機械制造工程-第四章

1、機械工程學(xué)院機械工程學(xué)院機械制造工藝基礎(chǔ)主要內(nèi)容主要內(nèi)容緒論緒論1機械制造過程的基礎(chǔ)知識機械制造過程的基礎(chǔ)知識2機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制4機械加工工藝過程設(shè)計機械加工工藝過程設(shè)計5機械的裝配工藝機械的裝配工藝6主要內(nèi)容主要內(nèi)容機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工件內(nèi)應(yīng)力對加工精度影響工件內(nèi)應(yīng)力對加工精度影響加工誤差的統(tǒng)計分析加工誤差的統(tǒng)計分析機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制4機械加工表面質(zhì)量

2、機械加工表面質(zhì)量第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制學(xué)習(xí)要點學(xué)習(xí)要點：v掌握機械加工質(zhì)量內(nèi)涵機械加工質(zhì)量內(nèi)涵（加工精度、表面質(zhì)量）v熟知加工精度（尺寸精度、形狀精度和位置精度）的獲得方法獲得方法機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述相組織變化）變質(zhì)層（力學(xué)性能及金材料性能方面表面粗糙度微觀相互位置誤差形狀誤差尺寸誤差加工誤差宏觀幾何方面加工質(zhì)量機械加工后最外層表面與周圍環(huán)境界面的幾何形狀誤差機械加工后最外層表面與周圍環(huán)境界面的幾何形狀誤差波度波度：介于宏觀幾何

3、形狀誤差與微：介于宏觀幾何形狀誤差與微觀表面粗糙度之間的幾何形狀誤差觀表面粗糙度之間的幾何形狀誤差第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵 零件加工表面的粗糙度和波度零件加工表面的粗糙度和波度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述波度：波長波度：波長 ，波高，波高H 圖4-1 零件加工表面的波度與粗糙度第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述相組織變化）變質(zhì)層（力學(xué)性能及金材料性能方面表面粗糙度微觀相互位置誤差形狀誤差尺寸誤差加工誤差宏觀幾何方面加工質(zhì)量機械加工后，

4、零件一定深度表面層的物理力學(xué)性質(zhì)等方面的機械加工后，零件一定深度表面層的物理力學(xué)性質(zhì)等方面的質(zhì)量與基體相比發(fā)生的變化，稱質(zhì)量與基體相比發(fā)生的變化，稱加工變質(zhì)層加工變質(zhì)層。第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵 加工變質(zhì)層的構(gòu)成情況加工變質(zhì)層的構(gòu)成情況 （P148）機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述變質(zhì)層變質(zhì)層構(gòu)成構(gòu)成厚度厚度成因成因吸附層吸附層污染層、化合物層、物理化學(xué)吸附污染層、化合物層、物理化學(xué)吸附層、異物嵌入層（積屑瘤碎片、磨層、異物嵌入層（積屑瘤碎片、磨粒嵌入）粒嵌入）8 m外界因素外界因素結(jié)晶組織變化層結(jié)晶組織變化層（壓縮層）（壓縮

5、層）非晶體層、微細(xì)結(jié)晶層、位錯密度非晶體層、微細(xì)結(jié)晶層、位錯密度升高層、孿晶層、便面合金化層、升高層、孿晶層、便面合金化層、纖維化層、相變層、再結(jié)晶層纖維化層、相變層、再結(jié)晶層幾十至幾十至幾百微幾百微米米切削力引起塑切削力引起塑性變形性變形應(yīng)力變質(zhì)層應(yīng)力變質(zhì)層殘余應(yīng)力層殘余應(yīng)力層第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量的內(nèi)涵機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述相組織變化）變質(zhì)層（力學(xué)性能及金材料性能方面表面粗糙度微觀相互位置誤差形狀誤差尺寸誤差加工誤差宏觀幾何方面加工質(zhì)量第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v加工精度及加工誤差加工精度

6、及加工誤差 零件加工后實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和各表面間相零件加工后實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和各表面間相互位置）與理想幾何參數(shù)（形狀、位置無誤差，尺寸互位置）與理想幾何參數(shù)（形狀、位置無誤差，尺寸位于零件圖紙規(guī)定的公差帶中心）的位于零件圖紙規(guī)定的公差帶中心）的 符合符合 程度程度 加工精度加工精度 不符合不符合 程度程度 加工誤差加工誤差機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述符合程度高，加工精度高；符合程度高，加工精度高；加工精度高，加工誤差小。加工精度高，加工誤差小。形狀誤差應(yīng)限制在位置公差之內(nèi)；形狀誤差應(yīng)限制在位置公差之內(nèi)；位置誤差應(yīng)限制在尺寸誤差范圍之內(nèi)。位置誤差應(yīng)限制在尺寸誤差范圍之內(nèi)。第四

7、章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v加工精度及加工誤差加工精度及加工誤差 如不作特殊說明，零件的形狀誤差和位置誤差不應(yīng)大如不作特殊說明，零件的形狀誤差和位置誤差不應(yīng)大于零件尺寸公差的二分之一。于零件尺寸公差的二分之一。 如對零件的形狀誤差或位置誤差有特別要求，應(yīng)在尺如對零件的形狀誤差或位置誤差有特別要求，應(yīng)在尺寸公差之外另加標(biāo)注。寸公差之外另加標(biāo)注。機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述夾具底板零件，頂面與底面之間的距離尺寸為自由公差，夾具底板零件，頂面與底面之間的距離尺寸為自由公差，但頂面對底面的平行度誤差要求很高，需特別加以標(biāo)注。但頂面對底面的平行度誤差要求很高，需特別加以標(biāo)注。

8、第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法 尺寸精度尺寸精度（1 1）試切法）試切法（2 2）調(diào)整法）調(diào)整法（3 3）定尺寸刀具法）定尺寸刀具法零件加工表面尺寸由刀具確定，孔（鉆、擴、零件加工表面尺寸由刀具確定，孔（鉆、擴、鉸）；鍵槽（鍵槽銑刀）；成形刀具（成型鉸）；鍵槽（鍵槽銑刀）；成形刀具（成型表面）表面） （4 4）自動控制法）自動控制法機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法尺寸精度尺寸精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述試切法試切法特點

9、：特點： 試切試切+ +測量測量+ +調(diào)整調(diào)整效率低，對操作者效率低，對操作者水平要求高水平要求高單件、小批生產(chǎn)或單件、小批生產(chǎn)或高精度零件加工高精度零件加工第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法尺寸精度尺寸精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述調(diào)整法調(diào)整法特點：特點：試切好工件試切好工件/ /標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣件樣件+ +對刀裝置對刀裝置成批、大量生產(chǎn)成批、大量生產(chǎn)第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法尺寸精度尺寸精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述自動控自動控制法制法1 - “

10、1 - “通通” ”塞規(guī)塞規(guī)2 - “2 - “止止” ”塞規(guī)塞規(guī)3 3、4 4 - “ - “返回返回” ”觸桿觸桿5 - 5 - 連接桿連接桿6 - “6 - “精磨精磨” ”觸桿觸桿7 - 7 - 停止停止 觸桿觸桿第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法 尺寸精度尺寸精度（1 1）試切法）試切法（2 2）調(diào)整法）調(diào)整法（3 3）定尺寸刀具法）定尺寸刀具法零件加工表面尺寸由刀具確定，孔（鉆、擴、零件加工表面尺寸由刀具確定，孔（鉆、擴、鉸）；鍵槽（鍵槽銑刀）；成形刀具（成型鉸）；鍵槽（鍵槽銑刀）；成形刀具（成型表面）表面） （4

11、4）自動控制法）自動控制法機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法 形狀精度形狀精度（1 1）成形運動法：刀具相對于工件有規(guī)律的切削成）成形運動法：刀具相對于工件有規(guī)律的切削成形運動形運動 例：軌跡法、展成法、相切法和成型刀具法例：軌跡法、展成法、相切法和成型刀具法（2）非成形運動法：通過表面形狀檢驗，人工修整非成形運動法：通過表面形狀檢驗，人工修整加工加工機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法形狀精度形狀精度

12、機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述成形運成形運動法動法 軌跡法：軌跡法：工件表面的生線工件表面的生線（母線和導(dǎo)線）（母線和導(dǎo)線）均由軌跡運動生均由軌跡運動生成成第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法形狀精度形狀精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述成形運成形運動法動法 成型法：成型法：工件的一條生線工件的一條生線通過刀刃的形狀通過刀刃的形狀直接獲得直接獲得 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法形狀精度形狀精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述成形運成形運動法動法 相切法：相切

13、法：工件的一條生線工件的一條生線是刀刃運動軌跡是刀刃運動軌跡的包絡(luò)線的包絡(luò)線 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法形狀精度形狀精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述成形運成形運動法動法范成范成/ /展成法：展成法：工件的一條生線是工件的一條生線是刀刃運動軌跡的刀刃運動軌跡的包絡(luò)線，且包絡(luò)包絡(luò)線，且包絡(luò)線需通過刀具與線需通過刀具與工件間的范成運工件間的范成運動來生成動來生成 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法 位置精度位置精度（1 1）成形運動法：刀具相對于工件有規(guī)律的

14、切削成）成形運動法：刀具相對于工件有規(guī)律的切削成形運動形運動 例：軌跡法、展成法、相切法和成型刀具法例：軌跡法、展成法、相切法和成型刀具法 （2）非成形運動法：通過表面形狀檢驗，人工修整非成形運動法：通過表面形狀檢驗，人工修整加工加工 例：樣板加工例：樣板加工 效率低，但當(dāng)零件效率低，但當(dāng)零件形狀精度要求很高（高于機床設(shè)形狀精度要求很高（高于機床設(shè)備所能提供的成形運動精度）備所能提供的成形運動精度）時采用時采用機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法 位置精度位置精度（1 1）一次裝夾獲得法）一次裝夾獲

15、得法 零件表面的位置精度在一次裝夾中由刀具相對于工件的零件表面的位置精度在一次裝夾中由刀具相對于工件的成形運動位置關(guān)系保證成形運動位置關(guān)系保證（2 2）多次裝夾獲得法）多次裝夾獲得法（3 3）非成形運動法）非成形運動法 人工修整，反復(fù)檢測、加工人工修整，反復(fù)檢測、加工 機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法位置精度位置精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述一次一次裝夾裝夾車床上一次安裝車外圓和端面，則端面相對于外圓表車床上一次安裝車外圓和端面，則端面相對于外圓表面的垂直度由車床橫向溜板運動軌跡與車床主軸

16、回轉(zhuǎn)面的垂直度由車床橫向溜板運動軌跡與車床主軸回轉(zhuǎn)中心線的垂直度來保證中心線的垂直度來保證第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法 位置精度位置精度（1 1）一次裝夾獲得法）一次裝夾獲得法 零件表面的位置精度在一次裝夾中由刀具相對于工件的零件表面的位置精度在一次裝夾中由刀具相對于工件的成形運動位置關(guān)系保證成形運動位置關(guān)系保證（2 2）多次裝夾獲得法）多次裝夾獲得法 通過刀具相對工件的成形運動與工件定位基準(zhǔn)面之間的通過刀具相對工件的成形運動與工件定位基準(zhǔn)面之間的位置關(guān)系來保證零件表面的位置精度位置關(guān)系來保證零件表面的位置精度（3 3）非

17、成形運動法）非成形運動法 人工修整，反復(fù)檢測、加工人工修整，反復(fù)檢測、加工 機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法位置精度位置精度機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述多次多次裝夾裝夾0.1/互為基準(zhǔn)，經(jīng)三次反復(fù)加工，互為基準(zhǔn)，經(jīng)三次反復(fù)加工，保證兩平面平行度保證兩平面平行度0.1AA選擇頂尖孔為基準(zhǔn)，在調(diào)頭的兩次選擇頂尖孔為基準(zhǔn)，在調(diào)頭的兩次裝夾中統(tǒng)一基準(zhǔn)，磨軸上兩軸頸，裝夾中統(tǒng)一基準(zhǔn)，磨軸上兩軸頸，保證兩軸頸的同軸度要求。保證兩軸頸的同軸度要求。第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機

18、械加工精度的獲得方法機械加工精度的獲得方法 位置精度位置精度（1 1）一次裝夾獲得法）一次裝夾獲得法 零件表面的位置精度在一次裝夾中由刀具相對于工件的零件表面的位置精度在一次裝夾中由刀具相對于工件的成形運動位置關(guān)系保證成形運動位置關(guān)系保證（2 2）多次裝夾獲得法）多次裝夾獲得法 通過刀具相對工件的成形運動與工件定位基準(zhǔn)面之間的通過刀具相對工件的成形運動與工件定位基準(zhǔn)面之間的位置關(guān)系來保證零件表面的位置精度位置關(guān)系來保證零件表面的位置精度（3 3）非成形運動法）非成形運動法 人工修整，反復(fù)檢測、加工人工修整，反復(fù)檢測、加工 機械加工質(zhì)量概述機械加工質(zhì)量概述第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加

19、工質(zhì)量及其控制機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素 學(xué)習(xí)要點：掌握機械加工工藝系統(tǒng)原始誤差的概念，掌握工藝系統(tǒng)原始誤差對機械加工精度的影響及控制方法，深刻理解和掌握誤差敏感方向的概念及其在機械加工精度分析中的應(yīng)用。 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機械加工工藝系統(tǒng) 加工過程中，由機床、夾具、刀具、量具和工件構(gòu)成加工過程中，由機床、夾具、刀具、量具和工件構(gòu)成的封閉系統(tǒng)稱為機械加工工藝系統(tǒng)的封閉系統(tǒng)稱為機械加工工藝系統(tǒng)機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v工藝系統(tǒng)原始誤差 與工藝系統(tǒng)原始狀態(tài)有關(guān)：與工藝系

20、統(tǒng)原始狀態(tài)有關(guān)： 零件未加工前工藝系統(tǒng)本身所具有的誤差零件未加工前工藝系統(tǒng)本身所具有的誤差 與工藝過程有關(guān)：與工藝過程有關(guān)： 工藝系統(tǒng)原有精度被破壞產(chǎn)生的附加誤差因素工藝系統(tǒng)原有精度被破壞產(chǎn)生的附加誤差因素 機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v工藝系統(tǒng)原始誤差機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素狀態(tài)下的誤差工件相對于刀具在運動轉(zhuǎn)動誤差狀態(tài)下的誤差工件相對于刀具在靜止誤差誤差誤差誤差傳動誤差導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差誤差主軸機床夾具誤差刀具調(diào)整誤差定位原理幾何零件未加工前工藝系統(tǒng)本身所具有的誤差零件未加工前工藝系統(tǒng)本身所具有的誤差第四章第

21、四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v工藝系統(tǒng)原始誤差機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素工件殘余應(yīng)力變形測量誤差刀具磨損工藝系統(tǒng)受熱變形削力、夾緊力等）工藝系統(tǒng)受力變形（切動誤差工藝系統(tǒng)原有精度被破壞產(chǎn)生的附加誤差工藝系統(tǒng)原有精度被破壞產(chǎn)生的附加誤差第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v誤差敏感方向 各種原始誤差會使刀具和工件之間正確的幾何各種原始誤差會使刀具和工件之間正確的幾何關(guān)系遭到破壞，引起加工誤差。關(guān)系遭到破壞，引起加工誤差。 不同方向的原始誤差，對加工誤差的影響程度不同方向的原始誤差，對加工誤差的影響程度不同。不同。機械加工精度的影響因素機械加工

22、精度的影響因素第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v誤差敏感方向機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v誤差敏感方向 各種原始誤差會使刀具和工件之間正確的幾何各種原始誤差會使刀具和工件之間正確的幾何關(guān)系遭到破壞，引起加工誤差。關(guān)系遭到破壞，引起加工誤差。 不同方向的原始誤差，對加工誤差的影響程度不同方向的原始誤差，對加工誤差的影響程度不同。不同。 當(dāng)原始誤差與工序尺寸方向一致時，原始誤差當(dāng)原始誤差與工序尺寸方向一致時，原始誤差對加工精度的影響最大。對加工精度的影響最大。機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素第四

23、章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v誤差敏感方向機械加工精度的影響因素機械加工精度的影響因素v 刀尖由刀尖由A移至移至A或或A導(dǎo)導(dǎo)致的工件半徑上的誤差致的工件半徑上的誤差是一樣的，為是一樣的，為R AA2RyAAxRRRo2oxxyRAARoOA例：車削加工，工件回轉(zhuǎn)軸例：車削加工，工件回轉(zhuǎn)軸線線O，刀尖正確位置，刀尖正確位置Ay22oo22o22o22oyRR2RRRyRRRR)(設(shè)：設(shè)：Ro=25mm，x=0.1mm 則：則：R=0.1mmy=0.1mm 則：則：R=0.0002mm第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v誤差敏感方向機械加工精度的影響因素機

24、械加工精度的影響因素 AA2RyAAxRRRo2oxxyRAARoOA例：車削加工，工件回轉(zhuǎn)軸例：車削加工，工件回轉(zhuǎn)軸線線O，刀尖正確位置，刀尖正確位置Ay原始誤差的方向在加工表面原始誤差的方向在加工表面法線方向時，加工誤差最大。法線方向時，加工誤差最大。原始誤差的方向在加工表面原始誤差的方向在加工表面切線方向時，加工誤差最小，切線方向時，加工誤差最小，可以忽略不計。可以忽略不計。影響加工精度最大的方向（即影響加工精度最大的方向（即通過刀刃的加工表面的法向）通過刀刃的加工表面的法向）稱為誤差敏感方向。稱為誤差敏感方向。第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制學(xué)習(xí)要點：v掌握機床主

25、軸回轉(zhuǎn)精度的概念及對加工精度的影響，了解主軸回轉(zhuǎn)誤差產(chǎn)生的原因及提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施；v掌握機床導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的概念及對加工精度的影響，掌握機床成形運動之間的位置關(guān)系精度及其對加工精度的影響，了解提高這些精度的措施。機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v機床幾何原始誤差機床幾何原始誤差機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響p基本成形運動自身誤差基本成形運動自身誤差u主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差u直線進(jìn)給運動誤差直線進(jìn)給運動誤差p成形運動之間的相對誤差成形運動之間的相對誤差u縱向進(jìn)給與主軸軸線

26、不平行縱向進(jìn)給與主軸軸線不平行u縱向、橫向進(jìn)給不垂直縱向、橫向進(jìn)給不垂直nf第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響主軸回轉(zhuǎn)主軸回轉(zhuǎn)精度精度n主軸O 機床主軸作回轉(zhuǎn)機床主軸作回轉(zhuǎn)運動時，在任一截運動時，在任一截面上若只有一點面上若只有一點O O的的速度為零，則該點速度為零，則該點為主軸的回轉(zhuǎn)中心。為主軸的回轉(zhuǎn)中心。由于主軸回轉(zhuǎn)誤由于主軸回轉(zhuǎn)誤差，回轉(zhuǎn)中心的位差，回轉(zhuǎn)中心的位置時刻變動，為瞬置時刻變動，為瞬時回轉(zhuǎn)中心。時回轉(zhuǎn)中心。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸實際回轉(zhuǎn)線對其主軸實際回轉(zhuǎn)線對其理想回轉(zhuǎn)軸線（平均理想

27、回轉(zhuǎn)軸線（平均回轉(zhuǎn)軸線，即主軸各回轉(zhuǎn)軸線，即主軸各瞬時回轉(zhuǎn)軸線的平均瞬時回轉(zhuǎn)軸線的平均位置）的漂移。位置）的漂移。v概念：概念：第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響v主軸回轉(zhuǎn)精度主軸回轉(zhuǎn)精度形式形式第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響舉例：采用滑動軸承時主軸徑向跳動分析舉例：采用滑動軸承時主軸徑向跳動分析OOOO（a）軸頸不圓（b）軸承孔不圓第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾

28、何誤差及其對加工精度的影響車床：切削力方向不變，主軸軸頸的圓度誤差將在回轉(zhuǎn)過程中引起軸線位置產(chǎn)生瞬時變化，造成徑向跳動；而軸承內(nèi)孔有圓度誤差時，其影響較小 鏜床：由于切削力作用方向是變化的，因而當(dāng)滑動軸承內(nèi)孔有圓度誤差時，將使主軸在回轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生徑向跳動，引起鏜孔的圓度誤差 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v主軸徑向跳動主要原因主軸徑向跳動主要原因-主軸軸承副的制造誤差主軸軸承副的制造誤差 滑動軸承滑動軸承 軸頸不圓軸頸不圓 軸承孔不圓軸承孔不圓 油膜渦動油膜渦動 滾動軸承滾動軸承 外環(huán)與箱體配合質(zhì)量外環(huán)與箱體配合質(zhì)量 內(nèi)環(huán)與軸頸配合質(zhì)量內(nèi)環(huán)與軸頸配合質(zhì)量 內(nèi)外環(huán)滾道圓

29、度內(nèi)外環(huán)滾道圓度 間隙、受力變形間隙、受力變形 滾動體形狀不一致滾動體形狀不一致機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響v主軸回轉(zhuǎn)精度主軸回轉(zhuǎn)精度形式形式第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響舉例：止推軸承端面誤差對主軸軸向跳動的影響舉例：止推軸承端面誤差對主軸軸向跳動的影響n=0n0若只有一個端面滾道存在誤差，對端面圓跳動影響很??；當(dāng)兩個滾道端面均存在誤差時，才會引起較大的

30、跳動量 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v主軸軸向竄動主要原因主軸軸向竄動主要原因 滾動軸承滾動軸承 止推軸承兩個滾道與軸線的垂直度誤差止推軸承兩個滾道與軸線的垂直度誤差 滾動體的形狀誤差和尺寸一致性滾動體的形狀誤差和尺寸一致性 滑動軸承滑動軸承 主軸軸頸的軸向承載面或主軸軸承的承載端面與主軸回主軸軸頸的軸向承載面或主軸軸承的承載端面與主軸回轉(zhuǎn)軸線之間的垂直度誤差轉(zhuǎn)軸線之間的垂直度誤差機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響 （考慮誤差敏

31、感方向考慮誤差敏感方向） 主軸徑向跳動主軸徑向跳動 回轉(zhuǎn)面加工：圓度誤差回轉(zhuǎn)面加工：圓度誤差 eg：車床上車外圓、鏜孔：車床上車外圓、鏜孔 鏜床上鏜孔鏜床上鏜孔 平面加工：平面度誤差平面加工：平面度誤差 eg：臥式銑床上銑平面：臥式銑床上銑平面機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響nn第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響 （考慮誤差敏感方向考慮誤差敏感方向） 主軸軸向跳動主軸軸向跳動 端面加工（車、鏜）端面加工（車、鏜） 平面度誤差平面度誤差 端面相對于內(nèi)外圓的垂直度誤差端面相對于內(nèi)外圓的垂直

32、度誤差 螺紋加工：螺距誤差螺紋加工：螺距誤差 機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響 （考慮誤差敏感方向考慮誤差敏感方向） 主軸角度擺動主軸角度擺動 主軸角度擺動對加工誤差的影響與主軸徑向跳動對加工誤差的影主軸角度擺動對加工誤差的影響與主軸徑向跳動對加工誤差的影響相似，主要區(qū)別在于主軸的角度擺動不僅影響工件加工表面的響相似，主要區(qū)別在于主軸的角度擺動不僅影響工件加工表面的圓度誤差，而且影響工件加工表面的圓柱度誤差圓度誤差，而且影響工件加工表面的圓柱度誤差機床

33、幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響圓柱只有圓柱度誤差，沒有圓度誤差只有圓柱度誤差，沒有圓度誤差圓柱圓柱既有圓柱度誤差，又有圓度誤差既有圓柱度誤差，又有圓度誤差圓圓第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響直線運動直線運動精度精度v概念：概念： 機床的直線運動精度主要是指導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度機床的直線運動精度主要是指導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度 導(dǎo)軌制造精度導(dǎo)軌制造精度 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度 雙導(dǎo)軌在垂直方向的平行度雙導(dǎo)軌在垂直方向的平行度 導(dǎo)軌

34、與工作臺之間的接觸精度導(dǎo)軌與工作臺之間的接觸精度導(dǎo)致刀尖相對于工件的位置導(dǎo)致刀尖相對于工件的位置變化從而影響加工精度變化從而影響加工精度第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有直線度誤差導(dǎo)軌在水平面內(nèi)有直線度誤差xxx刀尖相對于工件回轉(zhuǎn)軸線在加工表面的刀尖相對于工件回轉(zhuǎn)軸線在加工表面的法法線方向（加工誤差敏感方向）線方向（加工誤差敏感方向）產(chǎn)生位產(chǎn)生位移；位移量等于導(dǎo)軌的直線度誤差；移；位移量等于導(dǎo)軌的直線度誤差；刀尖在水平面內(nèi)的運動軌跡不是一條直線，刀尖在水平面內(nèi)的運動軌跡不是一條直線，造成工件的

35、軸向形狀誤差（圓柱度誤差）造成工件的軸向形狀誤差（圓柱度誤差）x2d第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響 導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差yy yy y刀尖相對于工件回轉(zhuǎn)軸線在加工表面的刀尖相對于工件回轉(zhuǎn)軸線在加工表面的切切線方向（加工誤差非敏感方向）線方向（加工誤差非敏感方向）產(chǎn)生產(chǎn)生位移；位移量等于導(dǎo)軌的直線度誤差；位移；位移量等于導(dǎo)軌的直線度誤差；刀尖在水平面內(nèi)的運動軌跡也不是一條直線，刀尖在水平面內(nèi)的運動軌跡也不是一條直線，造成工件的軸向形狀誤差（圓柱度誤差）造成工件的軸向形狀誤差（圓

36、柱度誤差）可以忽略不計dy2d2第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響 前后導(dǎo)軌扭曲前后導(dǎo)軌扭曲nBHnR工作臺在運動過程中產(chǎn)生擺動工作臺在運動過程中產(chǎn)生擺動刀尖運動軌跡為一條空間曲線，刀尖運動軌跡為一條空間曲線，產(chǎn)生加工誤差（圓柱度誤差）產(chǎn)生加工誤差（圓柱度誤差）nBHR第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響例：車床例：車床H/B=2/3H/B=2/3 n n影響很大影響很大nBHR第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控

37、制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響相互位置相互位置誤差誤差v成形運動間相對位置誤差的影響成形運動間相對位置誤差的影響 車床縱向?qū)к壟c主軸在水平面內(nèi)有平行度誤差車床縱向?qū)к壟c主軸在水平面內(nèi)有平行度誤差例：例： 導(dǎo)軌與主軸平行度誤差：導(dǎo)軌與主軸平行度誤差： Hx （eg：2/300 mm） 工件直徑差：工件直徑差： D=2 LHx主軸主軸n導(dǎo)軌導(dǎo)軌fL俯視圖上導(dǎo)軌俯視圖上導(dǎo)軌與主軸不平行與主軸不平行圓錐形第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響相互位置相互位置誤差誤差v成形運動間相對位置誤

38、差的影響成形運動間相對位置誤差的影響 車床縱向?qū)к壟c主軸在垂直面內(nèi)有平行度誤差車床縱向?qū)к壟c主軸在垂直面內(nèi)有平行度誤差正視圖上導(dǎo)軌與主軸正視圖上導(dǎo)軌與主軸不平行不平行n主軸主軸導(dǎo)軌導(dǎo)軌OBAfABO鞍形（軸剖面內(nèi)為雙曲線）鞍形（軸剖面內(nèi)為雙曲線）例：導(dǎo)軌與主軸平行度誤差：例：導(dǎo)軌與主軸平行度誤差：Hy 工件直徑差：工件直徑差：D=Hy2/Ro第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響相互位置相互位置誤差誤差v成形運動間相對位置誤差的影響成形運動間相對位置誤差的影響 車床橫向?qū)к壟c主軸軸線有垂直度誤差車床橫向?qū)к壟c主軸軸

39、線有垂直度誤差工件端面產(chǎn)生內(nèi)凹或工件端面產(chǎn)生內(nèi)凹或外凸的平面度誤差外凸的平面度誤差例：例： 橫向?qū)к壟c主軸夾角：橫向?qū)к壟c主軸夾角： 平面度誤差：平面度誤差：=(d/2)*tan( )nf第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響v成形運動間相對位置誤差的影響成形運動間相對位置誤差的影響 設(shè)在臥式鏜床上鏜孔，已知鏜床主軸軸線與設(shè)在臥式鏜床上鏜孔，已知鏜床主軸軸線與縱向?qū)к売衅叫卸日`差，請分析下面兩種情縱向?qū)к売衅叫卸日`差，請分析下面兩種情況下產(chǎn)生的加工誤差：況下產(chǎn)生的加工誤差： （1 1）鏜桿進(jìn)給）鏜桿進(jìn)給 （2 2）

40、工件進(jìn)給）工件進(jìn)給ff思考題思考題第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響v成形運動間相對位置誤差的影響成形運動間相對位置誤差的影響 nf AAdc/2dc cos dcdc/2臥式鏜床上工件進(jìn)給鏜孔：鏜桿回轉(zhuǎn)軸線與縱向?qū)к壊黄叫信P式鏜床上工件進(jìn)給鏜孔：鏜桿回轉(zhuǎn)軸線與縱向?qū)к壊黄叫?(dc/2) cos 第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響v成形運動間相對位置誤差的影響成形運動間相對位置誤差的影響 加工后內(nèi)孔呈橢圓形加工后內(nèi)孔呈橢圓形，

41、圓圓度誤差為度誤差為 =dc(1-cos )/2式中式中 dc -刀尖回轉(zhuǎn)直徑刀尖回轉(zhuǎn)直徑因為因為 很小，所以：很小，所以： cos =1- 2/2故可得故可得： =dc 2/4 臥式鏜床上工件進(jìn)給鏜孔：臥式鏜床上工件進(jìn)給鏜孔：鏜桿回轉(zhuǎn)軸線與縱向?qū)к壊黄叫戌M桿回轉(zhuǎn)軸線與縱向?qū)к壊黄叫?fn第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制機床幾何誤差及其對加工精度的影響機床幾何誤差及其對加工精度的影響v成形運動間相對位置誤差的影響成形運動間相對位置誤差的影響 nf AAdc/2dc/cos dc臥式鏜床上鏜桿進(jìn)給鏜孔臥式鏜床上鏜桿進(jìn)給鏜孔: :若鏜桿回轉(zhuǎn)軸線與縱向?qū)к壊黄叫腥翮M桿回轉(zhuǎn)軸線與

42、縱向?qū)к壊黄叫?第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制學(xué)習(xí)要點：v掌握掌握工藝系統(tǒng)剛度的概念及其對加工精度的影響，的概念及其對加工精度的影響，重點掌握重點掌握切削力作用點位置變化和切削力大小變化對加工形狀精度的影響；掌握；掌握誤差復(fù)映的概念；的概念；了解影響工藝系統(tǒng)剛度的因素及減小工藝系統(tǒng)受了解影響工藝系統(tǒng)剛度的因素及減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施。力變形對加工精度影響的措施。v了解工藝系統(tǒng)的熱源，掌握工藝系統(tǒng)熱變形的規(guī)了解工藝系統(tǒng)的熱源，掌握工藝系統(tǒng)熱變形的規(guī)律和特點和律和特點和工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響，了解控制工藝系統(tǒng)熱變形的措施。了解控制工藝系統(tǒng)熱變形的措

43、施。 工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v受力變形受力變形 材料力學(xué)中受力變形材料力學(xué)中受力變形梁截面慣性矩工件材料彈性模量點及施力元件變形梁自身變形，不包括支:)(JEyxxl3EJlyFkkFy22 工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受力變形xFLy在切削力在切削力Fp作用下，工件、作用下，工件、前后頂尖、刀架都產(chǎn)生變形前后頂尖、刀架都產(chǎn)生變形yyHxyTyB-MyW-MFpMM第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控

44、制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受力變形 假設(shè)切削力作用點位于假設(shè)切削力作用點位于距前頂尖為距前頂尖為x的截面的截面M-M上。上。 工藝系統(tǒng)在截面工藝系統(tǒng)在截面M-M上上的總變形：的總變形：yyHxyTyB-MyW-MFpMMABCxLMWMBMWMBMTMHM- syyBCAByyyyy第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響部件部件受力受力變形變形M-M處變形處變形床頭床頭尾架尾架刀架刀架工件工件yyHxyTyB-MyW-MFpM

45、MABCxLMWMBMWMBMTMHM- syyBCAByyyyyLxyBCLxLyABTHLxLFpLxFppFpFLxLkFyHpHLxkFyTpTBpBkFy2HpM-HLxLkFy)(2TpM-TLxkFy)(BpBM-BkFyy3EJLxxLFy22pM-W)(WpWkFy第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v工藝系統(tǒng)剛度工藝系統(tǒng)剛度部件部件受力受力變形變形M-M處變形處變形床頭床頭尾架尾架刀架刀架工件工件LxLFpLxFppFpFLxLkFyHpHLxkFyTpTBpBkFy2HpM-HL

46、xLkFy)(2TpM-TLxkFy)(BpBM-BkFyy3EJLxxLFy22pM-W)(WpWkFy工件是單一零件，它工件是單一零件，它的剛度可以利用材料的剛度可以利用材料力學(xué)公式求出；力學(xué)公式求出；床頭箱、尾架、刀架床頭箱、尾架、刀架都是由若干零件裝配都是由若干零件裝配組成的部件，它們的組成的部件，它們的剛度無法直接計算，剛度無法直接計算，須通過實驗的方法獲須通過實驗的方法獲得（對部件施加力，得（對部件施加力，記錄力及變形量，通記錄力及變形量，通過作圖法求剛度）。過作圖法求剛度）。第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與

47、受熱變形對加工精度的影響v工藝系統(tǒng)受力變形工藝系統(tǒng)受力變形v工藝系統(tǒng)在工藝系統(tǒng)在M-M處剛度處剛度3EJLx)xL(k1)Lx(k1)LxL(k1Fyyyyy22B2T2HpMWMBMTMHM- s3EJLx)xL(k1)Lx(k1)LxL(k11yFk22B2T2HM- spM- syyHxyTyB-MyW-MFpMMABCxL第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v切削力大小不變，但切削力作用點位置變化引起切削力大小不變，但切削力作用點位置變化引起加工誤差加工誤差 位置不同位置不同剛度不同剛度不同變

48、形不同變形不同圓柱度誤差圓柱度誤差 工件剛度大、機床剛度小；工件剛度大、機床剛度小； 工件剛度小、機床剛度大；工件剛度小、機床剛度大；3EJLxxLk1Lxk1LxLk11k22B2T2HM- s)()()(第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v 工件剛度大、機床剛工件剛度大、機床剛度小度小 （短粗軸）（短粗軸） 工件變形忽略不計；工件變形忽略不計； 加工誤差以機床受力加工誤差以機床受力變形為主變形為主 車外圓時，工件呈鞍形車外圓時，工件呈鞍形Lkk11x0lk2xlkxL2yk1Lxk1LxLk1F

49、yTH2T2HMsB2T2HpM- s)()()(mink1kk1FyLkk11xk1k1FyLxk1k1Fy0 xBTHpsTHBTpsBHps第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v 工件剛度大、機床剛工件剛度大、機床剛度小度小 （短粗軸）（短粗軸） 工件變形忽略不計；工件變形忽略不計； 加工誤差以機床受力加工誤差以機床受力變形為主變形為主 車外圓時，工件呈鞍形車外圓時，工件呈鞍形第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工

50、精度的影響v切削力大小不變，但切削力作用點位置變化引起切削力大小不變，但切削力作用點位置變化引起加工誤差加工誤差 位置不同位置不同剛度不同剛度不同變形不同變形不同圓柱度誤差圓柱度誤差 工件剛度大、機床剛度小；工件剛度大、機床剛度?。?工件剛度小、機床剛度大；工件剛度小、機床剛度大；3EJLxxLk1Lxk1LxLk11k22B2T2HM- s)()()(第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v 工件剛度小、機床剛度大工件剛度小、機床剛度大（細(xì)長軸）（細(xì)長軸） 機床變形可忽略不計；加機床變形可忽略不計；加

51、工誤差以工件受力變形為主工誤差以工件受力變形為主 車外圓時，工件呈鼓形車外圓時，工件呈鼓形L21x0 xLxLxy3EJLxxLFy2Ms22pM- s)()()(max48EJLFy2Lx0yLx0y0 x3psss第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起加工誤差加工誤差工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響3EJLxxLk1Lxk1LxLk11k22B2T2HM- s)()()(M- spM- skFy第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控

52、制v切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起加工誤差加工誤差工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工件加工過程中，加工余量不均或工件材料硬度不均等，都將引起切工件加工過程中，加工余量不均或工件材料硬度不均等，都將引起切削力的改變，使工藝系統(tǒng)的變形發(fā)生變化，造成加工誤差削力的改變，使工藝系統(tǒng)的變形發(fā)生變化，造成加工誤差正系數(shù)各種因素對切削力的修，公式的實驗條件不符時當(dāng)實際加工條件與經(jīng)驗指數(shù)系數(shù)、條件的系數(shù)取決于工件材料和切削背向切削力pppppppFpFpFpFFFFFpFZYXpFpkZYXCFP84kvfaCF

53、第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v切削力大小變化引起加工誤差切削力大小變化引起加工誤差車床上車軸，毛坯為車床上車軸，毛坯為自由鍛件，有圓度誤自由鍛件，有圓度誤差（例如橢圓形）。差（例如橢圓形）。為加工出直徑為為加工出直徑為do的的軸，調(diào)好刀具位置。軸，調(diào)好刀具位置。加工過程中切削深度加工過程中切削深度變化變化 最大切深：最大切深：ap1 最小切深：最小切深：ap2ap1ys1ap2ys2毛坯毛坯希望加工的希望加工的零件表面零件表面實際獲得的實際獲得的零件表面零件表面do第四章第四章 機械加工質(zhì)量及

54、其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v切削力大小變化引起加工誤差切削力大小變化引起加工誤差1XkvfCCCakvfaCFpppFpFpppFpFpFpFFZYFpFZYXpFpap1ys1ap2ys2毛坯希望加工的零件表面實際獲得的零件表面do短軸位置長軸位置p2p1pCaCaF第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響v切削力大小變化引起加工誤差切削力大小變化引起加工誤差M- spM- skFy短軸位置長軸位置sp2s2sp1s1kCayk

55、Cay毛坯的橢圓形誤差以一定比例反映到加工后的工件表面上毛坯的橢圓形誤差以一定比例反映到加工后的工件表面上)p2p1ss2s1a(akCyyw加工后圓度誤差p2p1aaB加工前圓度誤差ap1ys1ap2ys2毛坯希望加工的零件表面實際獲得的零件表面do第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起加工誤差加工誤差工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響3EJLxxLk1Lxk1LxLk11k22B2T2HM- s)()()(M- spM- skFy由于工藝系統(tǒng)的受力

56、變形，工件加工前的誤差以類似的由于工藝系統(tǒng)的受力變形，工件加工前的誤差以類似的形狀反映到加工后的工件上去，造成加工后的誤差，這形狀反映到加工后的工件上去，造成加工后的誤差，這種現(xiàn)象稱為種現(xiàn)象稱為誤差復(fù)映誤差復(fù)映。第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起加工誤差加工誤差工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響工藝系統(tǒng)受力與受熱變形對加工精度的影響由于工藝系統(tǒng)的受力變形，工件加工前的誤差（由于工藝系統(tǒng)的受力變形，工件加工前的誤差（B）以類似的形狀反映到加工后的工件上去，造成加工后的以類似的形狀反映到加

57、工后的工件上去，造成加工后的誤差（誤差（W），這種現(xiàn)象稱為，這種現(xiàn)象稱為誤差復(fù)映誤差復(fù)映。誤差復(fù)映的程度通常以誤差復(fù)映的程度通常以誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映系數(shù)（）表示。）表示。sp2p1s2s1KCaayyBW第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v誤差復(fù)映規(guī)律小結(jié)誤差復(fù)映規(guī)律小結(jié) 毛坯的任何形狀、位置誤差都會復(fù)映給零件，使加工毛坯的任何形狀、位置誤差都會復(fù)映給零件，使加工后的零件存在加工誤差；后的零件存在加工誤差； 成批大量生產(chǎn)中用調(diào)整法加工一批工件時，如果毛坯成批大量生產(chǎn)中用調(diào)整法加工一批工件時，如果毛坯尺寸一致性差尺寸一致性差，加工后這批工件還會存在尺寸，加工后這批工件還會存

58、在尺寸一致性一致性問題問題。 0 0 1.67特級特級工序能力過高，可以允許有異常波動，不經(jīng)濟工序能力過高，可以允許有異常波動，不經(jīng)濟1.67Cp1.33一級一級工序能力足夠，可以允許有一定的異常波動工序能力足夠，可以允許有一定的異常波動1.33Cp1.00二級二級工序能力勉強，需密切注意工序能力勉強，需密切注意1.00Cp0.67三級三級工序能力不足，會出現(xiàn)少量不合格品工序能力不足，會出現(xiàn)少量不合格品0.67Cp四級四級工序能力很差，必須加以改進(jìn)工序能力很差，必須加以改進(jìn)第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制v 確定工序能力確定工序能力v減少廢品的改進(jìn)措施減少廢品的改進(jìn)措施存

59、在常值系統(tǒng)誤差：調(diào)整機床（將分布中心調(diào)整至公存在常值系統(tǒng)誤差：調(diào)整機床（將分布中心調(diào)整至公差帶中心位置），消除常值系統(tǒng)誤差差帶中心位置），消除常值系統(tǒng)誤差工序能力低下（四級）：更換成更高精度機床，減少工序能力低下（四級）：更換成更高精度機床，減少隨機誤差隨機誤差工序能力四級，很差。670500400206TCp.第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制加工誤差的統(tǒng)計分析加工誤差的統(tǒng)計分析v分布曲線法分布曲線法-缺憾缺憾 分布曲線法分析加工誤差時，需在全部工件加工完成分布曲線法分析加工誤差時，需在全部工件加工完成后進(jìn)行，不能反映零件加工的先后順序后進(jìn)行，不能反映零件加工的先后順序

60、不能將按照一定規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差與隨機誤差區(qū)分不能將按照一定規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差與隨機誤差區(qū)分開來開來 不能在加工進(jìn)行過程中提供控制工藝的資料不能在加工進(jìn)行過程中提供控制工藝的資料第四章第四章 機械加工質(zhì)量及其控制機械加工質(zhì)量及其控制加工誤差的統(tǒng)計分析加工誤差的統(tǒng)計分析v點圖法點圖法 逐點點圖（單值點圖）逐點點圖（單值點圖） 在一批零件的加工過程中，依次測量每個零件的加工在一批零件的加工過程中，依次測量每個零件的加工尺寸，并按順序記入以零件號為橫坐標(biāo)、零件尺寸為尺寸，并按順序記入以零件號為橫坐標(biāo)、零件尺寸為縱坐標(biāo)的圖標(biāo)中縱坐標(biāo)的圖標(biāo)中 x-Rx-R圖圖 由小樣本均值由小樣本均值x的點圖和小樣本極