(biāo)鏜床、螺紋機(jī)床和齒輪機(jī)床等安裝在恒溫室中使用床等安裝在恒溫室中使用 n恒溫精度應(yīng)嚴(yán)格控制（一般精度取恒溫精度應(yīng)嚴(yán)格控制（一般精度取11，精密級，精密級0.50.5，超精密級為，超精密級為0.010

57、.01）n恒溫基數(shù)則可按季節(jié)適當(dāng)?shù)丶右宰儎?dòng)恒溫基數(shù)則可按季節(jié)適當(dāng)?shù)丶右宰儎?dòng)893.減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑減少機(jī)床熱變形對加工精度影響的基本途徑（2 2）工藝措施）工藝措施3 3）讓機(jī)床在開車后）讓機(jī)床在開車后空轉(zhuǎn)一段時(shí)間空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，在到達(dá)或接近，在到達(dá)或接近熱平衡后再進(jìn)行加工熱平衡后再進(jìn)行加工在加工有些精密零件時(shí)，盡管有不切削的間斷時(shí)間，在加工有些精密零件時(shí)，盡管有不切削的間斷時(shí)間，但仍讓機(jī)床空轉(zhuǎn)，以但仍讓機(jī)床空轉(zhuǎn)，以保持機(jī)床的熱平衡保持機(jī)床的熱平衡。904.刀具的熱變形及其對加工精度的影響刀具的熱變形及其對加工精度的影響915.工件的熱變形工件的熱變形 n工件在機(jī)械加工中所

58、產(chǎn)生的熱變形，主要是由于工件在機(jī)械加工中所產(chǎn)生的熱變形，主要是由于切削熱切削熱的作用。有些大型零件同時(shí)還受的作用。有些大型零件同時(shí)還受環(huán)境溫度環(huán)境溫度變化變化的影響（如機(jī)床床身導(dǎo)軌）。的影響（如機(jī)床床身導(dǎo)軌）。 對于車、銑、刨、立鏜、外拉削等切削流暢、切削和刀具的摩擦較小的情況，大部分切削熱被切屑帶走，傳入工件的熱量為10%左右對于鉆孔，由于鉆頭橫刃的擠壓作用，切屑與排屑溝的摩擦以及散熱條件不好等原因，鉆孔是所產(chǎn)生的熱量約50%進(jìn)入工件磨削時(shí)，約有84%的磨削熱傳入工件在臥鏜鑄鐵工件時(shí)，切屑幾乎全部留在孔內(nèi)，傳給切屑的熱量又傳給了工件 四種不同的加工方式四種不同的加工方式925.工件的熱變形工

59、件的熱變形 n即使是即使是同一加工方式，同樣的熱量同一加工方式，同樣的熱量，由于工件受，由于工件受熱體積不同，引起熱體積不同，引起溫升的熱變形溫升的熱變形也不一樣。（薄也不一樣。（薄壁件和實(shí)心件）壁件和實(shí)心件）n工件的工件的裝夾方式裝夾方式對工件熱變形也有影響對工件熱變形也有影響n工件工件受熱的均勻與否受熱的均勻與否，對熱變形的影響也很大，對熱變形的影響也很大，若工件單面受熱，就容易產(chǎn)生彎曲若工件單面受熱，就容易產(chǎn)生彎曲 在兩死頂尖間加工軸件，因頂尖不能在兩死頂尖間加工軸件，因頂尖不能軸向移動(dòng)，則軸向移動(dòng)，則工件的熱升長工件的熱升長受阻導(dǎo)致受阻導(dǎo)致兩頂尖間產(chǎn)生軸向力，使工件兩頂尖間產(chǎn)生軸向力，

60、使工件彎曲變彎曲變形形，加工后呈，加工后呈鞍形形狀誤差鞍形形狀誤差。內(nèi)圓磨床磨短薄壁套內(nèi)孔時(shí)，雖可內(nèi)圓磨床磨短薄壁套內(nèi)孔時(shí)，雖可看作均勻受熱，但由于在看作均勻受熱，但由于在夾壓點(diǎn)處夾壓點(diǎn)處的散熱條件好的散熱條件好，該處的溫升較其它，該處的溫升較其它部分低，故加工完畢冷卻后工件出部分低，故加工完畢冷卻后工件出現(xiàn)現(xiàn)棱圓形的圓度誤差棱圓形的圓度誤差935.工件的熱變形工件的熱變形 對于對于工件受熱均勻工件受熱均勻情況情況LL T L測得的工件溫升為測得的工件溫升為 ，則熱伸長，則熱伸長 （直徑上和長度上（直徑上和長度上) )可以按簡單的物理公式計(jì)算可以按簡單的物理公式計(jì)算T6012 10/ C601