第二章機械加工精度及其控制

第二章機械加工精度及其控制第1頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

從保證產(chǎn)品的使用性能分析，沒有必要把每個零件都加工得絕對準(zhǔn)確，可以允許有—定的加工誤差，只要加工誤差不超過圖樣規(guī)定的偏差，即為合格品。

是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。1、機械加工精度：2、加工誤差：是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。加工精度越高，則加工誤差越小，反之越大。加工精度的高低是以國家有關(guān)公差標(biāo)準(zhǔn)來表示的。保證和提高加工精度實際上就是限制和降低加工誤差。第2頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三3、機械加工精度包含的內(nèi)容尺寸精度形狀精度位置精度機械加工精度三者之間的關(guān)系：（1）當(dāng)尺寸精度要求高時，相應(yīng)的位置精度和形狀精度也要求高。形狀公差應(yīng)限制在位置公差內(nèi)，位置公差應(yīng)限制在尺寸公差內(nèi)。（2）當(dāng)形狀精度要求高時，相應(yīng)的位置精度和尺寸精度不一定要求高。第3頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三4、加工精度與加工成本和生產(chǎn)效率的關(guān)系一般地，加工精度要求↑，加工成本↑，生產(chǎn)效率↓。5、研究加工精度的目的研究加工精度的目的、就是弄清各種原始誤差對加工精度影響的規(guī)律，掌握控制加工誤差的方法，以獲得預(yù)期的加工精度，必要時能指出進一步提高加工精度的途徑。6、研究加工精度的方法因素分析法統(tǒng)計分析法

在實際生產(chǎn)中，常常結(jié)合起來應(yīng)用。一是先用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運用單因素分析法進行分析、試驗，以便迅速、有效地找出影響加工精度的主要原因。第4頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三二、影響加工精度的因素零件的尺寸、幾何形狀和表面間的相互位置的形成，歸根到底取決于工件和刀具在切削過程間的相互位置。由于工藝系統(tǒng)存在各種原始誤差，它們以不同的方式和程度反映為加工誤差。由此可見：1、原始誤差機床夾具刀具工件亦稱機械加工工藝系統(tǒng)構(gòu)成了機械加工系統(tǒng)故：工藝系統(tǒng)誤差稱為原始誤差。工藝系統(tǒng)誤差是“因”，是根源；加工誤差是“果”，是表現(xiàn)。第5頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2、零件加工中的各種原理誤差調(diào)整誤差定位誤差夾緊誤差制造誤差測量誤差因殘余應(yīng)力產(chǎn)生的誤差加工原理誤差機加工前，對機床、夾具、刀具調(diào)整中；由切削力、慣性力、刀具磨損、切削熱等引起；工件加工、測量好后；由于采用了近似的加工方法。機械加工中的原始誤差可歸納為：第6頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第7頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三三、誤差的敏感方向在加工過程中，各種原始誤差的影響會使刀具和工件間正確的幾何關(guān)系遭到破壞，引起加工誤差，各種原始誤差的大小和方向各不相同，而加工誤差則必須在工序尺寸方向度量。因此．不同的原始誤差對加工精度有不同的影響。當(dāng)原始誤差的方向與工序尺寸方向一致時，其對加工精度的影響最大。下面以外圓車削為例說明兩者的關(guān)系。第8頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第9頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

如圖，車削時工件的回轉(zhuǎn)軸線為O，刀尖正確位置在A。設(shè)某一瞬時由于各種原始誤差的影響，使刀尖位移到A’，AA’即為原始誤差δ，它與OA間的夾角為φ，由此引起工件加工后的半徑由R0＝OA變?yōu)镽＝OA’，故半徑上的加工誤差△R為：當(dāng)原始誤差的方向恰為加工表面的法向方向(φ＝0°)時，引起的加工誤差最大；可以看出：當(dāng)原始誤差的方向恰為加工表面的切線方向(φ＝90°)引起的加工誤差最小。把對加工精度影響最大的那個方向稱為誤差的敏感方向，對加工精度影響最小的那個方向則稱為誤差的不敏感方向。

第10頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三刨床的誤差敏感方向呢？

工件的垂直方向鏜削的誤差敏感方向呢？

工件內(nèi)圓切削點的法向方向磨削的誤差敏感方向呢？

工件的法向方向第11頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的誤差。一、加工原理誤差如：1、在數(shù)控機床上采用“行切法”加工復(fù)雜形面?！?.2工藝系統(tǒng)的幾何精度對加工精度的影響第12頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2、車削模數(shù)蝸桿

由于蝸桿的螺距等于蝸輪的齒距(即πm，其中m是模數(shù)，而π是一個無理數(shù)3．14159…)，但是車床配換齒輪的齒數(shù)是有限的。因此，在選擇配換齒輪時，只能將π化為近似的分數(shù)值計算，這樣就會引起刀具相對工件的成形運動(螺旋運動)不準(zhǔn)確，造成螺距誤差。但是，這種螺距誤差可通過配換齒輪的合理選配而減小。滾齒加工用的齒輪滾刀有兩種誤差：

一是切削刃齒廓近似造形誤差，由于制造上的困難，采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿；

二是由于滾刀刀齒數(shù)有限，且有容屑槽實際上加工出的齒形是一條折線，和理論上的光滑漸開線有差異。(包洛造形誤差)3、滾齒加工第13頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三補充知識:1、獲得零件形狀精度的方法

軌跡法:依靠刀尖的運動軌跡即成形運動精度;成形法:依靠成形刀具即成形精度,和成形運動精度;展成法:依靠展成運動即展成運動的精度;2、獲得零件尺寸精度的方法

試切法:切削—測量—調(diào)整—切削—測量—再調(diào)整--調(diào)整法:依靠試件、樣件、擋塊等定行程裝置；定尺寸刀具法:依靠刀具自身制造精度；自動控制法：自動化的試切法或調(diào)整法3、獲得零件表面的相互位置精度

一次安裝，連續(xù)加工------不受定位精度，夾緊精度影響多次安裝，多次加工------受定位精度，夾緊精度影響第14頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

注意：采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓，雖然會帶來加工原理誤差，但往往可簡化機床或刀具的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，有時反而能得到較高的加工精度。因此，只要刀具誤差不超過規(guī)定的精度要求、在生產(chǎn)中仍能得到廣泛的應(yīng)用。

二、調(diào)整誤差在機械加工的每一工序中?？偸且獙に囅到y(tǒng)進行這樣或那樣的調(diào)整工作不可能絕對地準(zhǔn)確，因而產(chǎn)生調(diào)整誤差。工藝系統(tǒng)的調(diào)整的基本方式

(1)試切法調(diào)整(2)調(diào)整法調(diào)整第15頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三(1)試切法調(diào)整1)測量誤差。由量具本身精度度、測量方法及使用條件引起。2)進給機構(gòu)的位移誤差。在微量調(diào)整刀具的位置、低速微量進給中，常常出現(xiàn)進給機構(gòu)的“爬行”現(xiàn)象，其結(jié)果使刀具的實際位移與刻度盤上的數(shù)值不一致、造成加工誤差。3)試切時與正式切削時切削層厚度不同的影響。精加工時，最后一道切削刃只起擠壓作用而不起切削作用，但正式切削時的深度較大。粗加工反之(讓刀)。應(yīng)用：單件小批生產(chǎn)中。

方法：對工件進行試切—測量—調(diào)整—再試切，直到達到要求的精度為止。這時，引起調(diào)整誤差的因素有：第16頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三(2)調(diào)整法調(diào)整影響調(diào)整精度的因素有：1）用定程機構(gòu)調(diào)整時，調(diào)整精度取決于行程擋塊、靠模及凸輪等機構(gòu)的制造精度和剛度；2）用樣件或樣板調(diào)整時，調(diào)整精度取決于樣件或樣板的制造、安裝和對刀精度；3）工藝系統(tǒng)初調(diào)好以后，—般要試切幾個工件，并以其平均尺寸作為判斷調(diào)整是否準(zhǔn)確的依據(jù)。由于試切加工的工件數(shù)(稱為抽樣件數(shù))不可能太多，不能完全反映整批工件切削過程中的各種隨機誤差，故試切加工幾個工件的平均尺寸與總體尺寸不能完全符合，也造成加工誤差。第17頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三三、機床誤差機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損都直接影響工件的加工精度。機床誤差可歸納為：機床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差機床主軸回轉(zhuǎn)誤差機床傳動鏈的誤差機床誤差1、機床導(dǎo)軌誤差

機床導(dǎo)軌誤差多達21項。機床導(dǎo)軌是實現(xiàn)直線運動的主要部件，其制造和裝配精度是影響直線運動的主要因素，直接影響工件的加工質(zhì)量。第18頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三機床導(dǎo)軌誤差機床導(dǎo)軌誤差多達21項。3×6+3=21。第19頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差導(dǎo)軌面間平行度（扭曲）誤差導(dǎo)軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差（1）直線導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的主要內(nèi)容有：

1)磨床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響引起工件在半徑方向上的誤差。當(dāng)磨削長外圓時，造成圓柱度誤差。第20頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2)磨床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響由于磨床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)存在誤差，磨削外圓時，工件沿砂輪切線方向產(chǎn)生位移(誤差非敏感方向)，此時工件產(chǎn)生較小的圓柱度誤差。對平面磨床、龍門刨床、銑床等法向方向的位移(誤差敏感方向)，將直接反映被加工件的表面形成的形狀誤差。第21頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三ΔYΔYoDΔR水平面導(dǎo)軌水平面內(nèi)直線度敏感方向，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差第22頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三垂直平面導(dǎo)軌垂直面直線度ΔZdΔRΔZRd/2非敏感方向，可忽略不計第23頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

3)導(dǎo)軌面間平行度（扭曲）誤差的影響如車床兩導(dǎo)軌的平行度誤差(扭曲)使床鞍產(chǎn)生橫向傾斜，刀具產(chǎn)生位移，因而引起工件形狀誤差。第24頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三4)導(dǎo)軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度或垂直度誤差的影響。造成加工表面下凹。實際應(yīng)用中，為防止“掃刀”，往往將主軸與進給方向傾斜一微小角度（30”）。第25頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第26頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第27頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第28頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

其他因素引起工件形位誤差;

a.前后導(dǎo)軌的磨損;b.機床熱變形,靠主軸位溫度高,成翹曲;c.潤滑d.導(dǎo)軌副的磨損;第29頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2、機床主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差（1）主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的概念

理想回轉(zhuǎn)中心：機床主軸做回轉(zhuǎn)運動時，主軸的各個截面必然有它的回轉(zhuǎn)中心，在主軸的任一截面，主軸回轉(zhuǎn)時若只有一點速度始終為零，則這一點即為理想回轉(zhuǎn)中心。

瞬時回轉(zhuǎn)中心：主軸在實際回轉(zhuǎn)過程中，在一個位置或時刻的回轉(zhuǎn)中心，稱為瞬時回轉(zhuǎn)中心，主軸各截面瞬時回轉(zhuǎn)中心的連線叫瞬時回轉(zhuǎn)軸線。

主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差：是指主軸的瞬時回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線(瞬時回轉(zhuǎn)軸線的對稱中心)，在規(guī)定測量平面內(nèi)的變動量。變動量越小，主軸回轉(zhuǎn)精度越高；反之越低。第30頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（2）主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的形式

端面圓跳動（軸向漂移）徑向圓跳動（徑向漂移）傾角擺動（角向漂移）主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差的基本形式注意：實際中常是這幾種誤差的合成。第31頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

端面圓跳動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線沿平均回轉(zhuǎn)軸線方向的軸向運動。它主要影響端面形狀和軸向尺寸精度。

徑向圓跳動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線始終平行于平均回轉(zhuǎn)軸線方向的徑向運動b。它主要影響圓柱面的精度。

角度擺動——瞬時回轉(zhuǎn)軸線與平均回轉(zhuǎn)軸線成一傾斜角度，但其交點位置固定不變的運動。在不同橫截面內(nèi)，軸心運動誤差軌跡相似，它影響圓柱面與端面加工精度。第32頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三3.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響（1）端面圓跳動1）對圓柱面的加工無影響(軸向:誤差不敏感方向)；2）對加工端面的影響3）對螺紋加工的影響(法向)如圖（a):A/R=tgθ

螺距周期誤差:如圖（b）第33頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（2）徑向圓跳動使工件產(chǎn)生圓度誤差，但影響程度因加工方法的不同而異。如：1)鏜孔時設(shè)原始誤差：主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差表現(xiàn)為y向簡諧運動。h=AcosΦ在任一時刻刀尖a的位置為：分析：這是橢圓的參數(shù)方程，加工出的孔呈橢圓形，圓度誤差為A。第34頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2)車削時第35頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（3）傾角擺動1）幾何軸線相對于平均軸線在空間成一定錐角α的圓錐軌跡

------正圓錐形狀誤差(從垂直于平均軸線的截面看)2）幾何軸線在某個平面內(nèi)做角度擺動，擺動頻率與主軸回轉(zhuǎn)頻率一致.從垂直于平均軸線的截面看:

------圓柱度（車削）:刀尖到平均軸線的距離不變;------橢圓體誤差（鏜削）:鏜刀尖到幾何軸線的距離不變,但刀尖到平均軸線的距離變化第36頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三4.主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的影響因素主軸的誤差：制造軸承的誤差：圓度、波度（主軸頸與內(nèi)孔）軸承的間隙：影響油膜厚度;與軸承配合零件的誤差：軸頸和箱體軸承孔主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形等影響主軸回轉(zhuǎn)運動誤差的主要因素對于不同類型的機床，其影響因素也各不相同。(滑動軸承)工件回轉(zhuǎn)類刀具回轉(zhuǎn)類第37頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三思考：1滑動軸承誤差?a刀具回轉(zhuǎn)類--鏜床,磨床,銑床..

主軸回轉(zhuǎn)一周,主軸徑向跳動兩次--來回？次.b工件回轉(zhuǎn)類--車床..

主軸回轉(zhuǎn)一周,主軸徑向跳動？次.2滾動軸承誤差？內(nèi)圈----主軸頸外圈----軸承孔滾動體尺寸誤差(依保持架與主軸轉(zhuǎn)速比而定)3向心推力軸承誤差？滾道的端面誤差內(nèi)外滾道的傾斜圓度與波度第38頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（4）提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施1)提高主軸部件的制造精度首先應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度選用高精度的滾動軸承采用高精度的多油楔動壓軸承采用高精度的靜壓軸承提高箱體支承孔的加工精度主軸軸頸的加工精度與軸承相配合表面的加工精度其次應(yīng)提高軸承組件的接觸剛度第39頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三常采用兩個固定頂尖支承，主軸只起傳動作用。工件的回轉(zhuǎn)精度完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差，而提高頂尖和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易且經(jīng)濟得多。2)對滾動軸承進行預(yù)緊可消除間隙增加軸承剛度均化滾動體的誤差3)使主軸的回轉(zhuǎn)精度不反映到工件上如下圖對滾動軸承適當(dāng)預(yù)緊微量過盈可使軸承內(nèi)、外圈和滾動體的彈性變形相互制約，這樣既增加軸承剛度，又對滾動體的誤差起均化作用，因而可提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。第40頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三外圓磨床磨削外圓柱面時，采用固定頂尖支承。在鏜床上加工箱體類零件上的孔時，采用前、后導(dǎo)向套的鏜模，刀桿與主軸浮動聯(lián)接，所以刀桿的回轉(zhuǎn)精度與機床主軸回轉(zhuǎn)精度也無關(guān)，僅由刀桿和導(dǎo)套的配合質(zhì)量決定。第41頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三三、機床傳動鏈誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。在螺紋加工或用展成法加工齒輪等工件時，必須保證工件與刀具間有嚴(yán)格的運動關(guān)系，傳動鏈的傳動誤差影響其加工精度的主要因素。1.傳動鏈的傳動誤差例如：在滾齒機上用單頭滾刀加工直齒輪時，要求滾刀與工件之間具有嚴(yán)格的運動關(guān)系：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒。這種運動關(guān)系是由刀具與工件間的傳動鏈來保證的。第42頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三由于各傳動件在傳動鏈中所處的位置不同，它們對工件加工精度(即末端件的轉(zhuǎn)角誤差)的影響程度是不同的。如傳動鏈?zhǔn)巧賯鲃?，則傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差將被擴大；反之，則轉(zhuǎn)角誤差將被縮小。如圖所示的機床傳動系統(tǒng)，可具體表示為2．傳動鏈誤差的傳遞系數(shù)傳動鏈誤差一般可用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。第43頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三假設(shè)滾刀軸均勻旋轉(zhuǎn)，若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差Δφ1，而其他各傳動件無誤差，則傳到末端件所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差Δφ1n為：由于所有的傳動件都存在誤差，因此，各傳動件對工件精度影響的總和ΔφΣ為各傳動元件所引起末端元件轉(zhuǎn)角誤差的疊加：同理，可求得其它齒輪轉(zhuǎn)角誤差Δφi，對末端件所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差為如果考慮到傳動鏈中各傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差都是獨立的隨機變量，則傳動鏈末端元件的總轉(zhuǎn)角誤差可用概率法進行估算：第44頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三可以認為:各傳動元件的轉(zhuǎn)角誤差是轉(zhuǎn)角的正弦函數(shù)

如以末端元件的圓頻率為基準(zhǔn),各傳動元件引起末端元件的轉(zhuǎn)角誤差就是其各次的諧波分量.第45頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三3．減少傳動鏈傳動誤差的措施1)盡可能縮短傳動鏈；2)減少各傳動元件裝配時的幾何偏心，提高裝配精度；3)提高傳動鏈末端元件的制造精度；在一般的降速傳動鏈中，末端元件的誤差影響最大。在傳動鏈中按降速比遞增的原則分配備傳動副的傳動比；傳動鏈末端傳動副的降速比取得越大，則傳動鏈中其余各傳動元件誤差的影響就越??；4)傳動比i應(yīng)?。坏?6頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三校正裝置的實質(zhì)是在原傳動鏈中人為地加入一誤差，其大小與傳動鏈本身的誤差相等而方向相反，從而使之相互抵消。5)采用校正裝置

注意：采用機械式的校正裝置只能校正機床靜態(tài)的傳動誤差。如果要校正機床靜態(tài)及動態(tài)傳動誤差，則需采用計算機控制的傳動誤差補償裝置。6)采用數(shù)控技術(shù)如開放式數(shù)控系統(tǒng)中的電子齒輪第47頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三三、其他幾何誤差一般刀具(如普通車刀、單刃鏜刀和平面銑刀等)的制造誤差，對加工精度沒有直接影響。1、刀具誤差一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成刀具機加工中常用的刀具有：定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀、拉刀等)的尺寸誤差直接影響加工工件的尺寸精度。刀具在安裝使用中不當(dāng)將產(chǎn)生跳動，也將影響加工相應(yīng)。

成形刀具(如成形車刀、成形銑刀及齒輪刀具等)的制造誤差和磨損，主要影響被加工表面的形狀精度。展成刀具(齒輪滾刀,花鍵滾刀,插齒刀),其切削刃的形狀精度影響加工表面的形狀精度第48頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機構(gòu)和夾具體的制造誤差2）夾具元件裝配誤差3）夾具在長期使用過程中工作表面的磨損

2、工件的裝夾誤差與夾具制造、磨損工件裝夾誤差是指定位誤差和夾緊誤差。夾具制造、磨損第49頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三1）工件在加工過程中要用各種量具、量儀等進行檢驗測量，再根據(jù)測量結(jié)果對工件進行試切或調(diào)整機床。2）量具本身的制造誤差、測量時的接觸力、溫度、目測正確程度等，都直接影響加工誤差。3、測量誤差因此，要正確地選擇和使用量具，以保證測量精度。第50頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三§2.3工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響一、基本概念工藝系統(tǒng)加工中受到的力切削力傳動力慣性力夾緊力重力等工藝系統(tǒng)在這些力的作用下，將產(chǎn)生相應(yīng)的變形。這種變形將破壞切削刃和工件之間已調(diào)整好的正確的位置關(guān)系，從而產(chǎn)生加工誤差。1、第51頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（2）在內(nèi)圓磨床上用橫向切入磨孔時，磨出的孔會產(chǎn)生帶有錐度的圓柱度誤差，如圖（b）所示。（1）車削細長軸時，工件在切削力作用下的彎曲變形，加工后會產(chǎn)生鼓形的圓柱度誤差如圖（a）所示。（a）（b）例如：第52頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三1、加工中一項很重要的原始誤差；2、嚴(yán)重影響工件的加工精度；3、影響加工表面質(zhì)量；4、限制加工生產(chǎn)率的提高；2、工藝系統(tǒng)受力對其性能的影響3、工藝系統(tǒng)承受受力變形能力的評價

從材料力學(xué)知道，任何一個受力物體總要產(chǎn)生一些變形。物體承受受力變形的能力可由靜剛度(簡稱剛度)來表示。靜剛度可表示為：第53頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三切削加工中，在各種外力作用下，工藝系統(tǒng)各部分將在各個受力方向產(chǎn)生相應(yīng)的變形。

工件和刀具的法向切削分力Fy與在總切削力的作用下，工藝系統(tǒng)在該方向上的相對位移yxt的比值，即：工藝系統(tǒng)剛度：

對于工藝系統(tǒng)受力變形，主要研究誤差敏感方向。因此，工藝系統(tǒng)剛度Axt定義為：由于法向位移是在總切削力作用下工藝系統(tǒng)綜合變形的結(jié)果，因此有可能出現(xiàn)變形方向與Fy的方向不一致的情況。當(dāng)Fy與yxt方向相反時，即出現(xiàn)負剛度。負剛度現(xiàn)象對保證加工質(zhì)量是不利的，應(yīng)盡量避免，如圖所示。第54頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三負剛度現(xiàn)象：刨削車削第55頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三二、工藝系統(tǒng)剛度的計算工藝系統(tǒng)的剛度：yxt=yjc+yjj+yd+yg而：工藝系統(tǒng)某點法向總變形：第56頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三三、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響在車床頂尖間車削粗而短的光軸，由于車刀和工件變形極小，此時，工藝系統(tǒng)的總變形完全取決于主軸箱、尾座(包括頂尖)和刀架的變形。1、車短軸（機床、刀架變形）（一）受力點位置變化引起的形狀誤差第57頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三刀具切削點工件軸線位移：機床總變形：由剛度定義：機床總變形：“馬鞍形”工件形狀第58頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第59頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2、車細長軸工件的變形>>機床、夾具、刀具的變形簡支梁的工件變形量：“腰鼓形”工件形狀第60頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三立式車床、龍門刨床、龍門銑床等的橫梁及刀架，大型銑鏜床滑枕內(nèi)的軸等，其剛度均隨刀架位置或滑枕伸出長度不同而異。鏜床銑床3、其他受力作用點變化分析時：參照以上例子具體分析。第61頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（二）切削力大小發(fā)生變化（誤差復(fù)映規(guī)律）工件就形成圓度誤差，這種現(xiàn)象稱為“誤差復(fù)映”。假設(shè)車削外圓，工件毛坯存在圓度誤差（橢圓)：由于工件毛坯存在圓度誤差切削深度在ap1與ap2之間變化。切削分力f也隨切削深度ap的變化由最大Fmax變到最小Fmin工藝系統(tǒng)將產(chǎn)生相應(yīng)的變形最大ymax變到最小ymax1、誤差復(fù)映在車床上加工短軸，工藝系統(tǒng)剛度變化不大，可近似地作為常數(shù)。這時，由于被加工表面的形狀誤差或材料硬度不均勻而引起切削力變化、使受力變形不一致而產(chǎn)生加工誤差第62頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第63頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三毛坯圓度的最大誤差：車削后工件的圓度誤差：ε稱為誤差復(fù)映系數(shù)定義1復(fù)映系數(shù)定量地反映了毛坯誤差經(jīng)過加工后減少的程度，它與工藝系統(tǒng)剛度成反比，與徑向切削力系數(shù)A成正比。2要減少工件的復(fù)映誤差，可增加工藝系統(tǒng)剛度或減少徑向切削力系數(shù)。第64頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三當(dāng)毛坯誤差較大，一次進給不能滿足加工精度要求時，需要多次進給來消除毛坯誤差Δm復(fù)映到工件上。3、誤差復(fù)映規(guī)律的應(yīng)用第二次進給后工件的誤差為：第n次進給后工件的誤差為：誤差復(fù)映規(guī)律的應(yīng)用：1、估算加工后的工件誤差2、根據(jù)工件的公差值與毛坯誤差值來確定加工次數(shù)。設(shè)第一次進給量為f1，毛坯誤差為Δm1，則由上式可得到第一次進給后工件的誤差Δw1為：第65頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（三）其它力引起的加工誤差

(1)夾緊力引起的加工誤差薄壁套第66頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三薄壁件磨削第67頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

(2)重力引起的加工誤差

在工藝系統(tǒng)中，由于零部件的自重也會產(chǎn)生變形。如龍門銑床、龍門刨床刀架橫粱的變形，銑鏜床鏜桿伸長而下垂變形等，都會造成加工誤差。(3)慣性力引起的加工誤差在高速切削時，如果工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在，就會產(chǎn)生離心力離心力在工件的每一轉(zhuǎn)中不斷變更方向，當(dāng)不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時車床主軸軸頸和軸套內(nèi)孔表面的接觸點就會不停地變化，軸套孔的圓度誤差將傳給工件的回轉(zhuǎn)軸心對重平衡第68頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三(4)傳動力車床:兩頂尖定位,單爪撥盤帶動件形成圓周進給;四、機床部件剛度測量

1靜態(tài)測定法：機床不工作狀態(tài)

2工作狀態(tài)測定法：依據(jù)誤差復(fù)映規(guī)律第69頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三五、影響機床部件剛度的因素1．連接表面接觸變形的影響試驗表明，接觸變形y與壓強F的關(guān)系如圖所示，接觸剛度將隨載荷的增加而增大。接觸變形：塑性和彈性變形第70頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三如果部件中有某些剛度很低的零件時，受力后這些低剛度零件會產(chǎn)生很大的變形，使整個部件的剛度降低。2．部件中薄弱零件的影響由于床鞍部件中的楔鐵細長、剛性差，不易加工平直，使用接觸不良，故在外力作用下最易變形。第71頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

零件配合面間的間隙的影響，主要反映在載荷經(jīng)常變化的銑、鏜床、銑床上。當(dāng)載荷方向改變時，間隙引起位移。3．零件間間隙的影響4．零件間的摩擦力的影響如果載荷是單向的，那么在第一次加載消除間隙后，對加工精度影響較小。摩擦力對接觸剛度的影響是這樣的：當(dāng)加載時，摩擦力阻止變形增加，而卸載時，摩擦力又阻止變形減少。零件間間隙和摩擦力的影響加載與卸載曲線不重合？第72頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三六、減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施

一般地，部件的接觸剛度低于實際零件的剛度，提高接觸剛度是提高工藝系統(tǒng)剛度的關(guān)鍵。1．提高接觸剛度1、改善工藝系統(tǒng)主要零件接觸面的配合質(zhì)量；常用方法2、在接觸面間預(yù)加載荷。

刮研或研磨配合面，提高配合表面的形狀精度，減小表面粗糙度值，使實際接觸面增加，從而有效地提高接觸剛度。如機床導(dǎo)軌副、錐體與錐孔、頂尖與中心孔等。可消除配合面間的間隙觸面積，減少受力后的變形量。如各類軸承的調(diào)整中。第73頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2．提高工件的剛度

適用場合：在加工中，由于工件本身的剛度較低，特別是叉架類、細長軸等零件，容易變形。

措施：縮小切削力的作用點到支承之間的距離，以增大工件在切削時的剛度。第74頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三3．提高機床部件的剛度

在切削加工中．有時由于機床部件剛度低而產(chǎn)生變形和振動，影響加工精度和生產(chǎn)率的提高。圖b所示是采用轉(zhuǎn)動導(dǎo)向支承套，用加強桿和導(dǎo)向支承套提高部件的剛度。圖a所示是在轉(zhuǎn)塔機床上采用固定導(dǎo)向支承套。圖a圖b第75頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三4．合理裝夾工件以減少夾緊變形合理選擇裝夾位置采用輔助支承：跟刀架，隨刀架等方法第76頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三七、工件殘余應(yīng)力引起的誤差

殘余應(yīng)力是指外部裁荷去除后，仍殘存在工件內(nèi)部的應(yīng)力。零件中的殘余應(yīng)力往往處于一種很不穩(wěn)定的相對平衡狀態(tài)，在常溫下特別是在外界某種因素的影響下很容易失去原有狀態(tài)，使殘余應(yīng)力重新分布，零件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而破壞了原有的精度。必須采取措施消除殘余應(yīng)力對零件加工精度的影響。第77頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三（一）產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因

在鑄、鍛、焊及熱處理等熱加工過程中，由于工件各部分熱脹冷縮不均勻以及金相組織轉(zhuǎn)變時的體積變化，使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生了相當(dāng)大的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是由金屬內(nèi)部的相鄰組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的。1．毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力彎曲的工件(原來無殘余應(yīng)力)要校直，常采用冷校直。2．冷校直帶來的殘余應(yīng)力第78頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三圖例第79頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三圖例第80頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

切削過程中產(chǎn)生的力和熱，也會使被加工工件的表面層變形，產(chǎn)生殘余應(yīng)力。3．切削加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力（二）減少或消除殘余應(yīng)力的措施1．合理設(shè)計零件結(jié)構(gòu)2．對工件進行熱處理和時效處理3.合理安排工藝過程例如：對鑄、鍛、焊接件進行退火或回火；零件淬火后進行回火；對精度要求高的零件，如床身、絲桿、箱體、精密主軸等，在粗加工后進行時效處理。例如：粗、精加工分開在不同工序中進行，留有一定時間讓殘余應(yīng)力重新分布；在加工大型工件時，粗、精加工往往在一個工序中來完成，這時應(yīng)在粗加工后松開工件，讓工件有自由變形的可能，然后再用較小的夾緊力夾緊工件后進行精加工。第81頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三§2.4工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響在機械加工過程中，工藝系統(tǒng)在各種熱源的影響下常產(chǎn)生復(fù)雜的變形，破壞工件與切削刃相對的正確位置，從而產(chǎn)生加工誤差。一、概述據(jù)統(tǒng)計，在精密加工中，由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的40％一70％。高效、高精度、自動化加工技術(shù)的發(fā)展，使工藝系統(tǒng)熱變形問題變得更為突出，已成為機械加工技術(shù)進一步發(fā)展的一個重要的研究課題。第82頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三1、引起工藝系統(tǒng)受熱變形的熱源：系統(tǒng)內(nèi)部熱源(切削熱和摩擦熱)系統(tǒng)外部熱源(如太陽輻射熱)導(dǎo)熱傳熱對流傳熱輻射傳熱2、熱的傳遞方式：追求的目標(biāo)？一方面，工藝系統(tǒng)受熱源影響，溫度逐漸升高；另一方面，熱量通過各種傳導(dǎo)方式向周圍散發(fā)。熱平衡狀態(tài)單位時間內(nèi)傳入的熱量==傳出的熱量工藝系統(tǒng)各部分的熱變形趨于穩(wěn)定狀態(tài)第83頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三是由切削過程中切削層金屬的彈性、塑性變形及刀具與工件、切屑間的摩擦所產(chǎn)生，并由工件、刀具、夾具、機床、切屑、切削液及周圍介質(zhì)傳出。1.切削熱

3、工藝系統(tǒng)的熱源車削時，大量的切削熱由切屑帶走，傳給工件的為10％一30％，傳給刀具的為1％一5％?？准庸r，大量切屑滯留在孔中，使大量的切削熱(50％左右)傳入工件。磨削時，由于磨屑小，帶走的熱量很少，大部分傳入工件，故易產(chǎn)生磨削燒傷。第84頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2.摩擦熱主要由機床和液壓系統(tǒng)中的運動部分產(chǎn)生的，如電動機、軸承、齒輪等傳動副、導(dǎo)軌副、液壓泵、閥等運動部分產(chǎn)生的摩擦熱。摩擦熱是機床熱變形的主要熱源。工藝系統(tǒng)的外部熱源，主要是環(huán)境溫度的變化和熱的輻射，大型和精密工件的加工受此影響較大。3.外部熱源第85頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三4、不穩(wěn)態(tài)溫度場與穩(wěn)態(tài)溫度場不穩(wěn)態(tài)溫度場。由于作用于工藝系統(tǒng)各組成部分的熱源，其發(fā)熱的數(shù)量、位置和作用時間各不相同，各部分的熱容量、散熱條件也不一樣，因此各部分的溫升不等。即使是同一物體，處于不同空間位置上的各點在不同時間的溫度也是不等的。物體中各點溫度的分布稱為溫度場。溫度場當(dāng)物體未達到熱平衡時，各點溫度不僅是坐標(biāo)位置的函數(shù)，也是時間的函數(shù)。穩(wěn)態(tài)溫度場物體達到熱平衡后，各點溫度將不再隨時間而變化，而只是其坐標(biāo)位置的函數(shù)。第86頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三二、機床熱變形引起的加工誤差

機床受熱源的影響，各部分溫升將發(fā)生變化．由于熱源分布的不均勻和機床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，機床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形，破壞了機床原有的幾何精度，從而降低了機床的加工精度。1.車床類機床后果：主軸箱和床身的溫度上升，造成機床主軸抬高和傾斜主要熱源：是主軸箱軸承的摩擦熱和主軸箱中油池的發(fā)熱第87頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三結(jié)果：如圖所示為車床空運轉(zhuǎn)時，主軸的溫升和位移的測量結(jié)果。主軸在水平方向的位移僅10μm垂直方向的位移卻高達180～200μm。第88頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2.外圓磨床如圖所示是外圓磨床溫度分布和熱變形的測量結(jié)果。機床工作臺與砂輪架間的熱變形當(dāng)采用切入式定程磨削時，被磨工件直徑的變化，可達100μm。兩者基本相符第89頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三3.大型機床如導(dǎo)軌磨床、外圓磨床、龍門銑床等的長床身部件表面溫度比床身底面溫度高形成溫差床身產(chǎn)生彎曲變形第90頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三4.幾種機床的熱變形趨勢平面磨床車床銑床雙端面磨床第91頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三圖例導(dǎo)軌磨床熱變形立式銑床受熱變形形態(tài)第92頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三三、工件熱變形引起的加工誤差切削熱（是主要的）外部熱源（對于精密件不可忽視）使工件產(chǎn)生變形的熱源當(dāng)然不同的加工方法，不同的工件材料、結(jié)構(gòu)和尺寸件的受熱變形也不相同。而6級精度絲杠的螺距累積誤差，按規(guī)定在全長上不許超過0.02mm例1：精密絲杠磨削時，工件的熱伸長會引起螺距的累積誤差。如：3m長的絲杠，每磨一刀溫度就要升高3℃，工件伸長量ΔL＝3000×11.4×106×3mm＝0.1mm(11.4×106是碳鋼的平均線脹系數(shù))受熱變形的嚴(yán)重性第93頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三例2：

細長軸在頂尖間車削時：熱變形使工件伸長，導(dǎo)致工件因彎曲變形而產(chǎn)生圓柱度誤差。單面受熱，與底面產(chǎn)生溫差，引起熱變形，影響導(dǎo)軌的直線度。例3：床身導(dǎo)軌面的磨削此時粗、精加工間隔時間較短，粗加工時的熱變形將影響到精加工，工件冷卻后，將產(chǎn)生加工誤差。例4：在三工位的組合機床上，通過鉆—擴—鉸加工孔如：工件的尺寸是：外徑40mm，孔徑為20mm，長40mm，材料為鋼材。鉆孔時切削用量為n＝310r／min，f＝0.36mm。鉆孔后，溫升達107℃，接著擴孔和鉸孔，當(dāng)工件冷卻后孔的收縮量已超過精度規(guī)定值。采取冷卻措施，否則將出現(xiàn)廢品第94頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三如：高速鋼刀具車削時刃部的溫度可高達700～800℃，刀具的熱伸長量可達0.03～0.05mm。因此，其影響不可忽略。四、刀具熱變形引起的加工誤差刀具的熱變形主要是切削熱引起的，傳給刀具的熱量雖不多，但由于刀具體積小、熱容量小且熱量又集中在切削部分，因此切削部分仍產(chǎn)生很高的溫升。思考題：車細長軸工件時，單考慮車刀熱變形，工件將產(chǎn)生什么形狀誤差？第95頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三五、減少和控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑1．減少熱源的發(fā)熱2．用熱補償方法減少熱變形3．采用合理的機床部件結(jié)構(gòu)減少熱變形的影響4．加速達到工藝系統(tǒng)的熱平衡狀態(tài)5．控制環(huán)境溫度第96頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三對于不能分離的熱源，如主抽軸承、絲杠螺母副、高速運動的導(dǎo)軌副等，則可以從結(jié)構(gòu)、潤滑等方面改善其摩擦特性，減少發(fā)熱。1．減少熱源的發(fā)熱采用有效的冷卻措施為了減少機床的熱變形，凡是可能分離出去的熱源應(yīng)移出，如電動機、變速箱、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等，均應(yīng)移出。熱源可能分離出去減少發(fā)熱例如，采用靜壓軸承。靜壓導(dǎo)軌，改用低粘度潤滑油、理基潤滑脂等，也可用隔熱材料將發(fā)熱部件和機床大件(如床身、立柱等)隔離開來。如增加散熱面積或使用強制式的風(fēng)冷、水冷、循環(huán)潤滑等。例如，目前，大型數(shù)控機床、加工中心普遍采用冷凍機，對潤滑油、切削液進行強制冷卻，以提高冷卻效果。在精密絲杠磨床的母絲杠中通以冷卻液，以減少熱變形。第97頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三平面磨床采用熱空氣加熱溫升較低的立柱后壁，以減小立柱前后壁的溫度差，從而減少立柱的彎曲變形。采取這種指施后，工件的加工直線度誤差可降低為原來的1／3～1／4。2．用熱補償方法減少熱變形單純的減少溫升有時不能收到滿意的效果，可采用熱補償?shù)姆椒ㄊ箼C床的溫度場比較均勻，從而使機床產(chǎn)生不影響加工精度的均勻熱變形。第98頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三3．采用合理的機床部件結(jié)構(gòu)減少熱變形的影響因L2＞L1，當(dāng)主軸與箱體產(chǎn)生熱變形時，在誤差敏感方向的熱變形ΔL2＞ΔLl，因此，選擇圖a的定位方案比較合理。(1)采用熱對稱結(jié)構(gòu)在變速箱中，將軸、軸承、傳動齒輪盡量對稱布置，可使箱壁溫升均勻，從而減少箱體變形。(2)合理選擇機床部件的裝配基準(zhǔn)

如圖所示為車床主軸箱在床身上的兩種不同定位方式。第99頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三

對于精密機床，特別是大型機床，達到熱平衡的時間較長，為了縮短這個時間，可預(yù)先高速空運轉(zhuǎn)機床或設(shè)置控制熱源，人為地給機床加熱，使之較快達到熱平衡狀態(tài)，然后進行加工。因此，精密加工機床應(yīng)盡量避免中途停車。4．加速達到工藝系統(tǒng)的熱平衡狀態(tài)

精密機床一般安裝在恒溫車間，其恒溫精度一般控制在±l℃。室溫平均溫度一般為20℃，冬季可取17℃，夏季取23℃。5．控制環(huán)境溫度第100頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三§2.5加工誤差的綜合分析一、加工誤差的性質(zhì)及分類加工誤差隨機誤差系統(tǒng)誤差常值誤差變值誤差連續(xù)加工一批工件，誤差大小和方向保持不變。連續(xù)加工一批工件，誤差大小和方向有規(guī)律變化。連續(xù)加工一批工件，誤差大小和方向無規(guī)律變化，但具有一定的統(tǒng)計規(guī)律。第101頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三誤差種類常值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨機誤差特點與加工順序無關(guān)；預(yù)先可以估計；較易完全消除；不會引起工件尺寸波動；不會影響尺寸分布曲線的形狀與加工順序有關(guān)；預(yù)先可以估計；較難完全消除；會造成工件尺寸的增大或縮??；影響尺寸分布曲線的形狀預(yù)先不能估計；不能完全消除，只能減小；工件尺寸忽大忽小，造成一批工件的尺寸分散第102頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三隨機性誤差：可采用統(tǒng)計分析法，縮小它們的變動范圍。變值系統(tǒng)性誤差：查明其大小和方向隨時間變化的規(guī)律后，采用自動連續(xù)補償或自動周期補償?shù)姆椒ㄏ３Ｖ迪到y(tǒng)性誤差：查明其大小和方向后，通過調(diào)整消除。不同性質(zhì)誤差的解決途徑第103頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三二、加工誤差的統(tǒng)計分析法加工誤差的統(tǒng)計分析法指以生產(chǎn)現(xiàn)場觀察、檢測所得的結(jié)果為基礎(chǔ)，運用數(shù)理統(tǒng)計的方法進行歸納、分析和判斷，找出產(chǎn)生誤差的原因，從而采取相應(yīng)的措施。誤差的統(tǒng)計分析常用2類方法：實際分布圖（直方圖）

理論分布曲線（正態(tài)分布曲線）★分布圖分析法點圖分析法第104頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三1、實際分布圖（直方圖）加工一批工件，由于各種誤差的存在，加工尺寸的實際數(shù)值是各不相同的，這種現(xiàn)象稱為尺寸分散。以工件尺寸為橫坐標(biāo)，以頻數(shù)或頻率為縱坐標(biāo)，即可作出該工序工件加工尺寸的實際分布圖—直方圖。直方圖：可以判斷生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定，估計生產(chǎn)過程的加工質(zhì)量及產(chǎn)生廢品的可能性。

分布圖分析法第105頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三圖例零件尺寸直方圖

第106頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三直方圖的作法與步驟1）收集數(shù)據(jù)抽取一個樣本,樣本容量一般取100件左右，測量各零件的尺寸，并找出xmax和xmin。2）分組組數(shù)過多，分布圖會被頻數(shù)的隨即波動所歪曲；組數(shù)太少，分布特征將被掩蓋。3）確定組距及分組組界組距：h=(xmax-xmin)/(k-1)第一組上界值：s1=xmin+h/2第一組下界值：x1=xmin-h/24）統(tǒng)計頻數(shù)分布將各組的尺寸頻數(shù)、頻率和頻率密度填入表中。5）繪制直方圖按表列數(shù)據(jù)以頻率為縱坐標(biāo)，組距為橫坐標(biāo)畫出直方圖。第107頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三取在一次調(diào)整下加工出來的軸件200個，經(jīng)測量，得到最大軸徑為Φ15.145mm，最小軸徑為Φ15.015mm，統(tǒng)計每組的工件數(shù)，結(jié)果如下表，畫出實際分布曲線。組號尺寸間隔頻數(shù)頻率頻率密度組號尺寸間隔頻數(shù)頻率頻率密度115.01-15.0220.0101.0815.08-15.09580.29029.0215.02-15.0340.0202.0915.09-15.10260.13013.0315.03-15.0450.0252.51015.10-15.11180.0909.0415.04-15.0570.0353.51115.11-15.1280.0404.0515.05-15.06100.0505.01215.12-15.1360.0303.0615.06-15.07200.10010.01315.13-15.1450.0252.5715.07-15.08280.14014.01415.14-15.1530.0151.5工件頻數(shù)分布表第108頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第109頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2、理論分布圖—正態(tài)分布曲線在分析工件的加工誤差時，通常用正態(tài)分布曲線代替實際分布曲線，可使問題的研究大大簡化。大量實踐經(jīng)驗表明，在用調(diào)整法加工時，當(dāng)所取工件數(shù)量足夠多，且無任何優(yōu)勢誤差因素的影響，則所得一批工件尺寸的實際分布曲線便非常接近正態(tài)分布曲線。第110頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三正態(tài)分布曲線方程式為：尺寸分布概率密度工序的標(biāo)準(zhǔn)偏差工件平均尺寸（分散中心）第111頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三1）直線以x=μ左右對稱；

2）對μ正負偏差相等；3）分布曲線與橫坐標(biāo)所圍成的面積包括了全部零件數(shù)(l00％)，故其面積等于1；取正態(tài)分布曲線的分布范圍為土3σ（占99.73％）。μ-+第112頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第113頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三正態(tài)分布曲線的特征參數(shù)和σ算術(shù)平均值，是確定曲線位置的參數(shù)。決定一批工件尺寸分散中心的坐標(biāo)位置。改變時，整個曲線沿χ軸平移，但曲線形狀不變。值主要由常值系統(tǒng)誤差確定。(2)σ工序標(biāo)準(zhǔn)偏差，決定了分布曲線的形狀和分散范圍。σ值減小時曲線形狀陡峭，尺寸分散的范圍小；σ值增大時曲線形狀平坦，尺寸分散的范圍大。σ值主要由隨機誤差和變值系統(tǒng)誤差決定。第114頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三1）判斷加工方法是否合適工序能力系數(shù)：判斷工藝能力能否滿足加工精度要求。3、分布曲線法的應(yīng)用第115頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三第116頁，共134頁，2023年，2月20日，星期三2）估算工序加工的合格率及廢品率令則有：φ(z)為圖中陰影線部分的面積。對于不同z值的φ(z)