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文檔簡介

機(jī)械制造工藝與裝備課題一機(jī)械加工精度模塊三機(jī)械加工質(zhì)量知識點(diǎn)機(jī)械加工精度概念獲得機(jī)械加工精度的方法影響機(jī)械加工精度的因素機(jī)械加工精度的綜合分析技能點(diǎn)正確認(rèn)識產(chǎn)生加工誤差的原因掌握提高機(jī)械加工精度的方法一.任務(wù)引入

如圖3-1所示為壓機(jī)導(dǎo)桿加工示意圖,零件材料為45號鋼,加工后出現(xiàn)彎曲、鼓形、錐度、失圓等,試分析產(chǎn)生原因及提出改進(jìn)措施。材料:45表面硬度HRC:50圖3-1壓機(jī)導(dǎo)桿二.任務(wù)分析

零件加工后,必須滿足設(shè)計(jì)圖樣所規(guī)定的加工精度和表面質(zhì)量要求。機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與零件的加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系,它直接影響機(jī)械產(chǎn)品的使用性能和壽命。壓機(jī)導(dǎo)桿是個(gè)支撐和導(dǎo)向元件,外圓表面尺寸精度、形狀精度和位置精度要求較高。又由于長徑比L/d>20,屬細(xì)長軸,細(xì)長軸剛性差,在切削力、切削熱等作用下易彎曲變形,如加工方法、刀具幾何參數(shù)等選擇不當(dāng),很難保證加工精度。本課題主要學(xué)習(xí)影響機(jī)械加工精度的因素和提高機(jī)械加工精度的途徑。

三.相關(guān)知識加工質(zhì)量指標(biāo)分為:加工精度——宏觀幾何參數(shù)加工表面質(zhì)量——微觀幾何參數(shù)和表面物理-機(jī)械性能等方面的參數(shù)

機(jī)械產(chǎn)品是由若干零件裝配而成,因而零件的加工質(zhì)量是整臺(tái)機(jī)器質(zhì)量的基礎(chǔ),它直接影響機(jī)械產(chǎn)品的使用性能和壽命。零件的機(jī)械加工質(zhì)量包括機(jī)械加工精度和加工表面質(zhì)量兩大方面。1、機(jī)械加工精度——零件在加工后的幾何參數(shù)(尺寸、幾何形狀、表面間的相互位置)的實(shí)際值與理論值相符合的程度。

所謂理想零件,即對表面形狀而言,就是絕對正確的圓柱面、平面、錐面等;對表面位置而言,就是絕對的平行、垂直、同軸和一定的角度等;對尺寸而言,就是零件尺寸的公差帶中心。由于機(jī)械加工中的種種原因,不可能把零件做得絕對精確,總會(huì)產(chǎn)生偏差。這種偏差即加工誤差。機(jī)械加工精度包括:尺寸精度、形狀精度、位置精度。

三者之間是存在聯(lián)系的,通常形狀誤差應(yīng)限制在位置公差之內(nèi),而位置誤差應(yīng)限制在尺寸公差之內(nèi)。(一)機(jī)械加工精度概念2.獲得加工精度的方法(1)獲得尺寸精度的方法試切法:通過試切—測量—調(diào)整—再試切,反復(fù)進(jìn)行到工件尺寸達(dá)到規(guī)定要求為止。(動(dòng)畫)調(diào)整法:先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對位置,并在一批零件的加工過程中保持這個(gè)位置不變,以保證工件被加工尺寸。

(動(dòng)畫)定尺寸刀具法:通過刀具的相應(yīng)尺寸保證加工表面的尺寸精度。自動(dòng)控制法:將測量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng),通過自動(dòng)測量和數(shù)字控制裝置,在達(dá)到尺寸精度后自動(dòng)停止加工。主動(dòng)測量法:邊加工邊測量加工尺寸。(2)獲得形狀精度的方法刀尖軌跡法:通過刀尖運(yùn)動(dòng)的軌跡來獲得形狀精度的方法(動(dòng)畫)仿形法:刀具依照仿形裝置進(jìn)給獲得工件形狀精度的方法(插圖)成形法:利用成形刀具對工件加工獲得形狀精度的方法(插圖)展成法:利用工件和刀具的展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法(動(dòng)畫)(1)獲得位置精度的方法直接找正定位法:用劃針或百分表直接在機(jī)床上找正工件位置(動(dòng)畫)劃線找正定位法:先按零件圖在毛坯上劃好線,再以所的劃線為基準(zhǔn)找正它在機(jī)床的位置(動(dòng)畫)夾具定位法:在機(jī)床上安裝好夾具,工件放在夾具中定位機(jī)床控制法:利用機(jī)床的相對位置精度保證位置精度夾具定位法法示例在機(jī)械加工工中,零件件的尺寸、、幾何形狀狀和表面間間相互位置置的形成,,取決于工工件和刀具具在切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程中中相互位置置的關(guān)系,,而工件和和刀具,又又安裝在夾夾具和機(jī)床床上,受到到夾具和機(jī)機(jī)床的約束束。由機(jī)床、夾夾具、刀具具和工件構(gòu)構(gòu)成的工藝藝系統(tǒng)中的的誤差稱為為原始誤差,就在不同同的具體條條件下,原原始誤差以以不同的程程度和方式式反映為加加工誤差。。(二)影響響機(jī)械加工工精度的因因素加工原理誤誤差是由于于采用近似似的加工方方法所產(chǎn)生生的誤差。。它包括近似似的成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)、近似似的刀刃輪輪廓或近似似的傳動(dòng)關(guān)關(guān)系等不同同類型。為了獲得規(guī)規(guī)定的加工工表面,理理論上應(yīng)采采用理想的的加工原理理以獲得精精確的零件件表面。但但實(shí)踐中,,理論的加加工原理很很難實(shí)現(xiàn),,有時(shí)即使使能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn),加工效效率也很低低,甚至使使機(jī)床或刀刀具的結(jié)構(gòu)構(gòu)極為復(fù)雜雜,制造困困難;有時(shí)時(shí)由于結(jié)構(gòu)構(gòu)環(huán)節(jié)多,,造成機(jī)床床傳動(dòng)中的的誤差增加加,使機(jī)床床剛度和制制造精度很很難保證。。采用近似似的加工原原理以獲得得符合加工工質(zhì)量、生生產(chǎn)率和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性要求求的產(chǎn)品加加工過程是是實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)中常用的的方法。(1)加工原理理誤差齒輪加工由于工藝系系統(tǒng)中各組組成環(huán)節(jié)的的實(shí)際幾何何參數(shù)和位位置,相對對于理想幾幾何參數(shù)和和位置發(fā)生生偏離而引引起的誤差差,統(tǒng)稱為為幾何誤差差。幾何誤誤差只與工工藝系統(tǒng)各各環(huán)節(jié)的幾幾何要素有有關(guān)。對于于固定調(diào)整整的工序,,該項(xiàng)誤差差一般為常常值。(2)工藝系統(tǒng)統(tǒng)的幾何誤誤差工藝系統(tǒng)在在切削力、、夾緊力、、重力和慣慣性力等作作用下會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生變形,,從而破壞壞了已調(diào)整整好的工藝藝系統(tǒng)各組組成部分的的相互位置置關(guān)系,導(dǎo)導(dǎo)致加工誤誤差等產(chǎn)生生,并影響響加工過程程的穩(wěn)定性性。(3)工藝系統(tǒng)統(tǒng)受力變形形引起的誤誤差(動(dòng)畫)在工序調(diào)整整及加工過過程中測量量工件時(shí),,由于測量量方法,量量具精度,,以及工件件和環(huán)境溫溫度等因素素對測量結(jié)結(jié)果準(zhǔn)確性性的影響而而產(chǎn)生的誤誤差,都統(tǒng)統(tǒng)稱為測量量誤差。(4)工藝系統(tǒng)統(tǒng)受熱變形形引起的誤誤差在加工過程程中,由于于受切削熱熱、摩擦熱熱以及工作作場地周圍圍熱源的影影響,工藝藝系統(tǒng)的溫溫度會(huì)產(chǎn)生生復(fù)雜的變變化。在各各種熱源的的作用下,,工藝系統(tǒng)統(tǒng)會(huì)發(fā)生變變形,導(dǎo)致致改變系統(tǒng)統(tǒng)中各組成成部分的正正確相對位位置,使工工件與刀具具的相對位位置和相對對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生生誤差。(5)工件內(nèi)應(yīng)應(yīng)力引起的的加工誤差差內(nèi)應(yīng)力是工工件自身的的誤差因素素。工件經(jīng)經(jīng)過冷熱加加工后會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生一定的的內(nèi)應(yīng)力。。通常情況況下,內(nèi)應(yīng)應(yīng)力處于平平衡狀態(tài),,但對具有有內(nèi)應(yīng)力的的工件進(jìn)行行加工時(shí),,工件原有有的內(nèi)應(yīng)力力平衡狀態(tài)態(tài)被破壞,,從而使工工件產(chǎn)生變變形。(動(dòng)畫)(6)測量誤差差工藝系統(tǒng)的的幾何誤差差主要是機(jī)機(jī)床、刀具具和夾具的的制造誤差差、磨損誤誤差以及調(diào)調(diào)整誤差。。這一類原原始誤差在在刀具與工工件發(fā)生關(guān)關(guān)系(切削)之前就已客客觀存在,,在加工過過程中反映映到工件上上去。1、工藝系統(tǒng)統(tǒng)的幾何誤誤差對加工工精度的影影響高精度的零零件要依賴賴高精度的的設(shè)備與工工藝裝備來來生產(chǎn),其其中最重要要的是機(jī)床床的精度。。機(jī)床精度度可以分為為:①靜態(tài)態(tài)精度,機(jī)機(jī)床在非切切削狀態(tài)((無切削力力作用)下下的精度;;②動(dòng)態(tài)精精度,機(jī)床床在切削狀狀態(tài)和振動(dòng)動(dòng)狀態(tài)下的的精度;③③熱態(tài)精度度,機(jī)床在在溫度場變變化情況下下的精度。。(1)機(jī)床幾何何誤差靜態(tài)精度::它是由制造造、安裝和和使用中的的磨損造成成的,其中中對加工精精度影響較較大的是::主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差差、導(dǎo)軌直直線運(yùn)動(dòng)誤誤差和傳動(dòng)動(dòng)鏈傳動(dòng)誤誤差。①基本概念圖3-3主軸回轉(zhuǎn)誤誤差的三種種基本形式式機(jī)床主軸是是工件或刀刀具的安裝裝基準(zhǔn)和運(yùn)運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn),,其理想狀狀態(tài)是主軸軸回轉(zhuǎn)軸線線的空間位位置固定不不變。但由由于各種誤誤差因素的的影響,實(shí)實(shí)際主軸回回轉(zhuǎn)軸線在在每一瞬時(shí)時(shí)的空間位位置都是變變化的。所所謂主軸回回轉(zhuǎn)誤差,,就是主軸軸的實(shí)際回回轉(zhuǎn)軸線相相對于平均均回轉(zhuǎn)軸線線(實(shí)際回回轉(zhuǎn)軸線的的對稱中心心線)的變變動(dòng)量。1)主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)誤差差圖3-3主軸回轉(zhuǎn)誤誤差的三種種基本形式式主軸回轉(zhuǎn)誤誤差對加工工精度的影影響對于不不同類型的的機(jī)床和不不同的加工工內(nèi)容將產(chǎn)產(chǎn)生不同性性質(zhì)的加工工誤差,其其影響比較較復(fù)雜,尤尤其對于主主軸回轉(zhuǎn)誤誤差所表現(xiàn)現(xiàn)出來的那那種隨機(jī)性性和綜合性性,很難從從理論上定定量地加以以描述。②主軸回轉(zhuǎn)誤誤差產(chǎn)生的的原因主軸回轉(zhuǎn)誤誤差主要有有主軸的制制造誤差、、軸承的誤誤差、軸承承配合件的的誤差及配配合間隙、、主軸系統(tǒng)統(tǒng)的徑向不不等剛度和和熱變形等等。③主軸回轉(zhuǎn)誤誤差對加工工精度的影影響a、導(dǎo)軌在水水平面內(nèi)的的直線度(彎曲);b、導(dǎo)軌在垂垂直面內(nèi)的的直線度(彎曲);c、前后導(dǎo)軌軌的平行度度(扭曲);d、導(dǎo)軌與主主軸回轉(zhuǎn)軸軸線的平行行度。2)機(jī)床導(dǎo)軌軌誤差機(jī)床導(dǎo)軌副副是實(shí)現(xiàn)直直線運(yùn)動(dòng)的的主要部件件,其制造造誤差、裝裝配誤差以以及磨損是是影響直線線運(yùn)動(dòng)的主主要因素。。①導(dǎo)軌誤差的的表現(xiàn)形式式a、導(dǎo)軌在水水平面內(nèi)彎彎曲(圖3-4)處在誤差差敏感方向向上,其直直線度誤差差將直接反反映到工件件上去,使使刀尖的成成形運(yùn)動(dòng)不不呈直線,,從而造成成工件加工工表面的軸軸向形狀誤誤差。②導(dǎo)軌誤差對對加工精度度的影響機(jī)床導(dǎo)軌誤誤差對加工工精度的影影響應(yīng)根據(jù)據(jù)不同的機(jī)機(jī)床類型以以及制造與與磨損所造造成的變形形情況進(jìn)行行具體分析析。下面以以外圓磨床床及臥式車車床為側(cè)進(jìn)進(jìn)行討論。。圖3-4導(dǎo)軌在水平內(nèi)內(nèi)彎曲b、導(dǎo)軌在垂直直面內(nèi)彎曲(圖3-5)這同樣使刀刀具的成形運(yùn)運(yùn)動(dòng)不呈直線線,但由于是是處在誤差非非敏感方向上上,所以,其其直線度誤差差對工件半徑徑的影響極小小,可忽略不不計(jì)。圖3-5導(dǎo)軌在垂直平平面內(nèi)彎曲圖3-6導(dǎo)軌扭曲引起起的加工誤差差如果前后導(dǎo)軌軌在垂直方向向存在平行度度誤差(圖3-6),刀具在直線線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中中將產(chǎn)生擺動(dòng)動(dòng),刀尖的成成形運(yùn)動(dòng)也將將變成一條空空間曲線,若若前后導(dǎo)軌在在某一長度上上的平行度誤誤差(即高度度差)為δ,則對零件加加工截面所造造成的形狀誤誤差(半徑誤誤差)可由圖圖示幾何關(guān)系系得到:c、導(dǎo)軌扭曲圖3-6導(dǎo)軌扭曲引起起的加工誤差差一般臥式車床床,,外圓磨床床。。理論上要求車車刀刀尖的直直線運(yùn)動(dòng)軌跡跡與主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸線在水平平面內(nèi)和垂直直面內(nèi)都應(yīng)相相互平行,但但實(shí)際上存在在誤差:在水平面內(nèi)不不平行:兩者處于同一一平面,即為為相交兩直線線,這使工件件產(chǎn)生錐度;;在垂直方向不不平行:兩者不在同一一平面,即為為空間交叉兩兩直線。該項(xiàng)項(xiàng)誤差與導(dǎo)軌軌在垂直面內(nèi)內(nèi)的直線度誤誤差上相似的的,均處于誤誤差非敏感方方向,故對工工件的加工精精度影響很小小。d、導(dǎo)軌與主軸軸回轉(zhuǎn)軸線的的平行度對于某些表面面,如螺紋表表面、齒形面面、蝸輪、螺螺旋面等的加加工,必須保保證工件與刀刀具間有嚴(yán)格格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系系。傳動(dòng)鏈的的傳動(dòng)誤差常常常是加工誤誤差的主要來來源。機(jī)床傳動(dòng)鏈中中構(gòu)成傳動(dòng)副副的各傳動(dòng)元元件(如齒輪輪、蝸輪副及及絲杠螺母副副等)的制造造誤差、裝配配誤差以及使使用過程中的的磨損等,會(huì)會(huì)破壞刀具與與工件之間準(zhǔn)準(zhǔn)確的速比關(guān)關(guān)系,從而影影響加工表面面的精度。3)傳動(dòng)鏈誤差差機(jī)械加工中常常用的刀具有有:一般刀具具、定尺寸刀刀具和成形刀刀具。一般刀具(如普通車刀刀、單刃鏜刀刀、平面銑刀刀等)的制造造誤差對工件件精度沒有直直接影響。定尺寸刀具(如鉆頭、鉸鉸刀、拉刀及及槽銑刀等))的尺寸誤差差直接影響加加工工件的尺尺寸精度。刀刀具的尺寸磨磨損、安裝不不正確、切削削刃刃磨不對對稱等都會(huì)影影響加工尺寸寸。成形刀具(如成形車刀刀、成形銑刀刀以及齒輪滾滾刀等)的制制造和磨損誤誤差主要影響響被加工表面面的形狀精度度。(2)工藝系統(tǒng)其其它幾何誤差差1)刀具誤差?yuàn)A具的誤差主主要包括:①定位元件、、刀具引導(dǎo)元元件、分度機(jī)機(jī)構(gòu)、夾具體體等的制造誤誤差。②夾具裝配后后,以上各種種元件工作面面間的位置誤誤差。③夾具在使用用過程中工作作表面的磨損損。④夾具使用中中工件定位基基面與定位元元件工作表面面間的位置誤誤差。這些誤差主要要與夾具的制制造與裝配精精度有關(guān)。所所以在夾具的的設(shè)計(jì)制造以以及安裝時(shí),,凡影響零件件加工精度的的尺寸和形位位公差應(yīng)嚴(yán)格格控制。2)夾具誤差工藝系統(tǒng)中、、工件、刀具具在機(jī)床上的的相對位置精精度往往由調(diào)調(diào)整機(jī)床、刀刀具、夾具、、工件等來保保證。要對工工件進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)測量,再根根據(jù)測量結(jié)果果對刀具、夾夾具、機(jī)床進(jìn)進(jìn)行調(diào)整。3)測量誤差工件在加工過過程中,要用用各種量具、、量儀等進(jìn)行行檢驗(yàn)測量,,再根據(jù)測量量結(jié)果對工件件進(jìn)行試切和和調(diào)整機(jī)床。。由于量具本本身的制造誤誤差,測量時(shí)時(shí)的接觸力、、溫度、目測測正確程度等等都直接影響響加工精度。。因此,要正正確地選擇和和使用量具,,以保證測量量精度。4)調(diào)整誤差在機(jī)械加工中中,工藝系統(tǒng)統(tǒng)在切削力、、夾緊力、傳傳動(dòng)力、重力力、慣性力以以及內(nèi)應(yīng)力等等內(nèi)外力作用用下都會(huì)產(chǎn)生生彈性變形,,當(dāng)超過彈性性極限時(shí)就會(huì)會(huì)產(chǎn)生塑性變變形,嚴(yán)重時(shí)時(shí)還會(huì)引起系系統(tǒng)振動(dòng),從從而破壞已經(jīng)經(jīng)調(diào)整好的工工件與刀具間間的相對位置置,使工件產(chǎn)產(chǎn)生加工誤差差。工藝系統(tǒng)的受受力變形是機(jī)機(jī)械加工精度度中一項(xiàng)很重重要的原始誤誤差。它不僅僅嚴(yán)重地影響響著工件的加加工精度,而而且還影響著著工件的表面面質(zhì)量,同時(shí)時(shí)也限制了切切削用量和生生產(chǎn)率的提高高。2、工藝系統(tǒng)力力效應(yīng)對加工工精度的影響響工藝系統(tǒng)抵抗抗變形的能力力越大,工藝藝系統(tǒng)的變形形就越小。我我們用剛度表表示工藝系統(tǒng)統(tǒng)抵抗變形的的能力。由于于一般只研究究工藝系統(tǒng)在在誤差敏感方方向的變形,,即在通過刀刀尖的加工表表面的法線方方向的變形。。因此,工藝藝系統(tǒng)的剛度度(用表示)定義為:(1)工藝系統(tǒng)剛剛度在切削過程中中,刀具相對對于工件的位位置是不斷變變化的,所以以切削力的大大小及作用點(diǎn)點(diǎn)的位置總是是變化的,因因而,工藝系系統(tǒng)的受力變變形也隨之變變化。1)切削力大小小變化引起的的加工誤差——誤差復(fù)映規(guī)律律工件在切削削過程中,由由于被加工表表面的幾何誤誤差及材料硬硬度不均,引引起切削力和和工藝系統(tǒng)變變形的變化,,如圖3-7所示(2)工藝系統(tǒng)受受力變形引起起的加工誤差差圖3-7毛坯誤差的復(fù)復(fù)映①切削過程中受受力點(diǎn)位置變變化引起的工工件形狀誤差差2)切削力作用用點(diǎn)位置變化化引起的加工工誤差圖3-8受力點(diǎn)變化引引起的變形在工藝系統(tǒng)中中,由于零部部件的自重也也會(huì)產(chǎn)生變形形。如龍門銑銑床、龍門刨刨床刀架橫梁梁的變形,鏜鏜床鏜桿伸長長下垂變形等等,都會(huì)造成成加工表面產(chǎn)產(chǎn)生誤差,如如圖3-11所示。(3)工藝系統(tǒng)其其它外力作用用引起的加工工誤差圖3-11機(jī)床部件自重重引起的橫梁梁變形工藝系統(tǒng)在各各種熱源作用用下,會(huì)產(chǎn)生生相應(yīng)的熱變變形,從而破破壞工件與刀刀具間正確的的相對位置,,造成加工誤誤差。據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì),由于熱變變形引起的加加工誤差約占占總加工誤差差的40%~70%。工藝系統(tǒng)統(tǒng)的熱變形不不僅嚴(yán)重地影影響加工精度度,而且還影影響加工效率率。實(shí)現(xiàn)數(shù)控控加工后,加加工誤差不能能再由人工進(jìn)進(jìn)行補(bǔ)償,全全靠機(jī)床自動(dòng)動(dòng)控制,因此此熱變形的影影響更突出。。3、工藝系統(tǒng)熱熱變形對加工工精度的影響響(1)機(jī)床熱變形形對加工精度度的影響(2)工件熱變形形對加工精度度的影響(3)刀具熱變形形對加工精度度的影響(三)機(jī)械加加工精度的綜綜合分析加工精度的高高低,是用加加工誤差的大大小來表示的的。機(jī)械加工工精度的綜合合分析也即加加工誤差的綜綜合分析。按加工一批工工件所出現(xiàn)的的誤差規(guī)律來來看,可以分分為系統(tǒng)性誤誤差和隨機(jī)性性誤差。(1)系統(tǒng)性誤差差1)常值系統(tǒng)性性誤差在順序加工一一批工件時(shí),,誤差的大小小和方向保持持不變者,稱稱為常值系統(tǒng)統(tǒng)性誤差。如如原理誤差和和機(jī)床、刀具具、夾具的制制造誤差,一一次調(diào)整誤差差以及工藝系系統(tǒng)受力變形形引起的誤差差都屬常值系系統(tǒng)誤差。2)變值系統(tǒng)性性誤差在順序加工一一批工件時(shí),,誤差的大小小和方向呈有有規(guī)律變化者者,稱為變值值系統(tǒng)性誤差差。如由于刀刀具磨損引起起的加工誤差差,機(jī)床、刀刀具、工件受受熱變形引起起的加工誤差差等都屬于變變值系統(tǒng)性誤誤差。1、加工誤差的的性質(zhì)在順序加工一一批工件時(shí),,誤差的大小小和方向呈無無規(guī)律變化者者,稱為隨機(jī)機(jī)性誤差。如加工余量不不均勻或材料料硬度不均勻勻引起的毛坯坯誤差復(fù)映,,定位誤差以以及由于夾緊緊力大小不一一引起的夾緊緊誤差,多次次調(diào)整誤差,,殘余應(yīng)力引引起的變形誤誤差等都屬于于隨機(jī)性誤差差。對于常值系統(tǒng)統(tǒng)性誤差,若若能掌握其大大小和方向,,就可以通過過調(diào)整消除;;對于變值系系統(tǒng)性誤差,,若能掌握其其大小和方向向隨時(shí)間變化化的規(guī)律,則則可通過自動(dòng)動(dòng)補(bǔ)償消除;;但是隨機(jī)性性誤差,只能能縮小它們的的變動(dòng)范圍,,而不可能完完全消除。(2)隨機(jī)性誤差差統(tǒng)計(jì)分析法是是以生產(chǎn)現(xiàn)場場觀察和對工工件進(jìn)行實(shí)際際檢驗(yàn)的結(jié)果果為基礎(chǔ),用用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的的方法分析處處理這些結(jié)果果,從而揭示示各種因素對對加工精度的的綜合影響,,獲得解決問問題的途徑的的一種分析方方法。分布曲線法和點(diǎn)圖法是兩種常用的的統(tǒng)計(jì)分析方方法。2、加工誤差的的統(tǒng)計(jì)分析(1)分布曲線法法1)實(shí)際分布曲曲線圖——直方圖分布曲線法是是測量一批加加工后工件的的實(shí)際尺寸,,根據(jù)測量得得到的數(shù)據(jù)作作尺寸分布的的直方圖。圖3-14磨外圓的尺寸寸分布圖①正態(tài)分布曲線線正態(tài)分布曲線線的形狀如圖圖3-15所示,其概率率密度函數(shù)式式為2)理論分布曲曲線式中y——分布的概率密密度;X——樣件尺寸;——樣件的平均值值,且——均方根誤差(標(biāo)準(zhǔn)差)圖3-15正態(tài)分布曲線線的特殊性a、分布曲線呈呈鐘形,中間間高,兩邊低低,對稱于線線,與軸軸相交于于無限遠(yuǎn)。b、決定定曲線的位置置,若改變值值,則分布布曲線沿橫坐坐標(biāo)移動(dòng)而不不改變其形狀狀。它主要受受常值系統(tǒng)誤誤差的影響。。c、σ決定曲線的形形狀,σ越小,曲線越越陡峭;σ越大,曲線越越平坦。它主主要受隨機(jī)誤誤差的影響。。d、正態(tài)分布曲曲線與軸軸所包包圍的面積為為1,代表了全部部工件。而在在一定尺寸范范圍內(nèi)所圍成成的面積,就就是該范圍內(nèi)內(nèi)工件出現(xiàn)的的概率。正態(tài)分布曲線線特點(diǎn):f、當(dāng)時(shí)時(shí),,2F=2×0.49865=0.09973=99.73%。這說明99.73%的工件尺寸寸出現(xiàn)在±3σ范圍內(nèi),幾乎乎包含了整批批工件,僅0.27%的工件在此此范圍之外。。因此,對于于正態(tài)分布,,通常取6σ等于整批工件件加工尺寸的的分布范圍,,這樣,可能能只有0.27%的廢品。圖3-16不同和的正態(tài)態(tài)分布曲線工件的實(shí)際分分布,有時(shí)并并不近似于正正態(tài)分布,也也可能出現(xiàn)其其它的分布形形式。a、雙峰分布將將兩次調(diào)整下下加工出來的的零件混在一一起測量,則則其分布曲線線即為雙峰型型(圖3-17a),實(shí)質(zhì)上是兩兩組正態(tài)分布布的迭加。b、平頂分布如如果刀具或砂砂輪磨損較快快而無自動(dòng)補(bǔ)補(bǔ)償時(shí),將會(huì)會(huì)促使逐漸平平移而形成平平頂型(圖3-17b)。c、不對稱分布布(偏態(tài)分布)工藝系統(tǒng)在遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到熱平平衡而加工時(shí)時(shí),熱變形開開始較快,以以后漸慢,直直至穩(wěn)定為止止,其工件尺尺寸的實(shí)際分分布會(huì)出現(xiàn)不不對稱型(圖3-17d)。又如在試切切法加工時(shí),,由于主觀上上不愿出現(xiàn)不不可修復(fù)的廢廢品,故加工工內(nèi)孔時(shí)“寧寧小勿大”(峰值偏左),而加工外圓圓時(shí)“寧大勿勿小”(峰值偏右)(圖3-17e)。②非正態(tài)分布曲曲線圖3-17非正態(tài)分布a)雙峰分布b)平頂分布c)不對稱分布布①判別加工誤差差的性質(zhì)若加工過程中中沒有變值系系統(tǒng)性誤差,,其尺寸分布布與正態(tài)分布布基本相符;;若分布范圍圍中心與公差差帶中心重合合,則表明不不存在常值系系統(tǒng)性誤差;;若分布范圍圍大于公差帶帶寬度,則隨隨機(jī)誤差的影影響很大。②測定加工精精度由于6σ的大小代表了了某一種加工工方法在規(guī)定定的條件下所所能達(dá)到的加加工精度,所所以,我們可可在大量統(tǒng)計(jì)計(jì)分析的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,求出每每一種加工方方法的σ值。而在確定定公差時(shí),為為使加工不出出廢品,至少少應(yīng)使公差帶帶寬度T等于其分布范范圍6σ,再考慮到各各種誤差因素素使加工過程程不穩(wěn)定,實(shí)實(shí)際應(yīng)使公差差帶寬度大于于其分布范圍圍,即3)分布布曲線線的應(yīng)應(yīng)用工藝能能力是是指工工序處處于穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)時(shí)時(shí),所所能加加工出出產(chǎn)品品質(zhì)量量的實(shí)實(shí)際能能力,,用工工藝能能力系系數(shù)來來衡衡量。。四級,,,,工工藝能能力極極差,,無法法使用用。二級,T=(6~8),工工藝能能力一一般;;一級,,T=(8~10),工工藝能能力足足夠;;特級,,工工藝能能力過過高,,不經(jīng)經(jīng)濟(jì);;根據(jù)工工藝能能力系系數(shù)的的大小小,可可將工工藝能能力分分為五五個(gè)等等級,,即三級,,T=(4~6),工工藝能能力不不足,,要產(chǎn)產(chǎn)生廢廢品;;③評價(jià)工工藝能能力在加工工過程程中按按工件件加工工順序序,定定期對對工件件進(jìn)行行抽樣樣檢測測,作作出加加工尺尺寸隨隨時(shí)間間(或加工工順序序)的變化化圖稱稱之為為點(diǎn)圖圖。(2)點(diǎn)圖圖法圖3-18不同形形式的的點(diǎn)圖圖a)個(gè)值值點(diǎn)圖圖b)平均均值—極差點(diǎn)點(diǎn)圖機(jī)械加加工過過程中中,為為保證證和提提高加加工精精度,,必須須根據(jù)據(jù)產(chǎn)生生加工工誤差差的主主要原原因,,采取取有效效措施施直接接控制制原始始誤差差或控控制原原始誤誤差對對零件件加工工精度度的影影響。。1、直接接減少少或消消除原原始誤誤差首先應(yīng)應(yīng)提高高機(jī)床床、夾夾具、、刀具具和量量具等等的制制造精精度,,控制制工藝藝系統(tǒng)統(tǒng)的受受力、、受熱熱變形形。其其次在在查明明影響響加工工精度度的主主要原原始誤誤差因因素后后有針針對性性地采采取措措施,,對其其進(jìn)行行消除除或減減少。。(四))提高高機(jī)械械加工工精度度的途途徑誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移法法是把把影響響加工工精度度的原原始誤誤差轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到到誤差差的非非敏感感方向向或不不影響響加工工精度度的方方面去去。這這樣,,在不不減少少原始始誤差差的情情況下下,同同樣可可以獲獲得較較高的的加工工精度度。如用鏜模模加工箱箱體孔系系,主軸軸與鏜桿桿為浮動(dòng)動(dòng)聯(lián)接,,這樣就就把機(jī)床床的主軸軸回轉(zhuǎn)誤誤差、導(dǎo)導(dǎo)軌誤差差等轉(zhuǎn)移移到與箱箱體孔系系加工精精度無關(guān)關(guān)的方面面,鏜孔孔精度由由夾具和和鏜模來來保證。。2、轉(zhuǎn)移原原始誤差差圖2-151工件用鏜鏜模裝夾夾1-主軸2-萬向接頭頭3-鏜刀桿4-工件5-鏜模生產(chǎn)中常常會(huì)由于于毛坯或或半成品品的誤差差引起定定位誤差差或復(fù)映映誤差太太大,因因而造成成本工序序的加工工誤差。。為此可可根據(jù)誤誤差復(fù)映映規(guī)律,,在加工工前將這這批工件件按誤差差大小分分為n組,使每每組工件件

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