第章機械加工精度

第五章機械加工精度第一節(jié)概述第二節(jié)影響加工精度的因素及其分析第三節(jié)加工誤差的綜合分析第四節(jié)提高加工精度的工藝措施了解各種因素對加工精度的影響規(guī)律，找出提高加工精度的途徑，以保證零件的加工質量。本章學習目標：第一節(jié)概述加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀及各表面相互位置等參數(shù)）與理想幾何參數(shù)的符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。

一、加工精度理想幾何參數(shù)表面—絕對平面、圓柱面等；位置—絕對平行、垂直、同軸等；尺寸—位于公差帶中心。機械加工精度尺寸精度形狀精度位置精度二、獲得加工精度的方法1、獲得尺寸精度的方法試切法：用于單件小批生產(chǎn)；調整法：用于成批大量生產(chǎn)；定尺寸刀具法：生產(chǎn)率高，刀具制造復雜；自動控制法：切削測量補償自動完成。2、獲得形狀精度的方法軌跡法：利用刀尖運動軌跡形成工件表面形狀；成形刀具法：由刀刃的形狀形成工件表面形狀；展成法：由切削刃包絡面形成工件表面形狀；3、獲得相互位置精度的方法主要由機床精度、夾具精度和工件的裝夾精度來保證。仿形法：在普通銑床上用軸向剖面形狀與被切齒輪齒槽形狀完全相同的銑刀切制齒輪的方法。三、加工誤差與原始誤差加工誤差是指零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏離程度。加工誤差的大小表示了加工精度的高低，加工誤差是加工精度的度量。由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(tǒng)的誤差是工件產(chǎn)生加工誤差的根源。我們把工藝系統(tǒng)的各種誤差稱之為原始誤差。使工藝系統(tǒng)各組成部分之間的位置關系或速度關系偏離了理想狀態(tài)，致使加工后的零件產(chǎn)生了加工誤差。原始誤差對加工誤差的影響各種原始誤差的大小和方向各有不同，而加工誤差則必須在工序尺寸方向上測量。所以原始誤差的方向不同時對加工誤差的影響也不同。把對加工誤差影響最大的那個方向（即通過刀刃的加工表面的法線方向）稱為誤差敏感方向。當主軸在Z方向存在誤差△Z時，反映到工件半徑方向上的誤差為△Rz當主軸在Y方向存在誤差△Y時，則此誤差將是1：1反映到工件半徑方向上★dΔRR+ΔRRΔYoDΔRΔZ原始誤差與加工誤差的關系以車削為例說明原始誤差與加工誤差的關系ZY圖例

加工精度尺寸精度形狀精度位置精度

加工誤差與理想零件的偏離加工精度的另一描述

工藝系統(tǒng)機床刀具夾具工件

原始誤差工藝系統(tǒng)的誤差產(chǎn)生加工誤差的根源包括工藝系統(tǒng)靜誤差、動誤差

研究加工精度方法統(tǒng)計分析法第二節(jié)影響加工精度的因素及其分析一、加工原理誤差原理誤差是指由于采用了近似的成形運動或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差。多為形狀誤差。（1）展成法加工漸開線齒輪（2）成形圓弧銑刀銑圓弧面二、麗機床席誤差機床池誤差是指邊在無拌切削筐負荷視下，詞來自擾機床孩本身陜制造怪誤差相、安狹裝誤您差和觸磨損。機床究誤差的組頁成主軸夕回轉獅誤差導軌斗誤差傳動怪鏈誤擔差機床躲誤差的來趟源機床勁制造磨損安裝a）純徑大向跳趕動c）純角他度擺員動b）純軸艇向竄薪動實際鄭回轉渣軸線么始終虧平行賠于理偽想回劈燕轉軸啞線，握在一網(wǎng)個平獅面內呢作等幅鬧的跳京動，影響梨工件康圓度。實際友回轉綁軸線愧始終安沿理培想回很轉軸復線作曠等幅愿的竄派動，影響覺軸向線尺寸。實際江回轉壟軸線屋與理狂想回然轉軸汪線始競終成畢一傾鋼角，悲在一鑰個平據(jù)面上碧作等幅蓄擺動期，且岔交點恩位置赴不變，影響曾圓柱脹度。主軸復工作反時，識其回垃轉軸庭線的簡運動埋誤差健是以布上三翅種運劣動方展式的鬼綜合挽。1、主鳥軸回肝轉誤葛差主軸閘回轉辟軸線紐奉的運扇動誤背差提高雜主軸忽回轉幼精度趴的因盼素1）提淘高主柏軸部徹件的忠制造焦精度2）對腿滾動憑軸承貼進行丹預緊畫，以感消除盤間隙主軸傘回轉移誤差周產(chǎn)生訊的原揚因1）主猶軸的印誤差2）軸竿承的違誤差3）配方合間炒隙2、導暮軌誤集差機床爛導軌是機祝床中容確定詞某些蒼主要副部件歪相對巷位置弟的基坦準，牛也是來某些綱主要傭部件狂的運須動基習準。表現(xiàn)鋸形式水平責面內釀的直遼線度垂直煮面內好的直別線度前后澤導軌閉的平掀行度泥（扭置曲）ΔYΔYoDΔR水平洞面導軌膊水平火面內佛直線哭度敏感抵方向輕，使蛛工件河產(chǎn)生矮圓柱受度誤氧差垂直帝平面導軌啄垂直召面直螞線度ΔZdΔRΔZRd/掙2非敏廊感方潤向，耐可忽暖略不戒計刀架然傾倒傻，刀岡尖相庭對工豎件在追水平廣和垂報直兩芳個方地向上朗產(chǎn)生芒偏移化。3、傳異動鏈猴誤差傳動吉鏈誤嘗差是指娃機床糞內聯(lián)司系傳鍛動鏈忌始末覽兩端虎傳動走元件仆之間派相對掀運動政的誤橋差。eg：車舟螺紋保、滾團齒、宿插齒產(chǎn)生竊原因鏟：傳器動鏈亞中各延傳動瓶元件慮的制造查誤差約、裝搜配誤從差及前磨損。車螺雨紋的慨傳動災誤差鄭示意租圖S-工件虜導程魚，T-絲杠緩導程冶，i-齒輪歐傳動德比S=iT三、腿工藝寨系統(tǒng)迫其它蛋幾何代誤差1、刀免具誤券差一般圓刀具對加饅工精城度沒恰有直畫接影膜響，靠胳對刀刪來保默證精填度。扭但磨棉損后尤對工梅件尺霸寸或爆形狀率精度鐮有一凈定影悉響。定尺距寸刀亮具直接葡影響太被加舒工工緞件的造尺寸瓣精度。成形句刀具影響扛被加倒工面詠的形德狀精悲度。2、夾淹具誤友差包括夾具陶制造襯誤差項、安腿裝誤橫差及利磨損，對綢工件母尺寸謊精度幫和位壯置精乎度影皮響很蜂大。3、工線件的嫩安裝既誤差共、調款整誤參差及承測量束誤差四、培工藝岡系統(tǒng)欲受力型變形倆引起畢的加臣工誤追差工藝辮系統(tǒng)機床救、夾遇具、土工件州、刀陣具破換曠了刀茶具、坐工件間相惡對位箭置外力亦作用鬧下切削吃力、錘傳動喜力、兆慣性映力、偷夾緊者力、發(fā)重力產(chǎn)生完了加錫工誤機差夾緊天變形鏜桿津變形1、工啄藝系五統(tǒng)剛再度工藝氣系統(tǒng)泰抵抗線外力爪使其魯變形境的能童力。計算盲工藝廈系統(tǒng)曠剛度腎只考古慮y方向井上的盈切削渡分力Fy和變形憂位移揭量y。2、工水藝系常統(tǒng)受單力變真形對通加工羞精度浪的影風響1）切蔥削力婦作用隊點位午置不宅同對攪加工城精度佳的影谷響工藝此系統(tǒng)餃的剛價度，公隨著貪受力分點位路置的移變化娃而變束化。細長箱零件壺，剛植度低噸，工森藝系尾統(tǒng)的搬變形讓取決臥于零兄件的浴變形拴，產(chǎn)京生鼓索形加悅工誤量差。短粗徹工件喘，工叨件剛祖度較取大，壇變形派小，餅工藝灶系統(tǒng)筒的變勞形取曉決于企機床孔頭、碰尾架役、頂豬尖、滅刀架底和刀辛具的哀變形支，零被件產(chǎn)語生鞍岡形加舅工誤摧差。圖例2）切智削過求程中尸受力皇大小看變化卵對加犧工精筑度的量影響當毛具坯有粱形狀召誤差定或位僑置誤霧差時凡，加幸工后雞工件順仍會慢有同銹類的徹加工滔誤差爛，但跟每次菠走刀習后加捆工誤胃差將詳逐步賢減少花。誤差士復映絹規(guī)律以車閱削短倘圓柱導工件伐外圓忙為例賺：毛坯禿存在李的圓券度誤柿差△m=踐ap1-a溉p2工件射產(chǎn)生陣圓度誘誤差△w=逮y1-y2△m越大執(zhí)，△w越大在零筐件同凡一截擊面內擱切削嗓，由男于材料嗽硬度群不均意或加爹工余腸量的史變化將引答起切簽削力晃大小牧的變摟化，原而此曉時工排藝系獅統(tǒng)的劃剛度K是常輩量，套所以練變形蔽不一備致，舍導致饑零件咽的加歲工誤責差。毛坯慘形狀鋼誤差彩復映3、減租少工熄藝系稼統(tǒng)受乎力變緣瑞形的建措施1）提高拜工藝蹄系統(tǒng)躬的剛野度；2）轉移賢或補故償變濃形。1、熱代源工藝系統(tǒng)熱源內部熱源外部熱源切削熱摩擦熱環(huán)境熱輻射熱工件跑、刀閉具、蠟切屑填、切日削液電機依、軸撞承、臺齒輪禮、油碎泵等氣溫訂、室肆溫變諷化、李熱、母冷風惕等日光遮、照才明、葵暖氣孝、體村溫等機械筍加工扇過程欣中，普工藝處系統(tǒng)漫在各希種熱源的影瞞響下熱，產(chǎn)介生復醒雜的猾變形術，破室壞了嶄工件掏與刀償具相撓對位棄置和盈相對危運動推的準庫確性膝，引晃起加渾工誤類差。五、盜工藝釀系統(tǒng)峽熱變典形對崇加工犁精度既的影畝響2、熱跳變形運對加書工精乏度的僵影響機床敲熱變耽形工件忠熱變巧形刀具遭熱變享形圖例導軌蠟磨床山熱變奇形立式蔬銑床進受熱輛變形樂形態(tài)機床垃工作日時的省溫度醉和時痛間關扯系均勻碑受熱怨（錐執(zhí)度）不均看勻受茄熱（鞏彎曲攀變形象）車刀查熱變音形曲軟線3、減巖少工炎藝系鼓統(tǒng)熱固變形償?shù)拇攵涫?）控制戚溫度肥變化1）減少融發(fā)熱腦和隔太離熱蘭源2）冷鉛卻與尸散熱六、扁工件采內應懂力對笨加工碑精度吧的影毫響殘余艙應力(內應啄力)是指伐當外袋部載量荷去爽除以卵后，酷仍然庫殘存男在工霸件內集部的態(tài)應力攏。毛坯閘制造旗中產(chǎn)址生的慌殘余上應力冷校炭直帶喝來的獸殘余飼應力切削逗加工湖產(chǎn)生盼的殘矮余應協(xié)力由于漲切削客力和船切削算熱的暈綜合窮作用土，使含表面對層金柴屬晶促格發(fā)闖生變橫形或通使金昏相組私織變苦化，仰從而稻會造具成表繩面層掌的殘逼余應歲力。圖例圖例減小翼或削箱除內董應力驅的措錘施1）合肉理設損計零醒件的啞結構揮；2）盡摔量不半采用傻冷校錯直工眨藝，啊對精乓密零納件應確嚴禁馬使用恩冷校堆直；3）合賽理安等排時邪效及炸其他編去應腐力的哲熱處安理；小結加工灑前的左誤差加工束中的曉誤差加工棄后的殺誤差加工嗎原理奏誤差暈、機慶床制診造誤項差工藝親系統(tǒng)視受力紅、受眠熱變駐形工件洪內應國力第三丹節(jié)種加爹工誤也差的盲綜合壺分析一、致加工霧誤差逝的性絞質及葉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。

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；預先可以估計；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；預先可以估計；較難完全消除；會造成工件尺寸的增大或縮?。挥绊懗叽绶植记€的形狀預先不能估計；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隨機槳性誤長差：可采板用統(tǒng)薯計分嬸析法因，縮朋小它犯們的胡變動躬范圍文。變值紋系統(tǒng)犬性誤杰差：查明缺其大懂小和趣方向男隨時呢間變啊化的亂規(guī)律版后，萌采用自動光連續(xù)斃補償犁或自轎動周熱期補抗償?shù)姆借b法消紛除。常值扒系統(tǒng)頃性誤圖差：查明額其大利小和持方向屋后，露通過調整消除鋒。不同那性質優(yōu)誤差托的解鄉(xiāng)豐決途恨徑二、敬加工脖誤差蒼的統(tǒng)宣計分聞析法加工銳誤差給的統(tǒng)蠶計分潮析法指以飛生產(chǎn)對現(xiàn)場牙觀察肢、檢熟測所值得的曬結果常為基燦礎，粉運用礦數(shù)理竿統(tǒng)計嘉的方呼法進及行歸駛納、臣分析鹿和判收斷，溪找出嬸產(chǎn)生料誤差貓的原址因，隨從而午采取沖相應宏的措轉施。誤差較的統(tǒng)看計分繞析常運用2類方蠅法：實際被分布戀圖（持直方撓圖）理論誤分布蘇曲線除（正參態(tài)分椅布曲誦線）★分布消圖分皇析法點圖敏分析燭法分布晴圖分率析法1、實權際分里布圖醉（直笛方圖偽）加工呀一批立工件椒，由危于各張種誤蒸差的探存在沒，加系工尺餅寸的絹實際爽數(shù)值粒是各絨不相優(yōu)同的拜，這橋種現(xiàn)皮象稱且為尺寸染分散。以工依件尺泳寸為臣橫坐扣標，掛以頻倘數(shù)或級頻率昆為縱屠坐標，即可摟作出詳該工既序工停件加程工尺逗寸的狀實際掙分布轟圖—直方由圖。直方蜘圖：可以滑判斷痛生產(chǎn)撈過程暗是否脅穩(wěn)定迅，估扣計生胃產(chǎn)過槳程的附加工諸質量鴉及產(chǎn)訂生廢得品的忙可能肝性。圖例零件忘尺寸牲直方乓圖直方材圖的廈作法打與步敏驟1）宜收集杯數(shù)據(jù)抽取掃一個四樣本,樣本幅容量崇一般務取1緣瑞00正件左右右，野測量防各零段件的貸尺寸盜，并太找出xma觀x和xmi起n。2）分組組數(shù)畏過多怖，分喚布圖蝦會被千頻數(shù)膝的隨員即波僻動所黃歪曲本；組搬數(shù)太歲少，固分布民特征做將被受掩蓋孕。3）拔確定役組距厚及分董組組鬼界組距傘：h=怪(xma巾x-苦xmi肥n)/味(k-1)第一奧組上睡界值乏：s1=xmi簡n+h/寧2第一事組下僅界值左：x1=xmi渣n-h/早24）融統(tǒng)計恩頻數(shù)末分布將各頓組的仆尺寸壞頻數(shù)熱、頻射率和歡頻率撫密度舞填入滑表中旁。5）愚繪制游直方踏圖按表廚列數(shù)彩據(jù)以慨頻率紫為縱疏坐標掏，組漏距為寬橫坐栽標畫煎出直怕方圖拉。取在尼一次田調整彈下加茄工出右來的站軸件20航0個，萬經(jīng)測誰量，素得到答最大瓜軸頸彈為Φ15繡.1穗45跑mm，最島小軸擇頸為Φ15丘.0呢15德mm，統(tǒng)子計每皺組的允工件疤數(shù)，忽結果礙如下待表，譽畫出賽實際允分布雁曲線蒙。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工件侮頻數(shù)抬分布違表2、勾理論只分布先圖—敢正態(tài)喊分布蝦曲線在分雕析工魂件的慌加工籍誤差叮時，緞通常鈔用正態(tài)懸分布忌曲線代替發(fā)實際或分布村曲線勾，可樹使問緞題的龍研究材大大責簡化蛋。大量稈實踐脈經(jīng)驗愿表明網(wǎng)，在她用調山整法丙加工目時，尾當所歐取工腎件數(shù)寶量足挨夠多偷，且躲無任形何優(yōu)紗勢誤刻差因底素的價影響塔，則年所得誼一批掌工件志尺寸由的實店際分直布曲付線便舉非常賓接近濱正態(tài)滅分布泛曲線縮慧。正態(tài)價分布棟曲線夜方程抄式為年：尺寸雄分布耗概率售密度工序超的標宴準偏孝差工件批平均炎尺寸槳（分跪散中泄心）1）直渣線以x=μ左右宣對稱倉；2）對μ正負階偏差薦相等惠；3）分羽布曲迫線與劍橫坐捆標所認圍成阻的面侄積包耽括了殿全部枕零件敘數(shù)(l覽00％)，故牌其面概積等釋于1；取秤正態(tài)粱分布床曲線欣的分逝布范傍圍為金土3σ（占99引.7叛3％逮）。μ-+正態(tài)扁分布絞曲線佩的特求征參葵數(shù)蛋和σ算術蹲平均蘋值，免是確煙定曲除線位脊置的銅參數(shù)孝。決定示一批道工件取尺寸分散廉中心塘的坐姓標位磨置。艷改變挑時，漸整個匠曲線濫沿χ軸平廁移，但曲竭線形坦狀不副變。值主任要由飄常值搭系統(tǒng)竿誤差幣確定揮。(2遺)σ工序劈燕標準恢偏差掘，決餡定了飛分布障曲線待的形卡狀和傭分散毫范圍昂。σ值減慨小時同曲線險形狀娃陡峭件，尺擁寸分斃散的騰范圍及小；σ值增趨大時央曲線筐形狀挎平坦喬，尺梨寸分鍵散的昏范圍笑大。σ值主鐮要由度隨機揚誤差算和變痕值系朋統(tǒng)誤歸差決朝定。1）判斷鬼加工航方法竟是否便合適工序田能力頂系數(shù)局：判斷賠工藝籠能力竭能否助滿足勇加工具精度快要求崖。3、分咐布曲仙線法奧的應晨用2）估算等工序擠加工販的合臣格率高及廢家品率令則有醉：φ(z)為圖純中陰床影線悅部分揮的面稅積。對于次不同z值的φ(z)，可由吳表查介出。φ(z)標準明正態(tài)撥分布Q廢品途率＝0.偉5-Φ(Z躺)計算擁簡單徒，能躺及時瞇提供尾主動然控制撤信息籠，可魂用于猴穩(wěn)定伍過程各、也斷可用蹤蝶于不塵穩(wěn)定于過程蘿。分布追圖分銷析法隙缺點1）寧不能稠反應舉誤差幟的變哨化趨紙勢，霜很難額把隨挎機性刑誤差煩與變遍值系杠統(tǒng)誤謀差區(qū)梢分開降來；2）不蛛能及鑰時提唯供工從藝過章程精唐度的插信息慰，事后壤分析。點圖懇分析箱法點圖桐分析調法1、個連值點她圖依次駁測量說每件轎尺寸觀，記娛入以腥零件居號為倆橫坐趴標，男以尺賽寸為斷縱坐暑標的扭圖表箱中，能較浴清楚傲地揭鍛示出茅加工探過程搜中誤均差的維性質醋及其簡變化慨趨勢激。瞬時任尺寸驅分散為中心坐，變邁值系帆統(tǒng)誤牽差。2、均幫值-衫極差闊點圖采用攤順序運小樣什本（盟4～喜6）株，由勝小樣副本均劈燕值點叨圖和梯極差福點圖接組成彼，橫梢坐標宮為小辱樣本嬸組序單號。樸小樣惱本組長一般毛為2箏0～臟30躬。反映借了系余統(tǒng)性烘誤差廳、隨蛾機誤愧差及粥其變純化趨祖勢。①漸定期帳測小雕樣本厚尺寸線；②漲計算炎均值飲和極疾差R；③確定逮中心朗線和真上下隊控制削線，秩定期悠描點泡。圖例均值毯點圖丙反映孔了質坦量指貍標分挺布中疏心(擦系統(tǒng)介誤差騾)的辰變化極差初點圖本反映憤了質準量指甩標分豬布范政圍(晴隨機個誤差殲)的瘋變化③欄點仍子無重明顯剛規(guī)律紅性。生產(chǎn)業(yè)過程齡穩(wěn)定燙的標垃志：①粥沒有肆點子齊超出德控制筐線；②蜓大部袋分點姥子在折中線叫附近扇波動絞，小鞏部分柴點子想在控訪制線值附近；一、叢加工層誤差吧的性廚質及洞分類二、乳加工察誤差欠的統(tǒng)軟計分攀析法1、分染布圖階分析振法2、點糠圖分北析法小結第四售節(jié)扁提姨高加叫工精引度的腸工藝禍措施（1）士減少味誤差鼻法（2）閃誤差添補償有法（3）捆誤差川分組讓法（4）瀉誤差腿轉移知法（5）既“就明地加寒工”染法（6）沈控制閉誤差椒法六大繩措施一、麗減少干誤差法查明業(yè)產(chǎn)生稍加工戀誤差紅的主勁要因右素后勇