機(jī)械加工精度及其控制

第三章機(jī)械加工精度及其控制

尺寸精度形狀精度位置精度（通常形狀誤差限制在位置公差內(nèi)，位置公差限制在尺寸公差內(nèi)）表面粗糙度波度紋理方向傷痕（劃痕、裂紋、砂眼等）加工精度表面質(zhì)量表面幾何形狀精度表面缺陷層表層加工硬化表層金相組織變化表層殘余應(yīng)力加工質(zhì)量加工質(zhì)量包含的內(nèi)容1§3－1

概述

一、機(jī)械加工精度：

1、加工精度：

零件加工后實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)接近程度。符合程度越高，加工精度越高，實際生產(chǎn)中零件不可能與理想的要求完全符合。

2、加工誤差：指加工后的實際幾何參數(shù)（尺寸，形狀和表面間的相互位置）對理想幾何參數(shù)的偏離程度，從保證產(chǎn)品使用性能分析允許有一定的加工誤差。

3、兩者關(guān)系：兩者從不同角度來評定加工零件的幾何參數(shù)。加工精度的高低是由加工誤差的小大來表示的，保證和提高加工精度問題，實際上是限制和降低加工誤差問題。2

4、加工精度的合理制定：

一般加工精度越高則加工成本相對越高，生產(chǎn)效率則相對越低，因此設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)零件的使用要求，合理規(guī)定零件的加工精度，并盡量提高生產(chǎn)率和降低成本

5、工藝系統(tǒng)：在機(jī)械加工時，機(jī)床、刀具，夾具和工件構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，為工藝系統(tǒng)。

6、原始誤差：工藝系統(tǒng)的各種誤差叫原始誤差。

研究加工精度的目的，就是要弄清各種原始誤差的物理，力學(xué)本質(zhì)，以及他們對加工精度影響的規(guī)律，掌握控制加工誤差的方法，獲得預(yù)期的加工精度，需要時找出進(jìn)一步提高加工精度的途徑。31、原始誤差分類工件相對于刀具靜止?fàn)顟B(tài)下的誤差原始誤差與工藝系統(tǒng)原始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差(幾何誤差)與工藝過程有關(guān)的原始誤差(動誤差)原理誤差定位誤差調(diào)整誤差刀具誤差夾具誤差機(jī)床誤差工藝系統(tǒng)受力變形（包括夾緊變形）工藝系統(tǒng)受熱變形刀具磨損測量誤差工件殘余應(yīng)力引起的變形工件相對于刀具運(yùn)動狀態(tài)下的誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差傳動誤差原始誤差構(gòu)成二、影響機(jī)械加工精度的因素

42、誤差敏感方向

（4-1）（4-2）顯然：工藝系統(tǒng)原始誤差方向不同，對加工精度的影響程度也不同。對加工精度影響最大的方向，稱為誤差敏感方向。

誤差敏感方向一般為已加工表面過切削點的法線方向。如圖所示車刀加工ΔRΔYRＯYR0ya）誤差敏感方向RΔR=ΔyＯYR0yb）5三、研究加工精度的方法

運(yùn)用物理學(xué)和力學(xué)原理，分析研究某一個或某幾個因素對加工精度的影響。

通常分析、計算、測試、實驗，得出單因素與加工誤差間的關(guān)系。

以生產(chǎn)一批工件的實例結(jié)果為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。用以控制工藝過程的正常進(jìn)行，當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問題是可以從中判斷誤差性質(zhì)，找出誤差出現(xiàn)的規(guī)律。1、單因素分析法2、統(tǒng)計分析法實際生產(chǎn)中，兩種方法常常結(jié)合應(yīng)用。先用統(tǒng)計分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判斷加工誤差的可能原因，再適用單因素等分析，試驗，以便迅速有效地找出影響加工精度的主要原因。6是指采用了近似的成型運(yùn)動或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差?！?－2

工藝系統(tǒng)的幾何精度對加工精度的影響

式中R——球頭刀半徑；

h——允許的殘留高度。

S——行間距例1：在數(shù)控銑床上采用球頭刀銑削復(fù)雜形面零件SRh空間曲面數(shù)控加工一、加工原理誤差7例2：用阿基米德蝸桿滾刀滾切漸開線齒輪

采用阿基米德蝸桿或法向直廓蝸桿代替漸開線基本蝸桿而產(chǎn)生的刀刃齒廓近似造型誤差。由于滾刀刀齒有限，實際加工出的尺形是一條有微小折線組成的曲線，和理論的光滑漸開線有差異。8二、調(diào)整誤差

測量誤差。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的位移誤差。定程機(jī)構(gòu)誤差。樣件或樣板誤差。測量有限試件造成的誤差。a）b）試切法與調(diào)整法1、試切法（圖a）：

用于單件小批生產(chǎn)2、調(diào)整法（圖b）：

用于大批大量生產(chǎn)9三、機(jī)床誤差

（一）機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差

1、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度及其對加工精度的影響

導(dǎo)軌導(dǎo)向精度：機(jī)床導(dǎo)軌副的運(yùn)動件實際運(yùn)動方向和理想運(yùn)動方向的符合程度。兩者之間的偏差值稱為導(dǎo)向誤差。

導(dǎo)軌是機(jī)床中確定主要部件相對位置的基準(zhǔn)，也是運(yùn)動的基準(zhǔn)，它的各項誤差直接影響被加工工件的精度。包括：導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度，前后導(dǎo)軌平行度（扭曲），導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度（或垂直度）等。10.111）導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度（彎曲）

對于車床和外圓磨床由于刀尖相對于工件回轉(zhuǎn)軸線在加工表面徑向方向的變化屬敏感方向，故其對零件的形狀精度影響很大。車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有彎曲后，縱向進(jìn)給中刀具相對工件軸線不能平行。因而工件表面上形成形狀誤差。當(dāng)導(dǎo)軌向后凸時，工件產(chǎn)生鞍形誤差。當(dāng)導(dǎo)軌向前凸時，工件產(chǎn)生鼓形誤差。122）導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度（彎曲）

垂直面內(nèi)直線度誤差對車床的影響較小，可以忽略不計。但對于龍門刨床、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。

133）前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）δ一般車床：磨床：以車床為例142、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的影響因素

1）導(dǎo)軌的制造誤差

2）導(dǎo)軌的安裝誤差：對長度較長的龍門刨床、龍門銑床和導(dǎo)軌磨床。他們的床身導(dǎo)軌為一細(xì)長結(jié)構(gòu)、剛性較差，在本身自重作用下就容易變形，若安裝不正確或地基不良，都會造成導(dǎo)軌彎曲變形。

3)導(dǎo)軌的磨損：由于使用程度不同及受力不均，機(jī)床使用一段時間后，導(dǎo)軌全長上各段的磨損量不等。并且在同一橫截面上個導(dǎo)軌面的磨損量也不相等。153、提高導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的措施制造誤差——

機(jī)床設(shè)計制造時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、潤滑、防護(hù)裝置、采取措施提高導(dǎo)向精度。安裝誤差——

機(jī)床安裝時，應(yīng)校正好水平和保證地基質(zhì)量。磨損誤差——

使用時，注意調(diào)整導(dǎo)軌配合間隙，同時保證良好的潤滑和維護(hù)。16（二）主軸的回轉(zhuǎn)誤差

1．回轉(zhuǎn)精度：機(jī)床主軸在回轉(zhuǎn)時實際回轉(zhuǎn)軸線對理想回轉(zhuǎn)軸線的相符合程度。

回轉(zhuǎn)誤差：機(jī)床主軸在回轉(zhuǎn)時實際回轉(zhuǎn)軸線對理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。機(jī)床主軸是用來裝加工件或刀具，并傳遞主要切削運(yùn)動的重要零件，其回轉(zhuǎn)精度主要影響零件加工表面的幾何形狀精度，位置精度和表面粗糙度。2．誤差產(chǎn)生原因：由于主軸部件中軸承、軸頸、軸承座孔等的制造誤差和配合質(zhì)量，潤滑條件，以及回轉(zhuǎn)時的動力因素的影響。瞬時回轉(zhuǎn)軸線的空間位置在周期性變化。3．理想回轉(zhuǎn)軸線：客觀存在，但無法確定，通常是以平均回轉(zhuǎn)軸線來代替。174．分類：b）端面圓跳動a）徑向圓跳動c）傾角擺動主軸回轉(zhuǎn)誤差基本形式徑向圓跳動端面圓跳動傾角擺動185.主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響★

主軸徑向圓跳動對加工精度的影響（鏜孔）考慮最簡單的情況，主軸回轉(zhuǎn)中心在y方向上作簡諧直線運(yùn)動，其頻率與主軸轉(zhuǎn)速相同，幅值為2e。則刀尖的坐標(biāo)值為：e徑向跳動對鏜孔精度影響式中R——刀尖回轉(zhuǎn)半徑；

φ——主軸轉(zhuǎn)角。顯然，鏜出的孔為一橢圓。1920徑向跳動嗓對車外圓栽精度影響12345678仍考慮斬最簡單庭的情況微，主軸鼠回轉(zhuǎn)中彩心在y方向上作去簡諧直線徑運(yùn)動，其陜頻率與主媽軸轉(zhuǎn)速相貧同，幅值果為2e。則刀尖運(yùn)動幣軌跡接近駛于正圓。結(jié)論：主軸徑向跳小動對車提外圓時伏，基本竹不影響扭加工表羞面的加羊工誤差e★主軸徑荷向圓跳脫動對加工精均度的影響（車外傭圓）2122★主軸端鑄面圓跳陰動對加孩工精度攜的影響被加工端她面不平，遷與圓柱面酬不垂直；加工螺紋違時，產(chǎn)生絕螺距周期儀性誤差。23★主軸傾角冒擺動對加池工精度的雄影響幾何軸傻線相對帆與平均羞軸線在空間成一定慚錐角的圓錐運(yùn)柜動。若沿與煌平均軸央線垂直假的各個魔截面來驗看，相腫當(dāng)于幾宿何軸線次繞平均殲軸心做另偏心運(yùn)降動，只曬是各截戰(zhàn)面的偏機(jī)心量不龜同。因伶此，無擾論車削海還是鏜擇削都能獲得一惡個正圓搞柱。幾何軸線在某一囑平面內(nèi)作角度詠擺動若頻率和嬸主軸回轉(zhuǎn)還頻率一致管，沿與平們均回轉(zhuǎn)軸疼線垂直的戲各個截面蠻看，車削表面尿是一個圓價，整體為柄一圓柱（相當(dāng)于屆是主軸徑碑向跳動），鏜孔時，在垂續(xù)直于主寬軸平均陶軸線的盼各個截臥面內(nèi)都形成靈橢圓，釋整體加排工出橢幫圓柱。24AB6、影響主軸傲回轉(zhuǎn)精度呢的主要因壩素圖1軸徑不圓引起車床主軸徑向跳動★滑動軸承鏜床類機(jī)床（圖2）——切削力鞋隨主軸熱回轉(zhuǎn)而救回轉(zhuǎn)，字主軸徑悉總是以電固定部朽位與軸宗承孔內(nèi)珍表面的磚不同部栗位接觸返，因此軸承孔的尋圓度對主疏軸回轉(zhuǎn)精朵度影響最跳大，軸頸糟圓度影響虎不大。圖2軸承孔不圓引起鏜床主軸徑向跳動車床類機(jī)床（絨圖1）——切削力的除方向大體襲不變，主視軸軸頸以榜不同的部監(jiān)位與軸承誼內(nèi)孔的某墨一固定部侄位相接觸填。因此影響主軸盛回轉(zhuǎn)精度校的，主要礎(chǔ)是軸承處炊主軸軸頸轎的圓度，話軸承孔的供圓度影響漢不大。1）軸承尋誤差的腐影響253）與軸草承配合慚的零件庫誤差的道影響2）軸承碑間隙的急影響軸承間隙承對回轉(zhuǎn)精霸度也有影味響，如軸花承間隙過笑大，會使蛇主軸工作歌時油膜厚妹度增大．色油膜承載均能力降低樹，當(dāng)工作液條件(載荷、促轉(zhuǎn)速等)變化時煩，油楔方厚度變銳化較大武，主軸述軸線漂扮移量增屋大。由于軸承父內(nèi)、外圈削或軸瓦很貫薄，受力箭后容易變宴形，因此筋與之相配甩合的軸頸練或箱體支煌承孔的圓士度誤差，纏會使軸承峽圈或軸瓦綿發(fā)生變形孩而產(chǎn)生圓腐度誤差。米與軸承圈誓端面配合塌的零件如蛋軸肩、過賴渡套、袖撞承端蓋、役螺母等的喇有關(guān)端面趨，如果有扛平面度誤漢差或與主報軸回轉(zhuǎn)軸掃線不垂直蠅，會使軸稍承圈滾道財傾斜，造版成主軸回營轉(zhuǎn)軸線的莊徑向、軸尿向漂移?？叵潴w前后付支承孔、旬主軸前后旦支承軸頸惱的同軸度袋會使軸承健內(nèi)外圈滾責(zé)道相對傾摔斜，同樣財也會引起碧主軸回轉(zhuǎn)搜軸線的漂券移。264）主軸轉(zhuǎn)滔速的影響由于主軸疼部件質(zhì)量設(shè)不平衡、鏡機(jī)床各種鎖隨機(jī)振動廟以及回轉(zhuǎn)劇軸線的不丑穩(wěn)定隨主脅軸轉(zhuǎn)速增津加而增加吹，使主軸父在某個轉(zhuǎn)衡速范圍內(nèi)何的回轉(zhuǎn)精攀度較高，禿超過這個猛范圍時，甘誤差就較洗大。5）主軸系簽統(tǒng)的徑向涌不等剛度接和熱變形主軸系統(tǒng)乞的剛度，宗在不同方雜向上往往嘩不等，當(dāng)亂主軸上所墊受外力方友向隨主軸沸回轉(zhuǎn)而變攜化時，就何會因變形芳不一致而蔥使主軸軸出線漂移。機(jī)床工作蝦時，主軸笛系統(tǒng)的溫臣度將升高頑，使主軸脹軸向膨脹未和徑向位袋移。由于犯軸承徑向研熱變形不法相等，前炊后軸承的吳熱變形也襖不相同，搞在裝卸工嘩件和進(jìn)行飼測量時主涉軸必須停欄車而使溫督度發(fā)生變慎化，這些目都會引起障主軸回轉(zhuǎn)的軸線的位飛置變化和估漂移而影爺響主軸回坦轉(zhuǎn)精度。277、提高主撲軸回轉(zhuǎn)精糊度的措施1）提高主甚軸部件覽的制造里精度首先應(yīng)提撲高軸承的蠻回轉(zhuǎn)精度潔．其次是項提高箱體詳支承孔、愛主軸軸頸泄和與軸承傍相配合有意關(guān)表而的類加工精度錢。此外，初還可在裝舉配時先測謝出滾動軸授承及主軸別錐孔的徑美向圓跳動塘，然后調(diào)躲節(jié)徑向圓汪跳動的方獲位，使誤服差相互補(bǔ)如償或抵消都，以減少輸軸承誤差度對主軸回納轉(zhuǎn)精度的蛙影響。2）對滾動軸練承進(jìn)行預(yù)駛緊，消除麥間隙對滾動理軸承適芳當(dāng)預(yù)緊消以消除棉間隙，擠甚至產(chǎn)隔生微量沾過盈．論由于軸飯承內(nèi)外布圈和滾因動體彈刻性變形農(nóng)的相互許制約，嶺既增加相了軸承劍剛度，嚼又對軸撥承內(nèi)外藏圈滾道覆和滾動窗體的誤極差起均固化作用緞，因而語可提高教主軸的五回轉(zhuǎn)精評度。283）使主軸速回轉(zhuǎn)誤版差不反選映到工猜件上（誤差轉(zhuǎn)衫移）直接保蒙證工件在堆加工過艙程中的回轉(zhuǎn)精度灣而不依賴疾于主軸，是保證工板件形狀精籌度的最簡曉單而又有健效的方法盼。如采用兩固因定頂尖支寇承磨削外苦圓柱面月。在鏜床上率加工箱體亭類零件孔拴。采用前擺后導(dǎo)向英套的鏜模。29（三）薦機(jī)床傳童動誤差1．傳動茄鏈精度葡（誤差趨）：傳動鏈的佛傳動誤差青是指內(nèi)聯(lián)寇系的傳動副鏈中首末慚兩端傳動陣元件之間爪相對運(yùn)動留的誤差，炮它是螺紋科、齒輪、崖蝸輪及其約它按展成慢原理加工廣時，影響難加工精度峰的主要因們素。例.用滾齒機(jī)加工直果齒輪時，盞要求滾刀看和工件之怕間具有嚴(yán)偶格的運(yùn)動騙關(guān)系。即示：滾刀轉(zhuǎn)娃一轉(zhuǎn)，工宰件轉(zhuǎn)過一炮個齒，這橋種運(yùn)動關(guān)致系是由刀菊具與工件濃的傳動鏈潛來保證的矮。當(dāng)傳動鏈閑中各傳動李元件如齒德輪、蝸輪掉、蝸桿、纖絲桿、螺恨母等有制文造誤差，姐裝配誤差籍和磨損時晉，就會破僅壞正確的蜘運(yùn)動關(guān)系套，是被加介工工件產(chǎn)館生誤差。30齒輪機(jī)床傳動鏈z7=z8=16z1=64zn=96z5=z6=23z3=z4=23bz2=16zn-1=1icefacd運(yùn)動關(guān)系其中31縮短傳動鏈長展度提高末端元侮件的制造精陜度與安敢裝精度傳動比消小，尤拘其是傳西動鏈末梳端傳動促副的傳輝動比小教，因此采用降困速傳動保證傳勞動精度拖的重要遷原則采用校正裝文置對傳動奪誤差進(jìn)葛行補(bǔ)償末端元瓦件轉(zhuǎn)角黨誤差2、提高傳禽動精度襲措施32四、夾具仍的制造誤貼差和磨損L±0.05φ6F7φ10F7k6φ20H7g6YZ鉆孔的夾具誤差對加工精度的影響1、夾具位誤差對塞加工位淘置精度千影響最容大。2、與夾具亞有關(guān)的影態(tài)響位置誤提差因素包咽括通常要忌求定位勇誤差和春夾具制行造誤差溜不大于喪工件相拾應(yīng)公差轉(zhuǎn)的1/3。1）定位誤勇差；2）刀具導(dǎo)符向（對刀競）誤差；3）夾緊灘誤差；4）夾具障制造誤屢差；5）夾具安甚裝誤差；6）夾具的蜘磨損……33五、刀鞋具的制防造誤差愛與磨損1、定尺伐寸刀具碑（鉆頭救、鉸刀灰等）尺復(fù)寸誤差熊影響加卡工尺寸叫誤差2、成形刀壯具（銑刀雞、成形車候刀等）形寨狀誤差影剖響加工形岸狀誤差2、展成概刀具加色工時，喬刀刃形癢狀必須果滿足加瞞工表面唱的共軛節(jié)曲線，嫌刀具形餃狀誤差裙影響加授工形狀鼻誤差34§3－3工藝系統(tǒng)罩的受力變余形對加工虹精度的影騰響一、基加本概念1．彈性系養(yǎng)統(tǒng)：切削加璃工時，項由機(jī)床朗、刀具騰、夾具域、工件叉組成的宣工藝系工統(tǒng)是彈鬼性系統(tǒng)聲。2．工藝系坦統(tǒng)總位移1）彈性變尚形：機(jī)械加待工時，樂由于切骨削力、使夾緊力絮以及重共力、慣活性力等口的作用覆，工藝它系統(tǒng)各勇部分產(chǎn)拼生的相爺應(yīng)的變?nèi)切巍?）系統(tǒng)羊中各元傍件因其接觸處的間隙還奮會產(chǎn)生箭位移、3）工藝防系統(tǒng)總凱位移彈性變井形+位移=總位移4）決定因綁素：外力的大梯小和彈性定系統(tǒng)抵抗介外力及其貍變形的能隔力353．剛度：物體抵抗屋欲使其變枝形的外力告的能力4．工藝系統(tǒng)坦剛度：指工藝系跟統(tǒng)抵抗其澆變形的外班力的能力。是指繡工件加切工表面殿在切削即力法向根分力Fy的作用解下，刀許具相對禾工件在捎該方向答位移y的比值干。36加工中勝影響加碼工精度休最大的是刀刃眾在加工講表面法柳線方向?qū)W的位移。因此計假算時必須朗考慮此方撥向上的切觸削力和位砍移。法向騾位移y除了Fy分力影狂響外，F(xiàn)y、Fz也對它繼有影響液。在K一定時襲，則Fy越大，鮮則系統(tǒng)巖變形量瞞越大。企對加工倒精度影足響越大斃。若工藝店系統(tǒng)剛?cè)识群艽笤u，盡管冒切削力膏等外力笛作用，分也能使券系統(tǒng)位沸移減少溪到最低曾限度。5．加工偷誤差：由于切削力等我引起的工麥藝系統(tǒng)產(chǎn)潤生的彈性傭變形，使刀具睬和工件在硬靜態(tài)下調(diào)階整好的相于互位置，察以及切削勁成形運(yùn)動捎所需要的正確幾何毯關(guān)系發(fā)生礎(chǔ)變化，從炎而造成加卻工誤差。376、舉例件剛性雕差，在賊加工細(xì)桌長軸時第出現(xiàn)中察間粗，瞧兩頭尖愚的情況行（腰鼓南形）如立圖所示待：無進(jìn)給社磨削38二、工躁藝系統(tǒng)蠟剛度的膛計算式中y——工藝系統(tǒng)胖總變形；yjc——機(jī)床的受梯力變形；yjj——夾具的臂受力變?nèi)⌒?；yd——刀具的受銜力變形；yg——工件的話受力變巡壽形。切削加慕工時，劈燕工藝系降統(tǒng)的有艘關(guān)部件五在各種蔬外力的宜作用下頸，會產(chǎn)勇生不同劉程度的率變形，摸使刀具棉和工件裕的相對糊位置發(fā)籮生變化騙，從而蛙產(chǎn)生相冊應(yīng)的加用工誤差社。工藝系殃統(tǒng)在某廉處的法叛向總變形是謝各個組成規(guī)環(huán)節(jié)在同采一處的法命向變形的茂迭加。1、工藝堆系統(tǒng)總護(hù)變形y=yjc+yjj+yd+yg（1）392、工藝撕系統(tǒng)剛協(xié)度計算代入1式得工藝摘系統(tǒng)剛懂度與工藝系氏統(tǒng)各組成法部分剛度軟之間的關(guān)猴系：式中k——工藝系吃統(tǒng)剛度莊；kjc——機(jī)床剛是度；kjj——夾具剛度爬；kd——刀具剛度喚；kg——工件剛度暢。由工藝系臨統(tǒng)的剛度皆定義可知乏，機(jī)床剛毀度kjc、夾具剛基度kjj、刀具綁剛度kd和工件剛烏度kg分別為：kjc=Fy/yjc，kjj=Fy/yjj，kd=Fy/yd，kg=Fy/yg401）機(jī)床變含形引起許的加工杜誤差三、工雷藝系統(tǒng)剛免度對加工束精度的影聞響1、切削警力作用您點位置港變化引顯起工件脅形狀誤法差ydjytjywz工藝系統(tǒng)變形隨受力點變化規(guī)律FpAA′BB′CC′xLFAFByxΔx41機(jī)床的示剛度是欄由各個茶部件的案剛度決浮定的，講其計算護(hù)方法為吳：設(shè)工件贊短而粗斑，剛度犁很大，誦其變形未可以忽蠻略不計貿(mào)，安裝樓在兩頂皺尖之間爸，在切剃削力Fy的作用下彎，床頭位置由A到A`，尾座由B到B`，刀架從C到C`，其位移葛量分別為快：ytj，ywz，ydj，中心線潮從AB移到A`B`。徑向切削亡力為Fy，由Fy引起的頭盞架和尾座敞處的受力范為FA和FB，刀架幕受力為Fy。在距離睜床頭X處，工宏件軸線晨移動的殲距離為yx。42機(jī)床總的與變形量：根據(jù)剛度愛定義，Ktj，Kwz，Kdj分別為雖頭架、順尾座和腦刀架的棗剛度，脂則：43其中：由上式孝看出，隨著切隆削力作撤用點的苦變化，商工藝系母統(tǒng)的變藏形是變鴿化的，這是由茅于工藝作系統(tǒng)的曲剛度隨總著切削美力作用遙點變化絞而變化44當(dāng)x=0時，當(dāng)x=L時，當(dāng)x=L/2時，當(dāng)時，45由上面對筆機(jī)床剛度本的分析可套知，工件加工禾后成鞍形，如圖所噴示：1、機(jī)床不勉變形的情況2、考慮黃主軸箱姥、尾座獸變形情況3、考慮越刀架變罵形在內(nèi)機(jī)床受力變形引起的加工誤差123462）工件變資形引起旨的加工構(gòu)誤差工件為明懸臂梁飯時：加工后工件形狀為：47工件為文簡支梁銳時：當(dāng)x=0或x=L時，yg=時0，變形最早小當(dāng)x=L聚/2時，變求形最大添，由于工猶件變形臨，使工件箭加工后置成鼓形，如圖所板示48式中yg——工件變形卸；E——工件材料媽彈性模量紋；I——工件截傅面慣性姑矩；Fy——工件受到袋的切削力x——受力點熔到支承喚點的距仰離L——工件的嚴(yán)長度492、切削郵力大小般變化引封起的加也工誤差誤差復(fù)映驚規(guī)律切削加工慘中，由于柳毛坯本身鹽的誤差（鞠形狀或位四置）使切削深度耳不斷變化淹，從而引確起切削力雖的變化，促使洗工藝系宰統(tǒng)產(chǎn)生集相應(yīng)的桿變形，擺因而工件表面灑上保留了牢與毛坯表糊面類似的兇形狀和位懼置誤差，此但加工后妥殘留的誤睜差比毛坯奶誤差從數(shù)菌值上大大衣減少了，這一隆現(xiàn)象稱玻為“誤差復(fù)摧映”50切削力醫(yī)大小變獄化對加法工精度游的影響51討論：ε=Δ工/Δ毛=C/k系ε總是小于夜1，有修納正誤差的義能力多次進(jìn)給ε=ε1ε2ε3…2.k系越大，ε就越小，侮復(fù)映到工脾件上的誤縫差越小3.C減小，ε就越小刪，應(yīng)采糖取減小Fy的措施524、增加廁走刀次數(shù)缸，可大大姑減小工件陡的復(fù)映誤刻差：若近似假設(shè)每次走刀醋后的誤差詳復(fù)映系數(shù)盒都相同，項則車外圓時獅，工件的推圓度誤龍差與走賣刀次數(shù)誦x的關(guān)輪系為：其中53減少誤差仆復(fù)映的方購法1）增大芬工藝系統(tǒng)豆剛度；2）減少進(jìn)給量率f，減小切察削力；3）增加走盲刀次數(shù)；4）減小崗毛坯誤差險值。543、夾緊節(jié)力、重備力、傳痛動力和挑慣性力答引起的田加工誤監(jiān)差◆夾緊力影慚響a）b）薄壁套夾緊變形【例1】薄壁套季夾緊變冰形解決：加開口套55【例2】薄壁工漁件磨削薄壁工件磨削解決：加娘橡皮墊56【例】龍門銑三橫梁龍門銑橫梁變形龍門銑橫梁變形補(bǔ)償◆重力影響解決：變喜形補(bǔ)償5758四、機(jī)床警部件剛度測定靜態(tài)測蜜定法：在機(jī)床剖不工作衰狀態(tài)，扒模擬車壞削時的蜂受力的隱受力情法況對機(jī)眼床施加尚靜載荷俊，然后冠測出機(jī)譽(yù)床部件痛在不同混載荷下毀的變形捆，作出突各部件需的剛度六特性曲苦線并計描算剛度暖。59右圖是對服一車床進(jìn)婆行3次加載秀和卸載白循環(huán)，畜繪制了樹他的剛穩(wěn)度曲線孫。車床刀架變形曲線Δy（μm）10203040500123F（KN）60非線形關(guān)醬系，不完溫全是彈性罷變形加載和申卸載曲賽線不重幣合，所豬圍面積歪表示克除服摩擦跪和接觸茂塑性變毛形所作幣功存在殘弟余變形龜，反復(fù)恨加載卸悲載后殘遲余變形→0機(jī)床部順件剛度茫比按實刮體估算殼值小許難多，表餡明其變引形受多肝種因素輝影響分析剛磚度曲線曾的特點林：工作狀態(tài)桿測定法61五、減小瘡受力變形尤對加工精隊度影響措見施1）合理的結(jié)聲構(gòu)設(shè)計：設(shè)計工側(cè)藝裝備火時，盡乘量減少樸連接面揚(yáng)數(shù)目，裂注意剛旁度的匹接配，防興止局部甜低剛度肌環(huán)節(jié)出儀現(xiàn)，設(shè)須計基礎(chǔ)愧件、支城承件時小，合理渴設(shè)計零各部件結(jié)宅構(gòu)和截訂面形狀員。2）提高連接票表面接觸麗剛度提高機(jī)床裝部件中零籠件接合表耽面的接觸液質(zhì)量給機(jī)床約部件預(yù)知加載荷提高工釘件定位變基準(zhǔn)的夢精度和燙降低表撥面粗糙住度值。3）采用輔摟助支承（中心架壤，跟刀架仇，鏜桿支諒承等）1、提高妻工藝系恢統(tǒng)剛度624）采用合閃理裝夾料和加工男方式支座零件不同安裝方法2、減小朗載荷及蕩其變化63六、工件驅(qū)殘余應(yīng)力忘引起的變歌形1、內(nèi)應(yīng)力定義：外部作衫用力去滿除后工瞎件內(nèi)存憐留的應(yīng)輪力特點：具有內(nèi)應(yīng)靜力的零件急處于一種救不穩(wěn)定狀尚態(tài)，它內(nèi)愧部的組織京有強(qiáng)烈的浴傾向要恢蝕復(fù)到一個賊穩(wěn)定的沒菌有應(yīng)力的棍狀態(tài)，即姓使在常溫飼下，零件悶也會不斷鑰的緩慢地位進(jìn)行這種縮慧變化，直場到殘余應(yīng)線力安全松資弛為主，蘆在這一過銳程中，零斑件將會翹政曲變形，偽原有的加霧工精度會練逐漸喪失傲。642、毛坯制鹿造和熱處美理產(chǎn)生的焦殘余應(yīng)力原因：在鑄、鍛旁、焊、熱再處理等加映工過程中塌，由于各毅部分冷熱腫收縮不均訊勻，以及箏金相組織勢的體積變雙化，使毛災(zāi)坯內(nèi)部產(chǎn)瞇生相當(dāng)大暴的殘余應(yīng)醫(yī)力。例1：下圖表示彈一個內(nèi)外包壁厚相差隔較大的鑄友件，澆注缸后，冷卻聽過程如下死：壁A、C較薄，散寸熱容易，愉冷卻快。叉壁B冷卻慢嗎，當(dāng)A、C從塑性狀墻態(tài)冷卻到什彈性狀態(tài)痛時，B還處于篇塑性狀唉態(tài)，這抹時A、C收縮時B不起阻擋狼變形的作暮用，鑄件塑內(nèi)部不會較產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)蛋力。65當(dāng)B冷識卻到彈計性狀態(tài)精時，A率、C的駁溫度已重經(jīng)降低狹很多，緊收縮速春度很慢喚，但B兄收縮快鏡，所以受到A、C尾的阻礙，陳壁B受拉吹應(yīng)力，A雅、C受壓元應(yīng)力，以款保持平衡勒。在C上聲開一小釋口，C渴上壓應(yīng)去力消失統(tǒng)，在A怠、B內(nèi)蜂應(yīng)力作蓋用力，干內(nèi)應(yīng)力激重新分盜布，達(dá)堪到平衡涂，工件激翹曲。66例2：機(jī)床床艦身鑄件鑒，為提批高導(dǎo)軌師面的耐劃磨性，采用局辯部激冷喂的工藝使他冷卻未更快一些際，這樣可暮以獲得高吃的硬度，播但鑄件內(nèi)都應(yīng)力更大更，導(dǎo)軌表勉面經(jīng)粗加賀工刨去一嗓層，引起內(nèi)應(yīng)灑力重新分洪布，產(chǎn)生姿彎曲變形停，新平衡拋過程需令較長時疊間，導(dǎo)驢軌精加扭工后除筍去大部啞分變形孟，但內(nèi)杜部還在什變化，唇合格的減導(dǎo)軌面長喪失原殿有的精巧度。673、切削加墻工帶來芒的殘余滾應(yīng)力4、減小殘氣余應(yīng)力措饒施設(shè)計合理帶零件結(jié)構(gòu)淹，提高零脖件剛性，祥使壁厚均典勻。合理安重排工藝顆過程粗程、精加逗工分開時效處理68§3.4工藝系侄統(tǒng)的熱接變形對煉加工精蒸度的影壓響1、加工中獅的熱現(xiàn)象角：一上班，載空轉(zhuǎn)機(jī)床坐標(biāo)鏜床懲在恒溫室穿內(nèi)磨床身導(dǎo)滴軌，走兩嗚刀休息一擴(kuò)下冬天加工暫時，尺寸急合格，夏細(xì)天就裝不貓進(jìn)去。一、概墻述2、工藝系鋼統(tǒng)的變形熱變形：機(jī)械加炒工過程狐中，工閃藝系統(tǒng)汪會受到悠各種熱近的影響符而產(chǎn)生差溫度變氧形，稱掏為熱變春形。這釋種變形滿將破壞他刀具與雀工件的銀正確幾跡何關(guān)系戶和運(yùn)動藏關(guān)系，秘造成工桿件的誤全差。693、工藝混系統(tǒng)熱蕉源切削熱落：切削時膝所作的屑功幾乎沖全部轉(zhuǎn)平變成熱貸，其熱宰量以傳瘦導(dǎo)的形可式傳遞脾，對刀盒具和工雹件影響餅較大。摩擦熱門：機(jī)械零件照的摩擦軸樹承、導(dǎo)軌朵的摩擦而獎產(chǎn)生的熱侍，液壓傳戴功、電氣梁傳功等，銀都是熱源余，對機(jī)床宏影響較大強(qiáng)，以傳導(dǎo)職形式傳遞禾。其它熱誰：指工藝系息統(tǒng)外部的姥，以對系捆統(tǒng)傳熱為左主的環(huán)境個溫度和各較種輻射熱拉。70各種熱對迫加工精度秋的影響切削熱：車削時，尿切屑帶走恰熱量可達(dá)50%飄——8提0%，傳給工掃件約30%，傳給刀捎具約5%。銑削、琴刨削加普工，傳蔽給工件30%鉆削和臥括鏜，切屑排留在孔中瓦，傳給工搞件大于50%磨削時懸，切屑廉帶走熱矛量4%，傳導(dǎo)矮工件84%，工件利表面溫種度高工藝系統(tǒng)熱源內(nèi)部熱源外部熱源切削熱摩擦熱環(huán)境熱源輻射熱71摩擦熱湊：使工藝系駕統(tǒng)局部發(fā)引熱，引起存局部溫升逃和變形，譜破壞系統(tǒng)幼原有的幾鏡何精度。外部熱忌源：大型工聞件晝夜肝加工，個由于溫?fù)喜钜疖嚬に囅倒唇y(tǒng)的熱批變形不宏一樣，眠照明光煤、散熱型器、日竭光等也慮會引起圣機(jī)床的服局部溫烤度和變危形。72溫度場——工藝系貝統(tǒng)各部僵分溫度堵分布溫度場惕與熱平衡忽研究——目前以鐮實驗研增究為主熱平衡——工藝系統(tǒng)聰在各種熱術(shù)源作用下疑，溫度逐蘇漸升高，頸同時它們直也通過各存種傳熱方比式向周圍總散熱，當(dāng)架工件、刀啞具和機(jī)床率的溫度達(dá)柳到某一數(shù)葬值時，單慮位時間內(nèi)際散發(fā)的熱茄量和熱源炸傳刀的熱音量趨于相沙等，這時箱工藝系統(tǒng)贈就達(dá)到了狹熱平衡狀深態(tài)。在熱平衡鈴狀態(tài)下，腹工藝系統(tǒng)駕的各部分椒的溫度保潮持在一相我對固定的吼數(shù)值上，桃各部分的說熱變形也悟相應(yīng)趨于料穩(wěn)定4、溫度憶場與工浪藝系統(tǒng)摧熱平衡73二、工件尚熱變形對螞加工精度促的影響1、熱源：切削熱2、工件均桑勻受熱應(yīng)用條件導(dǎo)：形狀簡葬單的軸截類，套咬類，盤悶類等零將件的內(nèi)圾外圓加版工時，騎切削熱貍較均勻甩的傳入勾工件，昂若不考察慮溫升躬后的散貧熱，其傷溫度給早工件全暢長和圓卸周的分冠布比較卡均勻，層可近似出看作均傳勻受熱沈。熱變形的快大小長度：直徑：◆圓柱類凡工件熱強(qiáng)變形74式中ΔL，ΔD——長度和流直徑熱嬸變形量亮；L，D——工件原漫有長度凝和直徑孫；α——工件材料蜓線膨脹系探數(shù)；Δt——溫升。應(yīng)用車削較長的軸時，會產(chǎn)生圓度誤差，加工精度較高的軸類零件時，采用彈性或液壓尾頂尖。75例：長400mm絲杠，加工過程溫升1℃，熱伸長量為：

5級絲杠累積誤差全長≤5μm，可見熱變形的嚴(yán)重性3、工件不熱均勻受熱應(yīng)用條件康：銑、刨、藥磨平面時石，工件單詢面受熱作摟用，上下南表面間的覺溫差，將披導(dǎo)致工件脆向上拱起穗，加工時釋，中間凸繩起被切去俯，冷卻后員工件下凹次。熱變形香的大小76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。平面加工熱變形Δxφ/4φLS結(jié)果：加工時娛上表面升溫，工件向上拱起，磨削時冊將中凸部癥分磨平，冷卻后工漸件下凹。77例：高600mm，長2000mm的床身，若上表面溫升為3℃，則變形量為：此值已大于精密導(dǎo)軌平直度要求解決措翅施切削液充崖分冷卻高速切激削、使店傳入工琴件熱量駁減少在精加工功前充分冷孫卻刀具不譽(yù)要過分注磨鈍在夾緊鄙狀態(tài)下慢，有伸驕縮的自緩由78三、機(jī)床熱捏變形對加音工精度影省響1、熱源洞：內(nèi)外熱源叼有影響（揉其中摩擦昨熱影響很瘦大），且灣由于各部艘件的熱源斤不同，分圍布不均勻鐮，以及機(jī)倡床結(jié)構(gòu)的配復(fù)雜性，筋因此不僅潔各部件的叼溫升不同旁，而且同夸一部件不邊同位置的介溫升也不展相同。使示機(jī)床各部貝件之間的問相互位置桶發(fā)生變化繼，破壞了饅機(jī)床原有強(qiáng)的幾何精挪度而造成熟加工誤差偶。2、機(jī)床的大熱平衡狀桿態(tài)：機(jī)床運(yùn)索轉(zhuǎn)一段支時間后互，各部秋件傳入秘的熱量瓦和散失門的熱量詳基本相淚等，即益達(dá)到熱塑平衡狀濃態(tài)，變譜形趨于總穩(wěn)定。脆在機(jī)床既達(dá)到熱鴉平衡之心前，機(jī)磚床幾何店精度變中化不定獎，對加董工精度和的影響我也變化滑不定。793、機(jī)床地淚溫升：機(jī)床各部青件由于體問積較大，登熱量大，夫因此其溫臭升一般不攝大。車床主軸激箱〈60℃磨床〈15—啊25℃車床床吹身與主殺軸箱結(jié)員合處〈20℃磨床床身〈10℃其他精夕密機(jī)床唯部件溫拒升較低4、熱平布衡時間車床、磨疑床4—6眉h中小型攀精密機(jī)爺床1—2狡h大型精密〉12康h805、各種雨機(jī)床的受熱變形練及其對倍加工精刃度的影任響車、銑棋、鉆招、鏜類雖機(jī)床：主軸箱制中的齒榮輪，軸判承磨擦敢發(fā)熱，貍潤滑油體發(fā)熱是汪主要熱絞源，使孩主軸箱板及與之聯(lián)相連部沫分如床盤身或立瓶柱的溫瘦度升高遼而產(chǎn)生購較的變習(xí)形。81車床受熱扛變形a）車貴床受熱鏟變形形旅態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時間/h0

1

2

3

450150100200位移/μm20406080溫升/℃ΔYΔy前軸承溫升b）溫升與變形曲線車床主剖軸發(fā)熱個使主軸爺箱在垂圈直面向亮內(nèi)和水搏平向內(nèi)說發(fā)生偏太移和傾倒斜。在榜垂直向渾內(nèi)，主堪軸箱的把溫升使賤主軸升掉高，又雄因主軸土前軸承坑的發(fā)熱時量大于櫻后軸承吊的發(fā)熱賴量，主悔軸前端輩比后端驢高，由永于主軸清箱熱量予傳給床俗身，床鄙身導(dǎo)軌幣向上臺鞏起，故齡而加劇悠了主軸閣的傾斜濃。82龍門刨傘床、導(dǎo)洋軌磨床畫等機(jī)床床身熱育變形是脊影響加錢工精度舅的主要穗因素：知因其床謙身較長默、導(dǎo)軌剝稍有溫鏈差，就舅會產(chǎn)生扁較大的撫彎曲變惡形。床身上唱下表面逢產(chǎn)生溫還差的原閑因，不誦僅是由融于工作陣臺運(yùn)動萌時導(dǎo)軌代摩擦發(fā)醉熱所知劇，環(huán)境倦溫度的擁影響也脊很大。導(dǎo)軌磨床受熱變形83雙端面磨威床：切削熱噴虛向床身中湖部的頂面對，使其局梯部受熱而駐產(chǎn)生中凸車變形。使龍兩砂輪的漢端面產(chǎn)生扭傾斜。84立銑床受熱變形形態(tài)立式平深面磨床所：主軸承和躺主電機(jī)的媽發(fā)熱傳到照立柱，使掌立柱內(nèi)側(cè)樣溫度高于外外側(cè)，因卵而引起立無柱的彎曲作變形。85五、冷減都小熱變圍形對加什工精度燥影響的檢措施1、減少熱塑源發(fā)熱和龍隔離熱源減少切削事熱和磨削兄熱，粗、異精加工分怒開。充分冷卻灰和強(qiáng)制冷晚卻。分離熱屯源。對不能分轉(zhuǎn)離的摩擦筐熱源，盡路量采取措謹(jǐn)施，改善乞其摩擦特個性，減少材發(fā)熱。采用隔賀熱材料緊將發(fā)熱憐部件和諷機(jī)床大龜件隔離商開來86例1：磨床油箱界置于床身脖內(nèi)，其發(fā)臘熱使導(dǎo)軌宇中凹解決：導(dǎo)軌下加瓣回油槽平面磨床補(bǔ)償油溝2、均衡溫徑度場，使機(jī)床各枯部分溫升董差降低87例2：立式平面祖磨床立柱擦前壁溫度恐高，產(chǎn)生物后傾。解決：采用熱劑空氣加順熱立柱財后壁（辰圖4-4餃1）。均衡立柱前后壁溫度場883、加速腸達(dá)到熱節(jié)平衡高速空運(yùn)塌轉(zhuǎn)人為加熱4、控制環(huán)抗境溫度恒溫89§3.5加工誤差衫的統(tǒng)計分噴析前面分堂析了影包響加工址精度的別原始誤購差，從刊原始誤贈差中敏找出影下響加工鼻誤差的證規(guī)律，令實際上加工誤差暖是一綜合趨因素，如：刀被具磨損誤抵差，反映倚為磨損↑—F雷y↑—柴y↑—熱量↑—熱變形↑。同一加早工誤差博產(chǎn)生的斬原因可耗以是多東種多樣宏的，實際上倘分析問題也總是從加幫工誤差著炒手，根據(jù)齊原始誤差端作用規(guī)律糖尋找原始旱誤差，現(xiàn)刊在一般采用棗統(tǒng)計分析巾的方法分煌析加工誤迷差，找出覽規(guī)律，毛在在這芒些規(guī)律杯中尋找縮慧原始誤肢差的影邁響，從紛而消除歲原始誤僵差。901、系統(tǒng)誤論差在順序加創(chuàng)工一批工潛件中，其正大小和方賭向均不改計變，或按昂一定規(guī)律皇變化的加比工誤差?！舫Ｖ迪笛ńy(tǒng)誤差——其大小我和方向乳均不改任變。如機(jī)床雞、夾具、核刀具的制造誤街差，工藝妥系統(tǒng)在迫均勻切正削力作題用下的街受力變飄形，調(diào)鈴整誤差根，機(jī)床淚、夾具框、量具誼的磨損饞等因素替引起的矮加工誤糞差。◆變值系統(tǒng)系誤差——誤差大小江和方向按宋一定規(guī)律柳變化。如機(jī)限床、夾鍛具、刀賠具在熱榆平衡前幟的熱變賤形，刀具磨粱損等因素引艘起的加工授誤差。一、加工薪誤差的性劫質(zhì)91◆在順序榨加工一訊批工件劣中，其大小和濟(jì)方向隨機(jī)榮變化的加工叮誤差?！綦S機(jī)誤差漲是工藝系吃統(tǒng)中大量竿隨機(jī)因素赤共同作用斯而引起的數(shù)?！綦S機(jī)誤袋差服從把統(tǒng)計學(xué)鼠規(guī)律。◆如毛坯受余量或川硬度不模均，引緊起切削孫力的隨紋機(jī)變化渠而造成考的加工夫誤差；濃定位誤躍差；夾緊誤沃差；殘余普應(yīng)力引姥起的變形等。2、隨機(jī)誤賊差92二、解決跪途徑◆常值性誤遺差：查明矮大小和寄方向，膏可通過嘩相應(yīng)的調(diào)整或檢修工連藝裝備或分制造人為趣誤差來抵忘消常值誤斯差?！糇冎敌哉`個差：摸清其勒變化規(guī)律玻后，可以革進(jìn)行自動爹連續(xù)補(bǔ)償帥和自動周農(nóng)期補(bǔ)償?！綦S機(jī)誤差：無明顯疲規(guī)律，難鋤以完全消樂除，只能允查明根源茫，給予盡量減小。93三、加付工誤差污的分布選圖分析壘法（統(tǒng)洋計分析測法）1、生產(chǎn)捕中的加糠工誤差雙問題◆生產(chǎn)中常殃以復(fù)雜因緒素出現(xiàn)加遞工誤差問熱題，這些礦誤差不能采背用單因斷素分析摩法來衡量其疾因果關(guān)系暴，更不能黎從單個工劫件的檢查榆得出結(jié)論喬?！魡蝹€工想件不能熔暴露出哭誤差的嗽性質(zhì)和導(dǎo)變化規(guī)晃律，單個工賤件不能造代表整每批工件帥的誤差鞏大小?！粢慌y件加工蠶中，即殊存在變級值性誤蓋差，也短存在隨遇機(jī)誤差瘦，這時臟單個工財件的誤描差是不叛斷變化遺的，憑報單個工肆件推斷辱整批工義件誤差瘋是不可飄靠的，胞所以采用統(tǒng)尼計分析乖法。942、統(tǒng)計分苦析法◆定義：亡以生產(chǎn)陜現(xiàn)場內(nèi)婚對許多圍工件進(jìn)臟行檢查創(chuàng)的數(shù)據(jù)惕為基礎(chǔ)嘩，運(yùn)用數(shù)搞理統(tǒng)計搶的方法勢，從中廊找出規(guī)捐律性的腐東西，姻進(jìn)而獲永得解決乖問題的群途徑?！暨^程：母體試樣數(shù)據(jù)作圖結(jié)論措施抽樣測定處理分析研究處理953、實驗榮分布圖泄（直方州圖）的打繪制方趨法◆基本概康念：樣本：用于抽棒取測量的吵一批工件樣本容量n：抽取掙樣本的夠件數(shù)；貌樣本容逝量通常偷取n=灰50～200隨機(jī)變量x：任意極抽取的永零件的訪加工尺集寸。極差R：抽取的樣銹本尺寸的靠最大值和汽最小值之固差。R=Xm閣ax-X垮min組距d：將樣本霜尺寸按大頭小順序排字列，并分短為k組，組醉距為d96頻數(shù)mi：同一額尺寸或同一誤差滑組的零件麻數(shù)量mi稱為頻認(rèn)數(shù)。頻率fi：頻數(shù)與樣模本容量的慈比值。平均值：表示樣陸本的尺寸滴分散中心就。標(biāo)準(zhǔn)差S：反映了一楊批工件的紐奉尺寸分散雜程度97◆繪制步妻驟1）采集捧數(shù)據(jù)樣本容奧量通常給取n=詢50～2002）確定福分組數(shù)蠶、組距紀(jì)、組界左、組中根值①按教材72頁表2-2初選分組墾數(shù)k′；②確定組費(fèi)距d：取整，d′→d③確定分服組數(shù)k：④確定各洗組組界堂、組中符值（第一組以Xmin為組中棒值）⑤統(tǒng)計各組嫌頻數(shù)98-14.5-8.55-3.5y

y（頻數(shù)）（偏差值）（平均偏差）-15-10-5（公差帶中心）（公差帶下限）（公差帶上限）3）計算鋪樣本平受均值和駕標(biāo)準(zhǔn)差:4）畫直方蒙圖：以工件巡壽尺寸（誤疾差）為橫喝坐標(biāo)，以辭頻數(shù)或頻畫率為縱坐聰標(biāo)。99◆舉例磨削—批抽徑節(jié)的工件，域繪制工件步加工尺寸支的直方圖老。軸徑尺寸框?qū)崪y圖（女單位：um）注：表中擴(kuò)數(shù)據(jù)為實逢測尺寸和豪基本尺寸徹之差1001)收集數(shù)據(jù)本例取n＝l00件，實癥測數(shù)據(jù)粱列于上礎(chǔ)表中．辱找出最灑大值Xmax=54浙um，最小值Xmin＝16um。2)確定分組枯數(shù)k、組距d、各組組輝界和組中益值組反數(shù)d可查表得活，本例取k＝9。組距：取整d=5u尖m確定分組逼數(shù)k：各組組界絹為：=101第一組讀下界為：第一組上佳界為：各組組勢中值為：3）記錄各彈組數(shù)據(jù)，丸整理成頻嘆數(shù)分布表4）根據(jù)藏頻數(shù)分粉布表列于直方圖5）數(shù)據(jù)閘分析平均值雞：標(biāo)準(zhǔn)差拐：102103104從本實驗側(cè)分布曲線可以看災(zāi)出：工件尺寸露的分散范圍是討；有少量牛的過小胞廢品；存在常錫值系統(tǒng)兄誤差：本樣本踩零件的蛋尺寸基市本符合植正態(tài)分選布規(guī)律抵。105◆正態(tài)分布式中μ和σ分別為然正態(tài)裹分布隨關(guān)機(jī)變量貓總體平均值和標(biāo)準(zhǔn)差番。平均值μ=0，標(biāo)準(zhǔn)差σ=1的正態(tài)下分布稱僑為標(biāo)準(zhǔn)鐮正態(tài)分盡布，概率密鬧度函數(shù)yF（z）正態(tài)分布曲線μ(z=0)x(z)0z-σ+σ4、理論分覆布曲線106分布函倘數(shù)yF（z）正態(tài)分布曲線μ(z=0)x(z)0z-σ+σ其中x：為工件錯尺寸μ：為工件通平均中心σ：均方施根偏差；工件剖尺寸為x時出現(xiàn)的姻概率n：工件芒總數(shù)107正態(tài)分丸布曲線肚的特點μ決定分霜布曲線焦的坐標(biāo)頭位置，——取決于常倍值誤差，懂改變常值例誤差，曲叫線在橫坐接標(biāo)上移動村，但曲線形污狀不變。XYμ1μ2μ3μ對正態(tài)分布曲線的影響108σ均方根偏押差，是決定曲挪線形狀的唯一參寇數(shù)，是決定悟分散范兔圍的唯諸一參數(shù)其大小督?jīng)Q定了師隨機(jī)誤頂差的影塊響程度。σ=1/2σ=1σ=2

σ對正態(tài)分布曲線的影響109正態(tài)分諸布曲線較下包含患的面積代表了全群部工件：()圖中紅色剖巴面線面穩(wěn)積F表示工件貓尺寸在μ到x間出現(xiàn)憑的概率雪。110令：將z代入上柄式，有士：稱z為標(biāo)準(zhǔn)殿化變量yF（z）μz(x)0xF（z）為圖中忘剖面部分柄的面積對于不同Z值的F（z），可蘭以查表維得到（參見教材P76）。F(z)的意義yF（z）正態(tài)分布曲線μ(z=0)x(z)0z-σ+σ111例：當(dāng)F=0棕.47肌72F=0膠.49廈865F=0廚.19搬15F=0.顏3413112113±3σ的含義:當(dāng)z＝土3,即x一μ＝土3σ,查表得2F(3挪)＝0.4司986稻5×2＝99．73％。這枕說明隨萌機(jī)變量鋒落在土3σ范圍以內(nèi)榮的概率為99．73％，落壁在此范叼圍以外唱的概率陜僅0.2畢7％，此金值很小峰。因此邁可以認(rèn)尚為正態(tài)分布缸的隨機(jī)變劑量的實用切分散范圍學(xué)是6σ。這就是座所謂的±3σ原則。右圖中酸：114.±3σ豈的概念技，對研我究加工耳誤差時膠應(yīng)用很詳廣：6σ的大小代賓表某個工秋序在一定考條件下(如毛坯余擺量、切削半用量、正袖常的機(jī)床舍、夾具、型刀具等)所能達(dá)到阻的加工精摔度（即工序精度）。6σ的大小也捏代表整批鞠零件的隨把機(jī)誤差的搞大?。。措S機(jī)誤襲差）1155.理論分布恭曲線的應(yīng)旬用1、判別加端工工誤凳差性質(zhì)如前所虜述，假忘如加工肅過程中默沒有變薄值系統(tǒng)獨(dú)誤差．謙那么尺槽寸分布劉應(yīng)服從再正態(tài)分謠布，這萄是判別被加工誤劇差性質(zhì)第的基本遲方法。如果實膝際分布桐與正態(tài)帶分布基特本相符網(wǎng)，就可貨進(jìn)根據(jù)樣本平均腦值雀是否與公逢差帶中心巾重合來判刷斷是否存練在常值系壯統(tǒng)誤差Δ：(與公差帶畢中心疲不重合就具說明存在劣常值系統(tǒng)伴誤差Δ0)。116確定工序渠能力及其研等級所謂工爸序能力之是指工班序處于巨穩(wěn)定狀則態(tài)時，飲加工誤春差正常工波動的希幅度。當(dāng)加工尺柳寸服從正印態(tài)分布時逆，其尺寸詞分散范圍宵是6σ，所以工序能力貓就是6σ。工序能力秘等級是以工序能休力系數(shù)來表示暗的，它災(zāi)代表該施工序能繳滿足加紀(jì)工精度原要求的忽程度。河當(dāng)工序普處于穩(wěn)展定狀態(tài)欣時，工序能力訴系數(shù)Cp按下式計沈算:Cp＝T／6σ117y工藝能奧力系數(shù)我符號含勻義μx03σ3σ公差帶TΔ118工序能力詞等級工序能力系數(shù)工序等級說明

CP＞1.67特級工序能力過高1.67≥CP

＞1.33

一級工序能力足夠1.33≥CP

＞1.00二級工序能力勉強(qiáng)1.00≥CP

＞0.67三級工序能力不足

0.67≥CP

四級工序能力很差工序能力等級119.⑴當(dāng)潤時，過蔽大廢品、箱過小廢品謝相等（如成下左圖所侄示）計算一凡批零件患的合格竟率和廢垃品率的塌方法合格率：式中：嬸查表（2-5）可得F(Z折)則廢品冬率：潛且過小的廢吊品軸和過凱大的廢品濟(jì)孔工件，郊都不可修碑復(fù)。120.圖：奮計算合責(zé)格率、姓廢品率121.⑵當(dāng)寸時，合格飯率和廢品棉率的計算（如上右厭圖所示）（過大悔廢品與暢過小廢族品應(yīng)分蒸別計算招）過小廢品缸率：式中:根據(jù)Z的大小向，查教最材P76表2－5可得合于格率撿，擺代入上駛式即可賽算得122.同理：互過大廢鈴品率：式中：=則總合格棄率或：總合醫(yī)格率溜＝牢+根據(jù)Z的大小偶，查教忠材P76表2－5可得合將格率煎，敬代入上收式即可停算得殲。123在一般情終況下，應(yīng)諒使公差帶腫的寬度盾。但考禾慮到常值卡系統(tǒng)性誤額差蔑（針如刀具磨銜損、對刀擇誤差）以及碼其它因項素的影濫響，至牛少應(yīng)使娘。從上圖貧分析可撞知：保證加工妙系統(tǒng)不出沿廢品的充慕分、必要娘條件是：6、保證加綱工系統(tǒng)鈔不出廢耕品的充虹分和必狡要條件124.計算例題華一：加工一批陰零件的外唇圓，圖紙體要求的尺著寸為φ2名0±0.沫07m可m，若加護(hù)工后的尺隸寸服從正嚷態(tài)分布，訴并發(fā)現(xiàn)有桃4.58權(quán)％的廢品寧，且其中晃一半廢品臣的尺寸小君于零件的索下偏差。墊試確定該辰工序所能野達(dá)到的加旺工精度。7、計計算例題125.解：①撫根據(jù)穴題意畫洞尺寸分綢布計算傷圖126.②