機(jī)械加工質(zhì)量培訓(xùn)課件

機(jī)械加工質(zhì)量第2章2.1機(jī)械加工精度

2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量第2章2.1機(jī)械加工精度

2.2機(jī)械加工的表第2章機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)器零件的加工質(zhì)量決定了機(jī)器的：

1.性能2.質(zhì)量3.壽命機(jī)器產(chǎn)品加工質(zhì)量的內(nèi)容：

1.加工精度——宏觀的零件幾何參數(shù)

2.加工表面質(zhì)量——零件表面層的物理機(jī)械性能@加工表面質(zhì)量粗糙度方面已獲得小于0.0005μm的粗糙度。

@加工質(zhì)量與設(shè)備、工藝方法、工藝措施有關(guān)。第2章機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)器零件的加工質(zhì)量決定了機(jī)器的：2.1機(jī)械加工精度2.1.1概述

1、機(jī)械加工精度(簡(jiǎn)稱加工精度)：是指零件在機(jī)械加工后的幾何參數(shù)(尺寸、幾何形狀和表面間相互位置)的實(shí)際值和理論值相符合的程度。

2、加工誤差：實(shí)際參數(shù)與理論參數(shù)的差值2.1機(jī)械加工精度2.1.1概述

1、機(jī)械加2.1機(jī)械加工精度2.1.2影響加工精度的因素及其分析

在機(jī)械加工中，零件的尺寸、幾何形狀和表面間相互位置的形成，取決于工件和刀具在切削運(yùn)動(dòng)過程中的相互位置關(guān)系，而工件和刀具又安裝在夾具和機(jī)床上。

1）工藝系統(tǒng)：機(jī)械加工中，機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的完整系統(tǒng)

2）工藝系統(tǒng)中的誤差產(chǎn)生零件加工誤差的根源，稱為原始誤差2.1機(jī)械加工精度2.1.2影響加工精度的因素及其分析

2.1機(jī)械加工精度2.1機(jī)械加工精度1.加工原理誤差2.1機(jī)械加工精度原理誤差：由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的原始誤差。例:①滾刀用阿基米德蝸桿代替漸開線蝸桿

（近似的刀具輪廓）；②模數(shù)銑刀銑齒（近似的刀具輪廓）；③用公制絲桿車蝸桿或英制螺紋。

（近似的加工運(yùn)動(dòng)）1.加工原理誤差2.1機(jī)械加工精度原理誤差2.1機(jī)械加工精度2.1機(jī)械加工精度例1.在公制車床上車模數(shù)為2mm蝸桿時(shí)，掛輪計(jì)算式為：

，若P=6mm，求加工后蝸桿螺距誤差是多少？P1=2P=6

i例1.在公制車床上車模數(shù)為2mm蝸桿時(shí)，掛輪計(jì)算式為而理論螺距應(yīng)該為：

P=mπ=2×3.14159=6.2832mm所以螺距誤差為：

△p=P1－P=6.2857－6.2832=0.0025mm解：而理論螺距應(yīng)該為：解：(1)機(jī)床幾何誤差

2.機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差與磨損2.1機(jī)械加工精度機(jī)床誤差來自機(jī)床本身各部件三方面：

①制造；②安裝；③磨損。對(duì)加工誤差影響大的機(jī)床誤差有三個(gè)部分：

1）主軸回轉(zhuǎn)誤差;

2）導(dǎo)軌誤差;

3）傳動(dòng)鏈誤差。(1)機(jī)床幾何誤差2.機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差與磨損2.

1）主軸回轉(zhuǎn)誤差。純徑向跳動(dòng)誤差軸向竄動(dòng)誤差純角度擺動(dòng)誤差

車外圓時(shí)它使加工面產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。①主軸純徑向跳動(dòng)誤差對(duì)加精度的影響。

產(chǎn)生的主要原因：主軸支承軸頸的圓度誤差、軸承工作表面的圓度誤差等。

a.切削力F的作用方向不變（見圖2-5車外圓的情形)R△RR1R33241理論位置實(shí)際位置Roo′

b.切削力F的作用方向變化（見圖2-4鏜床鏜孔)

在切削力F的作用下，主軸總是以其支承軸頸某一固定部位與軸承內(nèi)表面的不同部位接觸，因此，軸承內(nèi)表面的圓度誤差將直接反映為主軸徑向圓跳動(dòng)δd，而主軸支承軸頸的圓度誤差則影響不大。b.切削力F的作用方向變化（

②主軸軸向竄動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響主軸的純軸向竄動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓加工沒有影響，但所加工的端面卻與內(nèi)外圓軸線不垂直。主軸每轉(zhuǎn)一周，就要沿軸向竄動(dòng)一次，向前竄動(dòng)的半周中形成右螺旋面，向后竄動(dòng)的半周中形成左螺旋面，最后切出如同端面凸輪一樣的形狀，并在端面中心附近出現(xiàn)一個(gè)凸臺(tái)。當(dāng)加工螺紋時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生單個(gè)螺距內(nèi)的周期誤差。

②主軸軸向竄

③純角度擺動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響。主軸的純角度擺動(dòng)也因加工方法而異。車外圓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差(錐體)；鏜孔時(shí)，孔將成橢圓形如圖2-6所示。③純角度擺動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響。④影響主軸回轉(zhuǎn)精度的因素及提高回轉(zhuǎn)精度的措施。主軸回轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)誤差不僅和主軸部件的制造精度有關(guān)，而且還和切削過程中主軸受力、受熱后的變形有關(guān)。但主軸部件的制造精度是主要的，是主軸回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)，它包含軸承誤差、軸承間隙、與軸承相配合零件的誤差等。圖2-7軸頸與軸套孔圓度誤差引起的徑向跳動(dòng)④影響主軸回轉(zhuǎn)精度的因素及提高回轉(zhuǎn)精度的措施。2）導(dǎo)軌誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移ΔY，造成工件在半徑方向上的誤差ΔR。①導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有直線度誤差。此項(xiàng)誤差對(duì)于普通車床和外圓磨床，將直接反映在被加工工件表面的法向方向，所以對(duì)加工精度影響極大，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差(鞍形或鼓形)。2）導(dǎo)軌誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移②導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有直線度誤差。如圖2-9所示，使刀尖產(chǎn)生ΔZ的位移，造成工件在半徑方向上產(chǎn)生誤差ΔR=(ΔZ）2/2R，除加工圓錐形表面外，它對(duì)加工精度的影響不大，可以忽略不計(jì)。②導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有直線度誤差。如圖2-9所示，使刀尖產(chǎn)生Δ圖2-10龍門刨床導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度引起的誤差但對(duì)于龍門刨床、龍門銑床及導(dǎo)軌磨床來說，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差將直接反映到工件上。如圖2-10所示龍門刨床，工作臺(tái)為薄長(zhǎng)件，剛性很差，如果床身導(dǎo)軌為中凹形，刨出的工件也是中凹形。圖2-10龍門刨床導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度引起的誤差但對(duì)于龍(3)導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度的影響

當(dāng)前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有平行度誤差（扭曲誤差）時(shí)，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差。導(dǎo)軌間在垂直方向有平行度誤差Δl3時(shí)，如圖2-11所示，將使工件與刀具的正確位置在誤差敏感方向產(chǎn)生Δy≈（H/B)×δ的偏移量，使工件半徑產(chǎn)生ΔR＝Δy的誤差，對(duì)加工精度影響較大。(3)導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度的影響

除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損是造成機(jī)床精度下降的主要原因。選用合理的導(dǎo)軌形狀和導(dǎo)軌組合形式，采用耐磨合金鑄鐵導(dǎo)軌、鑲鋼導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌以及對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行表面淬火處理等措施均可提高導(dǎo)軌的耐磨性。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損是造成機(jī)3．傳動(dòng)鏈誤差：指由于傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)元件存在制造誤差、裝配誤差及使用過程中的磨損引起的誤差。即始末兩端傳動(dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。通過諧波分析判斷誤差來自哪個(gè)元件。措施：①減少傳動(dòng)鏈中的元件數(shù)目，縮短傳動(dòng)鏈，以減少誤差來源。

②提高傳動(dòng)元件，特別是末端傳動(dòng)元件的制造精度和裝配精度。③傳動(dòng)鏈齒輪間存在間隙，同樣會(huì)產(chǎn)生傳動(dòng)鏈誤差，因此要消除間隙。

④采用誤差校正機(jī)構(gòu)來提高傳動(dòng)精度。3．傳動(dòng)鏈誤差：指由于傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)元件存在制造誤差、裝配誤

影響：有些加工方法（如車螺紋，滾齒，插齒等），要求刀具與工件之間必須具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差是影響這類表面加工精度的主要原因之一。滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖：影響：有些加工方法（如車螺紋，滾齒，插齒等）

（2）刀具誤差

1)刀具的制造誤差

a.采用定尺寸刀具（例如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀、圓拉刀等）加工時(shí)，刀具的尺寸誤差和磨損將直接影響工件尺寸精度。

b.采用成形刀具（例如成形車刀、成形銑刀、齒模數(shù)銑刀、成形砂輪等）加工時(shí)，刀具的形狀誤差和磨損將直接影響工件的形狀精度。

c.對(duì)于一般刀具（例如車刀、鏜刀、銑刀等），其制造誤差對(duì)工件加工精度無直接影響（2）刀具誤差

刀具的尺寸磨損量NB：

NB是在被加工表面的法線方向上測(cè)量的。

刀具的尺寸磨損量可用下式計(jì)算NBo為初期磨損量；KNB為正常磨損階段曲線的斜率，稱為相對(duì)磨損。圖2-12刀具的尺寸磨損圖2-13刀具磨損量與切削路程的關(guān)系刀具的尺寸磨損量NB：刀具的

（3）夾具的制造誤差與磨損夾具誤差包括工件的定位誤差和夾緊變形誤差、夾具的安裝誤差和分度誤差以及夾具的磨損等。圖2-14夾具誤差的影響

1—夾具體2—鉆模板3—鉆模套4—襯套5—定位軸（3）夾具的制造誤差與磨損夾

在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)夾具上直接影響工件加工精度的有關(guān)尺寸的制造公差一般取為工件上相應(yīng)尺寸公差的1/2～1/5。夾具元件磨損將使夾具的誤差增大。為保證工件加工精度，夾具中的定位元件、導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件等關(guān)鍵易損元件均需選用高性能耐磨材料制造。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)夾具上直接影響工件加工精度的

3、工藝系統(tǒng)受力變形及其對(duì)加工精度的影響圖2-15車床各部位彈性連接(1)工藝系統(tǒng)受力變形的現(xiàn)象由機(jī)床、夾具、工件、刀具所組成的工藝系統(tǒng)是一個(gè)彈性系統(tǒng)，在加工過程中由于切削力、夾緊力、重力、傳動(dòng)力、慣性力等外力的作用，將引起工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生彈性變形，此變形造成位移。3、工藝系統(tǒng)受力變形及其對(duì)加工精度的影響圖2-16細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)的受力變形圖2-17切入式磨孔時(shí)磨頭軸的受力變形圖2-16細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)的受力變形圖2-17切入式磨孔時(shí)磨(2)工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響工件的加工精度除受切削力大小的影響外，還受切削力作用點(diǎn)位置變化的影響。

(3)誤差復(fù)映規(guī)律在加工過程中，由于工件毛坯加工余量或材料硬度的變化，引起切削力和工藝系統(tǒng)受力變形的變化，因而產(chǎn)生工件的尺寸誤差和形狀誤差。毛坯（余量、硬度）不均勻切削力變化變形變化尺寸和形狀誤差(2)工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響工件的加工精度除受切工藝系統(tǒng)剛度越高，“誤差復(fù)映系數(shù)”ε越小，即復(fù)映到工件上的誤差越小。

誤差復(fù)映系數(shù)ε：加工前后誤差之比值。它代表誤差復(fù)映的程度。工藝系統(tǒng)剛度越高，“誤差復(fù)映系數(shù)”ε越小，即復(fù)映到4.工藝系統(tǒng)熱變形及其對(duì)加工精度的影響

(1)工藝系統(tǒng)熱源加工過程中，工藝系統(tǒng)的熱源主要有兩大類：切削熱和摩擦熱。

(2)機(jī)床熱變形不同類型的機(jī)床因其結(jié)構(gòu)與工作條件的差異而使熱源和變形形式各不相同。圖2-194.工藝系統(tǒng)熱變形及其對(duì)加工精度的影響

(1)工藝系統(tǒng)熱源(3)工件熱變形由切削熱引起，熱伸長(zhǎng)量：△L=αL△t當(dāng)工件能夠自由伸長(zhǎng)時(shí)，工件熱變形主要影響尺寸精度，否則，還會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差。式中L—工件變形方向的長(zhǎng)度（或直徑）(mm);

α—工件的熱膨脹系數(shù)（1/℃),鋼的熱膨脹系數(shù)為1.2×10－5/℃，鑄鐵為1×10－5/℃，黃銅為1.7×10－5/℃；

Δt—工件的平均溫升（℃）。例：6級(jí)絲杠的螺距累積誤差在全長(zhǎng)上不許超過0.02mm，現(xiàn)磨一根長(zhǎng)3m的絲杠，每磨一次溫升3℃，能否達(dá)到要求？△L=αL△t=12×10-6×3000×3=0.1mm火車導(dǎo)軌有縫嗎？(3)工件熱變形由切削熱引起，熱伸長(zhǎng)量：△L=αL△t式中減少工件熱變形對(duì)加工精度影響的措施1)在切削區(qū)施加充足的切削液。

2)提高切削速度或進(jìn)給量，以減少傳入工件熱量。

3)粗、精加工分開，使粗加工的余熱不帶到精加工工序中。

4)刀具和砂輪勿讓過分的磨鈍才進(jìn)行刃磨和修正，以減少切削熱和磨削熱。

5)使工件在夾緊狀態(tài)下有伸縮的自由(如采用彈簧后頂尖等)。減少工件熱變形對(duì)加工精度影響的措施

（4）刀具熱變形刀具熱變形的熱源主要是切削熱由于刀體小,熱容量小,刀具溫升非常高。例如,用高速鋼車刀切削時(shí)：

刀刃部分溫升可達(dá)700--800度；刀具伸長(zhǎng)量可達(dá)0.03～0.05mm（4）刀具熱變形刀具熱變形的熱源主要是切削熱

補(bǔ)充：減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑

1．減少發(fā)熱量

2．改善散熱條件

3．均衡溫度場(chǎng)4．改進(jìn)機(jī)床結(jié)構(gòu)補(bǔ)充：減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑45.工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形內(nèi)應(yīng)力：亦稱殘余應(yīng)力，是指在沒有外力作用下或去除外力作用后殘留在工件內(nèi)部的應(yīng)力。工件一旦有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，就會(huì)使工件材料處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化速度或快或慢，但遲早總是要轉(zhuǎn)化的，轉(zhuǎn)化的速度取決于外界條件。當(dāng)帶有內(nèi)應(yīng)力的工件受到力或熱的作用而失去原有的平衡時(shí)，內(nèi)應(yīng)力就將重新分布以達(dá)到新的平衡，并伴隨有變形發(fā)生，使工件產(chǎn)生加工誤差。5.工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形工件一旦有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)

（

1）內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因

1）熱加工（毛坯制造）中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

以鑄造為例，由于壁厚不均，冷卻速度不一致，內(nèi)應(yīng)力的狀態(tài)為厚壁或心部受拉應(yīng)力，薄壁或外表層受壓應(yīng)力。（1）內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因以鑄造2）冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力塑性變形是物質(zhì)-包括流體及固體在一定的條件下，在外力的作用下產(chǎn)生形變，當(dāng)施加的外力撤除或消失后該物體不能恢復(fù)原狀的一種物理現(xiàn)象。彈性變形材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形。2）冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力塑性變形彈性變形3）切削加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力3）切削加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

（2）減小或消除內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑1)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉ば颉?/p>

2)給工件足夠的變形時(shí)間。精密零件粗、精加工應(yīng)分開；大型零件，粗、精加工安排在一個(gè)工序內(nèi)，粗加工后應(yīng)先將工件松開，使其自由變形。

3)零件結(jié)構(gòu)要合理。（2）減小或消除內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑1)采用適當(dāng)6.調(diào)整誤差：機(jī)械加工中，由于工藝系統(tǒng)“機(jī)床-夾具-工件-夾具”沒有調(diào)整到正確的位置而產(chǎn)生的加工誤差。

(1)試切法調(diào)整試切法調(diào)整就是對(duì)被加工零件進(jìn)行試切-測(cè)量-調(diào)整-再試切，直到符合規(guī)定的尺寸要求時(shí)，再正式切出整個(gè)加工表面。

1)測(cè)量誤差。

測(cè)量時(shí)由測(cè)量器具誤差、測(cè)量溫度變化、測(cè)量力及視覺偏差等引起的誤差，使加工誤差擴(kuò)大。6.調(diào)整誤差：機(jī)械加工中，由于工藝系統(tǒng)“機(jī)床-夾具-工件-夾2)微量進(jìn)給的影響?！芭佬小?/p>

3)切削厚度影響。銳利的切削刃最小切削厚度5um，鈍刀20~50um。圖2-23試切調(diào)整2)微量進(jìn)給的影響?！芭佬小?/p>

3)切削厚度影響。圖2-23(2)按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整在半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)線上，廣泛應(yīng)用行程擋塊、靠模及凸輪等機(jī)構(gòu)來保證加工精度。

(3)用樣件或樣板調(diào)整在各種仿形機(jī)床、多刀機(jī)床和專用機(jī)床的加工中，常采用專門的樣件或樣板來調(diào)整刀具、機(jī)床與工件之間的相對(duì)位置，這樣樣件或樣板本身的制造誤差、安裝誤差、對(duì)刀誤差就成了影響調(diào)整誤差的主要因素。

(2)按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整在半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)線上，1.加工誤差的性質(zhì)按照加工誤差的性質(zhì)，加工誤差可分為系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差。

（1）系統(tǒng)性誤差系統(tǒng)性誤差可分為常值性系統(tǒng)誤差和變值性系統(tǒng)誤差兩種。常值性系統(tǒng)誤差：在順序加工一批工件時(shí)，加工誤差的大小和方向皆不變，此誤差稱為常值性系統(tǒng)誤差；例如原理誤差，定尺寸刀具的制造誤差等。變值性系統(tǒng)誤差：在順序加工一批工件時(shí)，按一定規(guī)律變化的加工誤差，稱為變值性系統(tǒng)誤差；例如，當(dāng)?shù)毒咛幱谡Ｄp階段車外圓時(shí)，由于車刀尺寸磨損所引起的誤差。2.1.3加工誤差的綜合分析不講1.加工誤差的性質(zhì)2.1.3加工誤差的綜合分析不講

特點(diǎn)：常值性系統(tǒng)誤差與加工順序無關(guān)，變值性系統(tǒng)誤差與加工順序有關(guān)。對(duì)于常值性系統(tǒng)誤差，若能掌握其大小和方向，可以通過調(diào)整消除；對(duì)于變值性系統(tǒng)誤差，若能掌握其大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律，也可通過采取自動(dòng)補(bǔ)償措施加以消除。特點(diǎn)：常值性系統(tǒng)誤差與加工順序無關(guān)，變值性系

（

2）隨機(jī)性誤差

概念：在順序加工一批工件時(shí)，加工誤差的大小和方向都是隨機(jī)變化的，這些誤差稱為隨機(jī)性誤差。

例如，由于加工余量不均勻、材料硬度不均勻等原因引起的加工誤差，工件的裝夾誤差、測(cè)量誤差和由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形誤差等均屬隨機(jī)性誤差。

特點(diǎn)：可以通過分析隨機(jī)性誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)工藝過程進(jìn)行控制。

（2）隨機(jī)性誤差2.加工誤差的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法

(1)實(shí)際分布曲線用調(diào)整法加工出來的一批工件，尺寸總是在一定范圍內(nèi)變化的，這種現(xiàn)象稱為尺寸分散。表2-1活塞銷孔直徑頻數(shù)統(tǒng)計(jì)表1)尺寸分散范圍(28.004mm-27.992mm=0.012mm)小于公差帶寬度(T=0.015mm)，表示本工序能滿足加工精度要求。2.加工誤差的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法

(1)實(shí)際分布曲線用調(diào)整法加工圖2-24活塞銷孔直徑尺寸分布圖

1—理論分布位置2—公差范圍中心(27.9925)

3—分散范圍中心(27.9979)4—實(shí)際

分布位置5—廢品區(qū)圖2-24活塞銷孔直徑尺寸分布圖

1—理論分布位置2—公(2)直方圖和分布折線圖的作法

1)收集數(shù)據(jù)。（樣本容量）2）分組。（每組至少4~5個(gè)數(shù)據(jù)）3)計(jì)算組距：h=(Xmax-Xmin)/(k-1)

4)計(jì)算組界：各組組界：Xmin±(j-1)h±h/2

5)統(tǒng)計(jì)頻數(shù)mi。6)繪制直方圖

和分布折線圖。(2)直方圖和分布折線圖的作法

1)收集數(shù)據(jù)。（樣本容量）3(3)正態(tài)分布曲線

實(shí)踐表明，在正常生產(chǎn)條件下，無占優(yōu)勢(shì)的影響因素存在，而加工的零件數(shù)量又足夠多時(shí)，其尺寸分布總是按正態(tài)分布的。

1)正態(tài)分布曲線圖2-25正態(tài)分布曲線(3)正態(tài)分布曲線圖2-25正態(tài)分布曲線①曲線呈鐘形，中間高、兩邊低；這表示尺寸靠近分散中心的工件占大部分，而尺寸遠(yuǎn)離分散中心的工件是極少數(shù)。

②曲線以

為軸對(duì)稱分布，表示工件尺寸大于和小于的頻率相等。

③工序標(biāo)準(zhǔn)差σ是決定曲線形狀的重要參數(shù)。如圖2-26所示，σ越大，曲線越平坦，尺寸越分散，也就是加工精度越低；σ越小，曲線越陡峭，尺寸越集中，也就是加工精度越高。2)正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)：圖2-26正態(tài)分布曲線的性質(zhì)①曲線呈鐘形，中間高、兩邊低；這表示尺寸靠近分散中心的工件占④曲線分布中心改變時(shí)，整個(gè)曲線將沿X軸平移，但曲線的形狀保持不變，如圖2-27所示。這是常值系統(tǒng)性誤差影響的結(jié)果。均方差不變時(shí)平均尺寸使分布曲線移動(dòng).TIF④曲線分布中心改變時(shí)，整個(gè)曲線將沿X軸平移，但曲線的形狀保持

3）非正態(tài)分布

平頂分布在影響機(jī)械加工的諸多誤差因素中，如果刀具尺寸磨損的影響顯著，變值性系統(tǒng)誤差占主導(dǎo)地位時(shí)，工件的尺寸誤差將呈現(xiàn)平頂分布。平頂分布曲線可以看成是隨著時(shí)間而平移的眾多正態(tài)分布曲線組合的結(jié)果。3）非正態(tài)分布雙峰分布若將兩臺(tái)機(jī)床所加工的同一種工件混在一起，由于兩臺(tái)機(jī)床的調(diào)整尺寸不盡相同，兩臺(tái)機(jī)床的精度狀態(tài)也有差異，工件的尺寸誤差呈雙峰分布。雙峰分布偏態(tài)分布1）采用試切法車削工件外圓或鏜內(nèi)孔時(shí)，為避免產(chǎn)生不可修復(fù)的廢品，操作者主觀上有使軸徑加工得寧大勿小(偏右）、使孔徑加工得寧小勿大（偏左）的意向，按照這種加工方式加工得到的一批零件的加工誤差呈偏態(tài)分布。2）工藝系統(tǒng)顯著的熱變形刀具熱變形嚴(yán)重：加工軸時(shí)偏左（尺寸偏?。┘庸た讜r(shí)偏右（尺寸偏大）偏態(tài)分布2）工藝系統(tǒng)顯著的熱變形4)正態(tài)分布曲線的應(yīng)用：

①計(jì)算合格率和廢品率。②判斷加工誤差的性質(zhì)。如果加工過程中沒有變值系統(tǒng)性誤差，那么它的尺寸分布應(yīng)服從正態(tài)分布；如果實(shí)際尺寸分布與正態(tài)分布有較大出入，說明存在變值系統(tǒng)性誤差。如果尺寸分散中心與公差帶中心重合，則說明不存在常值系統(tǒng)性誤差，若不重合則兩中心之間的距離即常值系統(tǒng)性誤差；4)正態(tài)分布曲線的應(yīng)用：

①計(jì)算合格率和廢品率。②判斷加工誤③判斷工序的工藝能力能否滿足加工精度的要求。所謂工藝能力是指處于控制狀態(tài)的加工工藝所能加工出產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)際能力，可以用工序的尺寸分散范圍來表示其工藝能力，大多數(shù)加工工藝的分布都接近正態(tài)分布，而正態(tài)分布的尺寸分散范圍是6σ，故一般工藝能力都取6σ。用工藝能力系數(shù)判斷式中T—工件公差。T值一定時(shí)，σ愈小，Cp就愈大。工序能力共分五級(jí)，其工序能力系數(shù)Cp值詳見表2-4。生產(chǎn)中工序能力等級(jí)不得低于二級(jí)。5）分布曲線的缺點(diǎn)：隨機(jī)性誤差和系統(tǒng)性誤差同時(shí)存在時(shí)——“難”③判斷工序的工藝能力能否滿足加工精度的要求。式中T—例2-1已知σ=0.005mm零件公差帶T=0.02mm，且公差對(duì)稱于分散范圍中心，X=0.01mm。試求此時(shí)的廢品率。

（73頁(yè)）

例2-1已知σ=0.005mm零件公差帶T=0.02mm，

例2-3在臥式鏜床上鏜削一批箱體零件的內(nèi)孔，孔徑尺寸要求為φ70mm，已知孔徑尺寸按正態(tài)分布，

=70.08mm,σ=0.04mm，試計(jì)算這批加工件的合格品率和不合格品率。解：作右圖，作標(biāo)準(zhǔn)化變換，令

z右＝(x-)/σ＝(70.2-70.08)/0.04=3

z左＝(x-)/σ＝(70.08-70.00)/0.04＝2查表4-2得：φ(2)=0.4772；φ(3)=0.49865。例2-3在臥式鏜床上鏜削一

偏大不合格品率P大=0.5－φ(3)=0.5－0.49865=0.00135=0.135%，這些不合格品不可修復(fù)。偏小不合格品率P小=0.5－φ(2)＝0.5－0.4772＝0.0228＝2.28%，這些不合格品可修復(fù)。合格品率為P=1－0.135％－2.28%=97.585%。偏大不合格品率P大=0.5－φ(3)=0前面分析和討論了各種原始誤差因素對(duì)加工精度的影響，并提出了一些解決單個(gè)問題的措施。

1.直接消除和減少原始誤差2.1.4提高加工精度的工藝措施1）以車細(xì)長(zhǎng)軸為例：①采用跟刀架或中心架；②采用反向進(jìn)給；③大主偏角大進(jìn)給；④伸縮性的彈性活頂尖。

進(jìn)給方向a)Fy進(jìn)給方向Fy

跟刀架活頂尖b)前面分析和討論了各種原始誤差因素對(duì)加工精度的影響，2)在卡盤一端的工件上車出一個(gè)縮頸，以增加工件柔性，減少了因坯料彎曲而在卡盤強(qiáng)制夾持下產(chǎn)生軸線歪斜的影響。圖2-31夾持端車出縮頸2)在卡盤一端的工件上車出一個(gè)縮頸，以增加工加工剛性不足的圓環(huán)零件或磨削精度薄片零件時(shí)，采取如下措施：

1)采用彈性?shī)A緊機(jī)構(gòu)，使工件在自由狀態(tài)下定位和夾緊。

2)采用臨時(shí)性加強(qiáng)工件剛性的方法。圖2-32兩種夾緊方式工件變形狀態(tài)的比較加工剛性不足的圓環(huán)零件或磨削精度薄片零件時(shí)，采取如下2.補(bǔ)償或抵消原始誤差：人為地造出一種新的誤差去抵消工藝系統(tǒng)中出現(xiàn)的關(guān)鍵性的原始誤差。圖2-33龍門銑床橫梁變形與刮研2.補(bǔ)償或抵消原始誤差：圖2-33龍門銑床橫梁變形與刮研3.轉(zhuǎn)移變形或轉(zhuǎn)移誤差圖2-34用附加梁轉(zhuǎn)移橫梁的變形

誤差轉(zhuǎn)移法是把影響加工精度的原始誤差轉(zhuǎn)移到誤差不敏感的方向或者不影響加工精度的方向上。3.轉(zhuǎn)移變形或轉(zhuǎn)移誤差圖2-34用附加梁轉(zhuǎn)移橫梁的變形4.均分原始誤差

均分原始誤差就是當(dāng)坯件精度太低，引起的定位誤差或復(fù)映誤差太大時(shí)，將坯件誤差均分成n組，每組坯件的誤差縮小為原來誤差的1/n。

4.均分原始誤差均分原始誤差就是當(dāng)坯件精度太低，引a)頭架頂尖“自磨自”

5.就地加工達(dá)到最終精度

方法：把各相關(guān)零件，部件先行裝配，使它們處于工作要求的相互位置，然后就地進(jìn)行最終加工。目的：消除機(jī)器和部件裝配后累積誤差。返回本章目錄a)頭架頂尖“自磨自”5.就地加工達(dá)b)三點(diǎn)不同軸引起絲桿彎曲和接觸不良c)導(dǎo)套內(nèi)孔"自鏜自"返回本章目錄b)三點(diǎn)不同軸引起絲桿彎曲和接觸不良c)導(dǎo)套內(nèi)孔"自鏜自"返圖2-35六角車床轉(zhuǎn)塔上六個(gè)孔和

平面加工與檢驗(yàn)圖2-35六角車床轉(zhuǎn)塔上六個(gè)孔和

平面加工與檢驗(yàn)

1、加工表面質(zhì)量的概念（1）表面粗糙度與波度L/H>1000稱為宏觀幾何形狀誤差，例如圓度誤差、圓柱度誤差等，它們屬于加工精度范疇；

L/H＝50～1000，稱為波紋度，它是由機(jī)械加工振動(dòng)引起的；

L/H<50，稱為微觀幾何形狀誤差，亦稱表面粗糙度。2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量1、加工表面質(zhì)量的概念L/（

2）表面層材料的物理力學(xué)性能

1)表面層的冷作硬化機(jī)械加工過程中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒間產(chǎn)生剪切滑移，晶粒被拉長(zhǎng)，這些都會(huì)使表面層金屬的硬度增加，塑性減小，統(tǒng)稱為冷作硬化。

2)表面層殘余應(yīng)力機(jī)械加工過程中由于切削變形和切削熱等因素的作用在工件表面層材料中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,稱為表面層殘余應(yīng)力。它是在加工表面材料中平衡的應(yīng)力，它的重新分布不會(huì)引起工件變形，但它對(duì)機(jī)器零件表面質(zhì)量有重要影響。（2）表面層材料的物理力學(xué)性能3)表面層金相組織變化機(jī)械加工過程中，在工件的加工區(qū)域，溫度會(huì)急劇升高,當(dāng)溫度升高到超過工件材料金相組織變化的臨界點(diǎn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生金相組織變化。3)表面層金相組織變化(1)表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響零件的耐磨性是一項(xiàng)很重要的性能指標(biāo)，當(dāng)零件的材料、潤(rùn)滑條件和加工精度決定之后，表面質(zhì)量對(duì)耐磨性起著關(guān)鍵的作用。

(2)零件表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響零件在交變載荷的作用下，其表面微觀不平的凹谷處和表面層的缺陷處容易引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生疲勞裂紋，造成零件的疲勞破壞。

(3)零件表面質(zhì)量對(duì)零件耐蝕性能的影響零件的耐蝕性在很大程度上取決于零件的表面粗糙度。(4)零件表面質(zhì)量對(duì)配合性質(zhì)及其他性能的影響由于零件表面粗糙度的存在，將影響配合精度和配合性質(zhì)。2.表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響(1)表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響零件的耐磨性是一項(xiàng)很重要的零件經(jīng)過機(jī)械加工之后所獲得的表面，其質(zhì)量的好壞，影響因素很多，一般來說，最主要的是幾何因素、物理因素和加工中工藝系統(tǒng)的振動(dòng)等。

1.影響機(jī)械加工表面粗糙度的幾何因素圖2-38切削層殘留面積

a)尖刀切削b)帶圓角半徑刀的切削2.2.2影響機(jī)械加工表面粗糙度的因素

零件經(jīng)過機(jī)械加工之后所獲得的表面，其質(zhì)量的好2.影響機(jī)械加工表面粗糙度的物理因素

3.影響磨削加工表面粗糙度的因素

(1)磨削加工的特點(diǎn)

1)磨削過程比金屬切削刀具的切削過程要復(fù)雜得多。

2)砂輪的磨削速度高。

3)磨削時(shí)砂輪的線速度高，參與切削的磨粒多，所以，單位時(shí)間內(nèi)切除金屬的量大。2.影響機(jī)械加工表面粗糙度的物理因素

①砂輪速度。隨著砂輪線速度的增加，在同一時(shí)間里參與切削的磨粒數(shù)也增加，每顆磨粒切去的金屬厚度減少，殘留面積也減少，而且高速磨削可減少材料的塑性變形，減小表面粗糙度值。(2)影響磨削加工表面粗糙度的因素

1)磨削用量的影響。②工件速度。在其他磨削條件不變的情況下，隨工件線速度的降低，每顆磨粒每次接觸工件時(shí)切去的切削厚度減少，殘留面積也小，因而表面粗糙度值小。但必須指出，工件線速度過低時(shí)，工件與砂輪接觸的時(shí)間長(zhǎng)，傳到工件上的熱量增多，甚至?xí)斐晒ぜ砻娼饘傥⑷?，反而增大表面粗糙度值，而且還增加了表面燒傷的可能性。因此，通常取工件線速度等于砂輪線速度的1/60左右。①砂輪速度。隨著砂輪線速度的增加，在同一時(shí)間里參與切削的磨粒③磨削深度和光磨次數(shù)。磨削深度增加，則磨削力和磨削溫度都增加，磨削表面塑性變形程度增大，從而增大表面粗糙度值。為提高磨削效率又能獲得較小的表面粗糙度值，一般開始采用較大的磨削深度，然后采用較小的磨削深度，最后進(jìn)行無進(jìn)給磨削，即光磨。光磨次數(shù)增加，可減小表面粗糙度值。2)砂輪的影響。①砂輪的粒度。粒度越細(xì)，則砂輪單位面積上的磨粒越多，每顆磨粒切去的金屬厚度越少，刻痕也細(xì)，表面粗糙度就越小。但粒度過細(xì)切屑容易堵塞砂輪，使工件表面溫度增高，塑性變形加大，表面粗糙度值反而會(huì)增大，同時(shí)還容易引起燒傷，所以常用的砂輪粒度在80＃以內(nèi)。③磨削深度和光磨次數(shù)。磨削深度增加，則磨削力和磨削溫度都增加②砂輪的硬度。砂輪太軟，則磨粒易脫落，有利于保持砂輪的鋒利，但很難保證砂輪的等高性。砂輪如果太硬，磨損了的磨粒也不易脫落，這些磨損了的磨粒會(huì)加劇與工件表面的擠壓和摩擦作用，造成工件表面溫度升高，塑性變形加大，并且還容易使工件產(chǎn)生表面燒傷。所以砂輪的硬度以適中為好，主要根據(jù)工件的材料和硬度進(jìn)行選擇。

③砂輪的修整。砂輪使用一段時(shí)間后就必須進(jìn)行修整，及時(shí)修整砂輪有利于獲得鋒利和等高的微刃。慢的修整進(jìn)給量和小的修整深度，還能大大增加切刃數(shù)，這些均有利于降低被磨工件的表面粗糙度值。②砂輪的硬度。砂輪太軟，則磨粒易脫落，有利于保持砂輪的鋒利，④砂輪材料。砂輪材料即指磨料，它可分為氧化物類(剛、玉)、碳化物類(碳化硅、碳化硼)和高硬磨料類(人造金剛石、立方碳化硼)。鋼類零件用剛玉砂輪磨削可得到滿意的表面粗糙度；鑄鐵、硬質(zhì)合金等工件材料用碳化物砂輪磨削時(shí)表面粗糙度值較??；用金剛石砂輪磨削可得到極小的表面粗糙度值，但加工成本也比較高。

3)被加工材料的影響。④砂輪材料。砂輪材料即指磨料，它可分為氧化物類(剛、玉)、碳影響材料表面物理力學(xué)性能的工藝因素有三項(xiàng)：表面層殘留應(yīng)力；冷作硬化；金相組織變化。2.2.3影響材料表面物理力學(xué)性能的工藝因素1.表面殘留應(yīng)力

(1)冷塑性變形的影響切削過程中，表面層材料受切削力的作用引起塑性變形，使工件材料的晶格拉長(zhǎng)和扭曲。

(2)熱塑性變形的影響工件加工表面在切削熱作用下產(chǎn)生熱膨脹，此時(shí)基體金屬溫度較低，因此表層金屬的熱膨脹受到基體的限制而產(chǎn)生熱壓縮應(yīng)力。

(3)金相組織變化的影響切削加工時(shí)，切削區(qū)的高溫將引起工件表層金屬的相變。

影響材料表面物理力學(xué)性能的工藝因素有三項(xiàng)：表面層殘留應(yīng)力；冷(1)切削用量切削用量中切削速度和進(jìn)給量的影響最大。

(2)刀具刀具的刃口圓角大、后(刀)面的磨損、前后(刀)面不光潔都將增加刀具對(duì)工件表面層金屬的擠壓和摩擦作用，使得冷硬層的程度和深度都增加。

(3)工件材料工件材料的硬度越低、塑性越大時(shí)，切削后的冷硬現(xiàn)象越嚴(yán)重。

3.表面層金相組織變化與磨削燒傷

2.2.4機(jī)械加工中的振動(dòng)2.表面層加工硬化(1)切削用量切削用量中切削速度和進(jìn)給量的影響最大。

(23.表面層金相組織變化與磨削燒傷

加工表面溫度超過相變溫度時(shí)，表層金屬的金相組織將會(huì)發(fā)生相變。磨削淬火鋼時(shí)，會(huì)產(chǎn)生三種不同類型的燒傷：①如果磨削區(qū)溫度超過馬氏體轉(zhuǎn)變溫度而未超過相變臨界溫度（碳鋼的相變溫度為723℃)，這時(shí)工件表層金屬的金相組織，由原來的馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橛捕容^低的回火組（索氏體或托氏體），這種燒傷稱為回火燒傷。②如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，在切削液急冷作用下，使表層金屬發(fā)生二次淬火，硬度高于原來的回火馬氏體，里層金屬則由于冷卻速度慢，出現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織，這種燒傷稱為淬火燒傷。3.表面層金相組織變化與磨削燒傷加工表面溫度③若工件表層溫度超過相變溫度，而磨削區(qū)又沒有冷卻液進(jìn)入，表層金屬產(chǎn)生退火組織，硬度急劇下降，稱之為退火燒傷。③若工件表層溫度超過相變溫度，而磨削區(qū)又沒有在機(jī)械加工過程中，工藝系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，即在刀具的切削刃和工件上正在被切削的表面之間，除了名義上的切削運(yùn)動(dòng)之外，還會(huì)出現(xiàn)一種周期性的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

1.強(qiáng)迫振動(dòng)

(1)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的原因在外界周期性干擾力的作用下，工藝系統(tǒng)被迫產(chǎn)生振動(dòng)，這些干擾力可能來源于工藝系統(tǒng)之外，稱為外部振源，該振源主要是由于其他機(jī)器的振動(dòng)，從地基上傳來，激起了工藝系統(tǒng)的振動(dòng)；也可能來自工藝系統(tǒng)的內(nèi)部，稱為內(nèi)部振源，主要有：①機(jī)床上的轉(zhuǎn)動(dòng)件因質(zhì)量不均勻產(chǎn)生的離心力。2.2.4機(jī)械加工中的振動(dòng)在機(jī)械加工過程中，工藝系統(tǒng)有時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，即(2)強(qiáng)迫振動(dòng)的特性分析

1)強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率等于激振力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。

2)強(qiáng)迫振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)過程是簡(jiǎn)諧振動(dòng)，只要有激振力存在，振動(dòng)系統(tǒng)就不會(huì)被阻尼衰減掉。

3)強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅取決于振源激振力、頻率比和阻尼比。

2.自激振動(dòng)：由振動(dòng)系統(tǒng)本身引起的交變力作用而產(chǎn)生的振動(dòng)。

1)自激振動(dòng)是一種不衰減的振動(dòng)。

2)自激振動(dòng)的頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率。

3)維持自激振動(dòng)的能量來源于機(jī)床的能量。(2)強(qiáng)迫振動(dòng)的特性分析

1)強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率等于激振力的頻率3.減少機(jī)械加工振動(dòng)的途徑

(1)消除或減弱產(chǎn)生振動(dòng)的條件首先是減小機(jī)床內(nèi)外引起振動(dòng)的干擾力，這能有效地減小強(qiáng)迫振動(dòng)。

(2)提高工藝系統(tǒng)的抗振性提高工藝系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)的剛度，可以有效地提高機(jī)床加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(3)采用消振減振裝置當(dāng)各種措施都不能收到滿意效果時(shí)，可以考慮增設(shè)減振裝置。3.減少機(jī)械加工振動(dòng)的途徑

(1)消除或減弱產(chǎn)生振動(dòng)的條件2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-39題2-9圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-39題2-9圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-40題2-10圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-40題2-10圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量(1)當(dāng)工件剛度很差時(shí)。

(2)當(dāng)工件剛度很大時(shí)。0.tif圖2-41題2-11圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量(1)當(dāng)工件剛度很差時(shí)。

(2)當(dāng)2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-42題2-12圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-42題2-12圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-43題2-13圖0.tif2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-43題2-13圖0.tif2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-44題2-14圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-44題2-14圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量0.tif圖2-45題2-15圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量0.tif圖2-45題2-15圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量0.tif0.tif0246.TIF2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量0.tif0.tif0246.TI計(jì)算題2-36題2-37計(jì)算題2-36機(jī)械加工質(zhì)量培訓(xùn)課件機(jī)械加工質(zhì)量培訓(xùn)課件2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-46題2-20圖圖2-47題2-21圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量圖2-46題2-20圖圖2-472.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量(1)刀具的連續(xù)切削與間斷切削。

(2)加工時(shí)工件均勻受熱與不均勻受熱。

(3)機(jī)床熱平衡前與熱平衡后。圖2-48題2-27圖2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量(1)刀具的連續(xù)切削與間斷切削。

2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量表格(1)在同一圖上畫出兩臺(tái)機(jī)床加工的兩批工件的尺寸分布圖，并指出哪臺(tái)機(jī)床的工序精度高。

(2)計(jì)算并比較哪臺(tái)機(jī)床廢品率高，并分析其產(chǎn)生的原因及提出改進(jìn)的辦法。2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量表格(1)在同一圖上畫出兩臺(tái)機(jī)床加2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量表格(1)當(dāng)不考慮工件材料塑性變形對(duì)粗糙度的影響時(shí)，2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量表格(1)當(dāng)不考慮工件材料塑性變形2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量計(jì)算采用的進(jìn)給量為多少。

(2)分析實(shí)際加工表面的表面粗糙度值與計(jì)算所得的是否相同，為什么?2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量計(jì)算采用的進(jìn)給量為多少。

(2)分機(jī)械加工質(zhì)量培訓(xùn)課件機(jī)械加工質(zhì)量第2章2.1機(jī)械加工精度

2.2機(jī)械加工的表面質(zhì)量機(jī)械加工質(zhì)量第2章2.1機(jī)械加工精度

2.2機(jī)械加工的表第2章機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)器零件的加工質(zhì)量決定了機(jī)器的：

1.性能2.質(zhì)量3.壽命機(jī)器產(chǎn)品加工質(zhì)量的內(nèi)容：

1.加工精度——宏觀的零件幾何參數(shù)

2.加工表面質(zhì)量——零件表面層的物理機(jī)械性能@加工表面質(zhì)量粗糙度方面已獲得小于0.0005μm的粗糙度。

@加工質(zhì)量與設(shè)備、工藝方法、工藝措施有關(guān)。第2章機(jī)械加工質(zhì)量機(jī)器零件的加工質(zhì)量決定了機(jī)器的：2.1機(jī)械加工精度2.1.1概述

1、機(jī)械加工精度(簡(jiǎn)稱加工精度)：是指零件在機(jī)械加工后的幾何參數(shù)(尺寸、幾何形狀和表面間相互位置)的實(shí)際值和理論值相符合的程度。

2、加工誤差：實(shí)際參數(shù)與理論參數(shù)的差值2.1機(jī)械加工精度2.1.1概述

1、機(jī)械加2.1機(jī)械加工精度2.1.2影響加工精度的因素及其分析

在機(jī)械加工中，零件的尺寸、幾何形狀和表面間相互位置的形成，取決于工件和刀具在切削運(yùn)動(dòng)過程中的相互位置關(guān)系，而工件和刀具又安裝在夾具和機(jī)床上。

1）工藝系統(tǒng)：機(jī)械加工中，機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的完整系統(tǒng)

2）工藝系統(tǒng)中的誤差產(chǎn)生零件加工誤差的根源，稱為原始誤差2.1機(jī)械加工精度2.1.2影響加工精度的因素及其分析

2.1機(jī)械加工精度2.1機(jī)械加工精度1.加工原理誤差2.1機(jī)械加工精度原理誤差：由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的原始誤差。例:①滾刀用阿基米德蝸桿代替漸開線蝸桿

（近似的刀具輪廓）；②模數(shù)銑刀銑齒（近似的刀具輪廓）；③用公制絲桿車蝸桿或英制螺紋。

（近似的加工運(yùn)動(dòng)）1.加工原理誤差2.1機(jī)械加工精度原理誤差2.1機(jī)械加工精度2.1機(jī)械加工精度例1.在公制車床上車模數(shù)為2mm蝸桿時(shí)，掛輪計(jì)算式為：

，若P=6mm，求加工后蝸桿螺距誤差是多少？P1=2P=6

i例1.在公制車床上車模數(shù)為2mm蝸桿時(shí)，掛輪計(jì)算式為而理論螺距應(yīng)該為：

P=mπ=2×3.14159=6.2832mm所以螺距誤差為：

△p=P1－P=6.2857－6.2832=0.0025mm解：而理論螺距應(yīng)該為：解：(1)機(jī)床幾何誤差

2.機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差與磨損2.1機(jī)械加工精度機(jī)床誤差來自機(jī)床本身各部件三方面：

①制造；②安裝；③磨損。對(duì)加工誤差影響大的機(jī)床誤差有三個(gè)部分：

1）主軸回轉(zhuǎn)誤差;

2）導(dǎo)軌誤差;

3）傳動(dòng)鏈誤差。(1)機(jī)床幾何誤差2.機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差與磨損2.

1）主軸回轉(zhuǎn)誤差。純徑向跳動(dòng)誤差軸向竄動(dòng)誤差純角度擺動(dòng)誤差

車外圓時(shí)它使加工面產(chǎn)生圓度和圓柱度誤差。①主軸純徑向跳動(dòng)誤差對(duì)加精度的影響。

產(chǎn)生的主要原因：主軸支承軸頸的圓度誤差、軸承工作表面的圓度誤差等。

a.切削力F的作用方向不變（見圖2-5車外圓的情形)R△RR1R33241理論位置實(shí)際位置Roo′

b.切削力F的作用方向變化（見圖2-4鏜床鏜孔)

在切削力F的作用下，主軸總是以其支承軸頸某一固定部位與軸承內(nèi)表面的不同部位接觸，因此，軸承內(nèi)表面的圓度誤差將直接反映為主軸徑向圓跳動(dòng)δd，而主軸支承軸頸的圓度誤差則影響不大。b.切削力F的作用方向變化（

②主軸軸向竄動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響主軸的純軸向竄動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓加工沒有影響，但所加工的端面卻與內(nèi)外圓軸線不垂直。主軸每轉(zhuǎn)一周，就要沿軸向竄動(dòng)一次，向前竄動(dòng)的半周中形成右螺旋面，向后竄動(dòng)的半周中形成左螺旋面，最后切出如同端面凸輪一樣的形狀，并在端面中心附近出現(xiàn)一個(gè)凸臺(tái)。當(dāng)加工螺紋時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生單個(gè)螺距內(nèi)的周期誤差。

②主軸軸向竄

③純角度擺動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響。主軸的純角度擺動(dòng)也因加工方法而異。車外圓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差(錐體)；鏜孔時(shí)，孔將成橢圓形如圖2-6所示。③純角度擺動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響。④影響主軸回轉(zhuǎn)精度的因素及提高回轉(zhuǎn)精度的措施。主軸回轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)誤差不僅和主軸部件的制造精度有關(guān)，而且還和切削過程中主軸受力、受熱后的變形有關(guān)。但主軸部件的制造精度是主要的，是主軸回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)，它包含軸承誤差、軸承間隙、與軸承相配合零件的誤差等。圖2-7軸頸與軸套孔圓度誤差引起的徑向跳動(dòng)④影響主軸回轉(zhuǎn)精度的因素及提高回轉(zhuǎn)精度的措施。2）導(dǎo)軌誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移ΔY，造成工件在半徑方向上的誤差ΔR。①導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有直線度誤差。此項(xiàng)誤差對(duì)于普通車床和外圓磨床，將直接反映在被加工工件表面的法向方向，所以對(duì)加工精度影響極大，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差(鞍形或鼓形)。2）導(dǎo)軌誤差使刀尖在水平面內(nèi)產(chǎn)生位移②導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有直線度誤差。如圖2-9所示，使刀尖產(chǎn)生ΔZ的位移，造成工件在半徑方向上產(chǎn)生誤差ΔR=(ΔZ）2/2R，除加工圓錐形表面外，它對(duì)加工精度的影響不大，可以忽略不計(jì)。②導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有直線度誤差。如圖2-9所示，使刀尖產(chǎn)生Δ圖2-10龍門刨床導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度引起的誤差但對(duì)于龍門刨床、龍門銑床及導(dǎo)軌磨床來說，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差將直接反映到工件上。如圖2-10所示龍門刨床，工作臺(tái)為薄長(zhǎng)件，剛性很差，如果床身導(dǎo)軌為中凹形，刨出的工件也是中凹形。圖2-10龍門刨床導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度引起的誤差但對(duì)于龍(3)導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度的影響

當(dāng)前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)有平行度誤差（扭曲誤差）時(shí)，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生圓柱度誤差。導(dǎo)軌間在垂直方向有平行度誤差Δl3時(shí)，如圖2-11所示，將使工件與刀具的正確位置在誤差敏感方向產(chǎn)生Δy≈（H/B)×δ的偏移量，使工件半徑產(chǎn)生ΔR＝Δy的誤差，對(duì)加工精度影響較大。(3)導(dǎo)軌間的平行度誤差對(duì)加工精度的影響

除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損是造成機(jī)床精度下降的主要原因。選用合理的導(dǎo)軌形狀和導(dǎo)軌組合形式，采用耐磨合金鑄鐵導(dǎo)軌、鑲鋼導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌以及對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行表面淬火處理等措施均可提高導(dǎo)軌的耐磨性。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差之外，導(dǎo)軌磨損是造成機(jī)3．傳動(dòng)鏈誤差：指由于傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)元件存在制造誤差、裝配誤差及使用過程中的磨損引起的誤差。即始末兩端傳動(dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。通過諧波分析判斷誤差來自哪個(gè)元件。措施：①減少傳動(dòng)鏈中的元件數(shù)目，縮短傳動(dòng)鏈，以減少誤差來源。

②提高傳動(dòng)元件，特別是末端傳動(dòng)元件的制造精度和裝配精度。③傳動(dòng)鏈齒輪間存在間隙，同樣會(huì)產(chǎn)生傳動(dòng)鏈誤差，因此要消除間隙。

④采用誤差校正機(jī)構(gòu)來提高傳動(dòng)精度。3．傳動(dòng)鏈誤差：指由于傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)元件存在制造誤差、裝配誤

影響：有些加工方法（如車螺紋，滾齒，插齒等），要求刀具與工件之間必須具有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差是影響這類表面加工精度的主要原因之一。滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖：影響：有些加工方法（如車螺紋，滾齒，插齒等）

（2）刀具誤差

1)刀具的制造誤差

a.采用定尺寸刀具（例如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀、圓拉刀等）加工時(shí)，刀具的尺寸誤差和磨損將直接影響工件尺寸精度。

b.采用成形刀具（例如成形車刀、成形銑刀、齒模數(shù)銑刀、成形砂輪等）加工時(shí)，刀具的形狀誤差和磨損將直接影響工件的形狀精度。

c.對(duì)于一般刀具（例如車刀、鏜刀、銑刀等），其制造誤差對(duì)工件加工精度無直接影響（2）刀具誤差

刀具的尺寸磨損量NB：

NB是在被加工表面的法線方向上測(cè)量的。

刀具的尺寸磨損量可用下式計(jì)算NBo為初期磨損量；KNB為正常磨損階段曲線的斜率，稱為相對(duì)磨損。圖2-12刀具的尺寸磨損圖2-13刀具磨損量與切削路程的關(guān)系刀具的尺寸磨損量NB：刀具的

（3）夾具的制造誤差與磨損夾具誤差包括工件的定位誤差和夾緊變形誤差、夾具的安裝誤差和分度誤差以及夾具的磨損等。圖2-14夾具誤差的影響

1—夾具體2—鉆模板3—鉆模套4—襯套5—定位軸（3）夾具的制造誤差與磨損夾

在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)夾具上直接影響工件加工精度的有關(guān)尺寸的制造公差一般取為工件上相應(yīng)尺寸公差的1/2～1/5。夾具元件磨損將使夾具的誤差增大。為保證工件加工精度，夾具中的定位元件、導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件等關(guān)鍵易損元件均需選用高性能耐磨材料制造。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)夾具上直接影響工件加工精度的

3、工藝系統(tǒng)受力變形及其對(duì)加工精度的影響圖2-15車床各部位彈性連接(1)工藝系統(tǒng)受力變形的現(xiàn)象由機(jī)床、夾具、工件、刀具所組成的工藝系統(tǒng)是一個(gè)彈性系統(tǒng)，在加工過程中由于切削力、夾緊力、重力、傳動(dòng)力、慣性力等外力的作用，將引起工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生彈性變形，此變形造成位移。3、工藝系統(tǒng)受力變形及其對(duì)加工精度的影響圖2-16細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)的受力變形圖2-17切入式磨孔時(shí)磨頭軸的受力變形圖2-16細(xì)長(zhǎng)軸車削時(shí)的受力變形圖2-17切入式磨孔時(shí)磨(2)工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響工件的加工精度除受切削力大小的影響外，還受切削力作用點(diǎn)位置變化的影響。

(3)誤差復(fù)映規(guī)律在加工過程中，由于工件毛坯加工余量或材料硬度的變化，引起切削力和工藝系統(tǒng)受力變形的變化，因而產(chǎn)生工件的尺寸誤差和形狀誤差。毛坯（余量、硬度）不均勻切削力變化變形變化尺寸和形狀誤差(2)工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響工件的加工精度除受切工藝系統(tǒng)剛度越高，“誤差復(fù)映系數(shù)”ε越小，即復(fù)映到工件上的誤差越小。

誤差復(fù)映系數(shù)ε：加工前后誤差之比值。它代表誤差復(fù)映的程度。工藝系統(tǒng)剛度越高，“誤差復(fù)映系數(shù)”ε越小，即復(fù)映到4.工藝系統(tǒng)熱變形及其對(duì)加工精度的影響

(1)工藝系統(tǒng)熱源加工過程中，工藝系統(tǒng)的熱源主要有兩大類：切削熱和摩擦熱。

(2)機(jī)床熱變形不同類型的機(jī)床因其結(jié)構(gòu)與工作條件的差異而使熱源和變形形式各不相同。圖2-194.工藝系統(tǒng)熱變形及其對(duì)加工精度的影響

(1)工藝系統(tǒng)熱源(3)工件熱變形由切削熱引起，熱伸長(zhǎng)量：△L=αL△t當(dāng)工件能夠自由伸長(zhǎng)時(shí)，工件熱變形主要影響尺寸精度，否則，還會(huì)產(chǎn)生圓柱度誤差。式中L—工件變形方向的長(zhǎng)度（或直徑）(mm);

α—工件的熱膨脹系數(shù)（1/℃),鋼的熱膨脹系數(shù)為1.2×10－5/℃，鑄鐵為1×10－5/℃，黃銅為1.7×10－5/℃；

Δt—工件的平均溫升（℃）。例：6級(jí)絲杠的螺距累積誤差在全長(zhǎng)上不許超過0.02mm，現(xiàn)磨一根長(zhǎng)3m的絲杠，每磨一次溫升3℃，能否達(dá)到要求？△L=αL△t=12×10-6×3000×3=0.1mm火車導(dǎo)軌有縫嗎？(3)工件熱變形由切削熱引起，熱伸長(zhǎng)量：△L=αL△t式中減少工件熱變形對(duì)加工精度影響的措施1)在切削區(qū)施加充足的切削液。

2)提高切削速度或進(jìn)給量，以減少傳入工件熱量。

3)粗、精加工分開，使粗加工的余熱不帶到精加工工序中。

4)刀具和砂輪勿讓過分的磨鈍才進(jìn)行刃磨和修正，以減少切削熱和磨削熱。

5)使工件在夾緊狀態(tài)下有伸縮的自由(如采用彈簧后頂尖等)。減少工件熱變形對(duì)加工精度影響的措施

（4）刀具熱變形刀具熱變形的熱源主要是切削熱由于刀體小,熱容量小,刀具溫升非常高。例如,用高速鋼車刀切削時(shí)：

刀刃部分溫升可達(dá)700--800度；刀具伸長(zhǎng)量可達(dá)0.03～0.05mm（4）刀具熱變形刀具熱變形的熱源主要是切削熱

補(bǔ)充：減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑

1．減少發(fā)熱量

2．改善散熱條件

3．均衡溫度場(chǎng)4．改進(jìn)機(jī)床結(jié)構(gòu)補(bǔ)充：減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑45.工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形內(nèi)應(yīng)力：亦稱殘余應(yīng)力，是指在沒有外力作用下或去除外力作用后殘留在工件內(nèi)部的應(yīng)力。工件一旦有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，就會(huì)使工件材料處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化速度或快或慢，但遲早總是要轉(zhuǎn)化的，轉(zhuǎn)化的速度取決于外界條件。當(dāng)帶有內(nèi)應(yīng)力的工件受到力或熱的作用而失去原有的平衡時(shí)，內(nèi)應(yīng)力就將重新分布以達(dá)到新的平衡，并伴隨有變形發(fā)生，使工件產(chǎn)生加工誤差。5.工件內(nèi)應(yīng)力引起的變形工件一旦有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)

（

1）內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因

1）熱加工（毛坯制造）中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

以鑄造為例，由于壁厚不均，冷卻速度不一致，內(nèi)應(yīng)力的狀態(tài)為厚壁或心部受拉應(yīng)力，薄壁或外表層受壓應(yīng)力。（1）內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因以鑄造2）冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力塑性變形是物質(zhì)-包括流體及固體在一定的條件下，在外力的作用下產(chǎn)生形變，當(dāng)施加的外力撤除或消失后該物體不能恢復(fù)原狀的一種物理現(xiàn)象。彈性變形材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形。2）冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力塑性變形彈性變形3）切削加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力3）切削加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

（2）減小或消除內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑1)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉ば颉?/p>

2)給工件足夠的變形時(shí)間。精密零件粗、精加工應(yīng)分開；大型零件，粗、精加工安排在一個(gè)工序內(nèi)，粗加工后應(yīng)先將工件松開，使其自由變形。

3)零件結(jié)構(gòu)要合理。（2）減小或消除內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑1)采用適當(dāng)6.調(diào)整誤差：機(jī)械加工中，由于工藝系統(tǒng)“機(jī)床-夾具-工件-夾具”沒有調(diào)整到正確的位置而產(chǎn)生的加工誤差。

(1)試切法調(diào)整試切法調(diào)整就是對(duì)被加工零件進(jìn)行試切-測(cè)量-調(diào)整-再試切，直到符合規(guī)定的尺寸要求時(shí)，再正式切出整個(gè)加工表面。

1)測(cè)量誤差。

測(cè)量時(shí)由測(cè)量器具誤差、測(cè)量溫度變化、測(cè)量力及視覺偏差等引起的誤差，使加工誤差擴(kuò)大。6.調(diào)整誤差：機(jī)械加工中，由于工藝系統(tǒng)“機(jī)床-夾具-工件-夾2)微量進(jìn)給的影響?！芭佬小?/p>

3)切削厚度影響。銳利的切削刃最小切削厚度5um，鈍刀20~50um。圖2-23試切調(diào)整2)微量進(jìn)給的影響?！芭佬小?/p>

3)切削厚度影響。圖2-23(2)按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整在半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)線上，廣泛應(yīng)用行程擋塊、靠模及凸輪等機(jī)構(gòu)來保證加工精度。

(3)用樣件或樣板調(diào)整在各種仿形機(jī)床、多刀機(jī)床和專用機(jī)床的加工中，常采用專門的樣件或樣板來調(diào)整刀具、機(jī)床與工件之間的相對(duì)位置，這樣樣件或樣板本身的制造誤差、安裝誤差、對(duì)刀誤差就成了影響調(diào)整誤差的主要因素。

(2)按定程機(jī)構(gòu)調(diào)整在半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)線上，1.加工誤差的性質(zhì)按照加工誤差的性質(zhì)，加工誤差可分為系統(tǒng)性誤差和隨機(jī)性誤差。

（1）系統(tǒng)性誤差系統(tǒng)性誤差可分為常值性系統(tǒng)誤差和變值性系統(tǒng)誤差兩種。常值性系統(tǒng)誤差：在順序加工一批工件時(shí)，加工誤差的大小和方向皆不變，此誤差稱為常值性系統(tǒng)誤差；例如原理誤差，定尺寸刀具的制造誤差等。變值性系統(tǒng)誤差：在順序加工一批工件時(shí)，按一定規(guī)律變化的加工誤差，稱為變值性系統(tǒng)誤差；例如，當(dāng)?shù)毒咛幱谡Ｄp階段車外圓時(shí)，由于車刀尺寸磨損所引起的誤差。2.1.3加工誤差的綜合分析不講1.加工誤差的性質(zhì)2.1.3加工誤差的綜合分析不講

特點(diǎn)：常值性系統(tǒng)誤差與加工順序無關(guān)，變值性系統(tǒng)誤差與加工順序有關(guān)。對(duì)于常值性系統(tǒng)誤差，若能掌握其大小和方向，可以通過調(diào)整消除；對(duì)于變值性系統(tǒng)誤差，若能掌握其大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律，也可通過采取自動(dòng)補(bǔ)償措施加以消除。特點(diǎn)：常值性系統(tǒng)誤差與加工順序無關(guān)，變值性系

（

2）隨機(jī)性誤差

概念：在順序加工一批工件時(shí)，加工誤差的大小和方向都是隨機(jī)變化的，這些誤差稱為隨機(jī)性誤差。

例如，由于加工余量不均勻、材料硬度不均勻等原因引起的加工誤差，工件的裝夾誤差、測(cè)量誤差和由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形誤差等均屬隨機(jī)性誤差。

特點(diǎn)：可以通過分析隨機(jī)性誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)工藝過程進(jìn)行控制。

（2）隨機(jī)性誤差2.加工誤差的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法

(1)實(shí)際分布曲線用調(diào)整法加工出來的一批工件，尺寸總是在一定范圍內(nèi)變化的，這種現(xiàn)象稱為尺寸分散。表2-1活塞銷孔直徑頻數(shù)統(tǒng)計(jì)表1)尺寸分散范圍(28.004mm-27.992mm=0.012mm)小于公差帶寬度(T=0.015mm)，表示本工序能滿足加工精度要求。2.加工誤差的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法

(1)實(shí)際分布曲線用調(diào)整法加工圖2-24活塞銷孔直徑尺寸分布圖

1—理論分布位置2—公差范圍中心(27.9925)

3—分散范圍中心(27.9979)4—實(shí)際

分布位置5—廢品區(qū)圖2-24活塞銷孔直徑尺寸分布圖

1—理論分布位置2—公(2)直方圖和分布折線圖的作法

1)收集數(shù)據(jù)。（樣本容量）2）分組。（每組至少4~5個(gè)數(shù)據(jù)）3)計(jì)算組距：h=(Xmax-Xmin)/(k-1)

4)計(jì)算組界：各組組界：Xmin±(j-1)h±h/2

5)統(tǒng)計(jì)頻數(shù)mi。6)繪制直方圖

和分布折線圖。(2)直方圖和分布折線圖的作法

1)收集數(shù)據(jù)。（樣本容量）3(3)正態(tài)分布曲線

實(shí)踐表明，在正常生產(chǎn)條件下，無占優(yōu)勢(shì)的影響因素存在，而加工的零件數(shù)量又足夠多時(shí)，其尺寸分布總是按正態(tài)分布的。

1)正態(tài)分布曲線圖2-25正態(tài)分布曲線(3)正態(tài)分布曲線圖2-25正態(tài)分布曲線①曲線呈鐘形，中間高、兩邊低；這表示尺寸靠近分散中心的工件占大部分，而尺寸遠(yuǎn)離分散中心的工件是極少數(shù)。

②曲線以

為軸對(duì)稱分布，表示工件尺寸大于和小于的頻率相等。

③工序標(biāo)準(zhǔn)差σ是決定曲線形狀的重要參數(shù)。如圖2-26所示，σ越大，曲線越平坦，尺寸越分散，也就是加工精度越低；σ越小，曲線越陡峭，尺寸越集中，也就是加工精度越高。2)正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)：圖2-26正態(tài)分布曲線的性質(zhì)①曲線呈鐘形，中間高、兩邊低；這表示尺寸靠近分散中心的工件占④曲線分布中心改變時(shí)，整個(gè)曲線將沿X軸平移，但曲線的形狀保持不變，如圖2-27所示。這是常值系統(tǒng)性誤差影響的結(jié)果。均方差不變時(shí)平均尺寸使分布曲線移動(dòng).TIF④曲線分布中心改變時(shí)，整個(gè)曲線將沿X軸平移，但曲線的形狀保持

3）非正態(tài)分布

平頂分布在影響機(jī)械加工的諸多誤差因素中，如果刀具尺寸磨損的影響顯著，變值性系統(tǒng)誤差占主導(dǎo)地位時(shí)，工件的尺寸誤差將呈現(xiàn)平頂分布。平頂分布曲線可以看成是隨著時(shí)間而平移的眾多正態(tài)分布曲線組合的結(jié)果。