动力机械制造与维修.ppt

2020 4 16 1 2020 4 16 2 第二章机械加工精度 2 1加工精度的基本概念Basicconceptionofworkingaccuracy 机械零件的加工质量指标有两大类 加工精度 加工表面质量 1 加工精度零件加工以后的几何参数 尺寸 形状和位置 与理想零件的几何参数相符合程度 例 IT6 IT7 2020 4 16 3 理想零件 idealworkpiece 对表面形状而言 就是绝对正确的圆柱面 平面 锥面等 对于表面位置而言 就是绝对平行 垂直 同轴和一定角度 对尺寸而言 就是零件尺寸的公差带中心 2020 4 16 4 2 加工误差 mismachiningtolerance 零件加工后的几何参数与理想零件几何参数的偏差程度 精度是对一定尺寸 形状 位置的精确程度 误差是对一定尺寸 形状 位置的相差程度 2020 4 16 5 误差是精度的度量 加工精度高低是通过加工误差大小来反映 所谓保证加工精度 实际上就是限制与减少加工误差问题 2020 4 16 6 idealdimension 100 0105 Foranexample Diametersofparts 精度等级 IT80 033 IT70 021 偏差 0 021 如果加工出来的产品平均尺寸为 2020 4 16 7 2 2影响加工精度的因素及其分析factorsofinfluencingprocessingprecessionandanalysis 加工误差包括 加工原理误差 工艺系统静误差 机床 夹具 刀具 工艺系统动误差 受力 高热 刀具磨损 内应力变形 度量误差 调整误差 工件安装误差 2020 4 16 8 1 加工原理误差 errorofprocessingprinciple 即加工方法误差 在加工中采用近似的刀刃形状或成型运动代替理论的刀刃形状或成型运动而产生的 2020 4 16 9 例 模数铣刀铣齿mz d m相同 d不同 则齿型不同 每一种模数的齿轮设计一套模数铣刀 8 26 每把铣刀可加工某一齿数范围的齿轮 只要将加工误差控制在某一范围内 这种方法都可以认为是可行的 2020 4 16 10 modulusofintwogeargroupssame buttheirgearnumbersofnot 2020 4 16 11 例 活塞部椭圆弧加工采用偏心法 2020 4 16 12 2 机床的制造误差和磨损 wear 一定精度的机床只能加工出相应精度的工件 影响加工精度的机床误差主要有以下几个方面 机床主轴误差 erroroftoolspindle 机床导轨的误差 errorofguiderail 主轴轴线与导轨的平行度误差 parallelismerror 机床传动误差 transmissionerror 2020 4 16 13 机床主轴是工件 刀具的位置基础和运动基准 主轴回转精度与受力 受热 制造精度有关 1 主轴颈圆度误差 roundnesserror 2 轴颈同轴度误差 axiality 3 轴承本身的多种误差 4 轴承之间的同轴度误差 5 主轴磨损 6 支承端面对轴颈轴线的垂直度误差 errorofperpendicularity 2020 4 16 14 FORCEDDEFORMATION 2020 4 16 15 纯径向跳动 radialrunout 纯角度摆动 angleoscillation 例 主轴存在回转误差表现形式 纯径向跳动 纯角度摆动和轴向窜动 纯轴向窜动 axialdrunkenness r min r min 2020 4 16 16 Boring workpiecenotmoves toolturns 主轴在y方向有径向跳动 假定为简谐跳动y Acos Rcos z Rsin y2 A R 2 z2 R2 1 2020 4 16 17 车削时主轴径向跳动 circularrunout 对工件圆度 rundness 影响很小 2020 4 16 18 轴向窜动对于孔与外圆无影响 对加工端面有影响 向前窜动 右旋面 向后窜动 左旋面 B A 右旋面 左旋面 2020 4 16 19 2020 4 16 20 主轴部件制造误差对加工精度的影响 1 滑动轴承 slidingbearing 1 车削 P cuttingforceW spindleweight includingpartweight 2020 4 16 21 车削时 轴承孔误差对加工精度影响较小 工作时误差敏感方向固定不变 主轴上的载荷大小与方向可看作不变 轴承上承载区位置也固定不变 主轴颈误差对加工精度影响较大 2020 4 16 22 2020 4 16 23 2020 4 16 24 轴承孔形状对主轴回转精度仍有一定影响 镗孔时 切削力的方向是变化的 也就是说轴颈与滑动轴承的接触点A是变化的 轴承孔误差对加工精度影响较大 主轴颈误差对加工精度影响较小 2020 4 16 25 2 滚动轴承 rollingbearing 内外环滚道圆度误差 内环的壁厚以及滚动体的尺寸误差和圆度误差 这些误差综合造成主轴线的跳动和漂移 excursion 并传给工件 形成工件加工表面的圆度误差和波度 2020 4 16 26 漂移 excursion 主轴每一转的跳动方位和跳动量都是变化的一种现象 滚锥 向心推力轴承的内外滚道的倾斜 窜动 径向窜动 推力轴承滚道端面跳动 轴向窜动 2020 4 16 27 1 水平内误差床身导轨水平面内弯曲 在纵向切削过程内 刀尖的运动轨迹相对于工件轴线之间就不能保持平行 3 机床导轨误差导轨是机床确定主要部件相对位置的基准 也是运动的基准 reference 2020 4 16 28 2020 4 16 29 2 垂直面误差 errorverticalplane 导轨在垂直平面内的弯曲对加工精度的影响小 2020 4 16 30 R R 2 z2 R2R2 2R R R2 z2 R2 R z2 2R误差敏感方向是工件的法线 normal 方向 在切线 tangent 方向上产生的误差可以忽略 例 六角车床经常将刀具垂直安装 导轨水平面产生误差时 其误差发生在工件切线方向 可以略去 2020 4 16 31 3 前后导轨的平行误差 扭曲 导轨产生扭曲后 刀架和工件之间相对位置也就发生了变化 2020 4 16 32 3 主轴轴线与床身导轨的平行度误差 parallelerror 1 主轴回转轴线与导轨在水平面内不平行 圆柱工件加工成锥面 2020 4 16 33 2 主轴回转轴线与导轨在垂直平面内不平行时 工件成曲面 AC为刀尖运动轨迹 设x 0 r0 半径 c 处半径为rx tg bx x tg b l bx xtg rx2 bx2 r02rx2 r02 x2b2 r02l2 1 双曲线 2020 4 16 34 4 传动链误差 errorofdrivingchain 机床传动链中多个传动元件 如齿轮 分度蜗轮副及螺杆螺母副等 的制造误差 装配误差以及使用中的磨损 对成形运动间速度关系有影响 各元件在传动中的位置不同 其影响程度也不同 2020 4 16 35 i1 2 z2 z1 n1 n2 drivinggearz1 减速传动i1 2 1 i1 n i1 2 i2 3 i3 4 in 1 n设传动比为i 在理想情况下 传动链始末二端的传动比一般为常数 1 i 2 则当始端传动件产生 1角时 终端传动链的转角为i 1 1 即 1 1 i 2十 2 2 1 i一般 称 为传动链误差 在传动过程中 它是时间的函数 单位为角秒或微弧度 2020 4 16 36 提高传动精度的途径1 缩短传动链提高传动件的制造和装配精度 以减少误差来源 2 取降速传动接近末端件的传动副降速幅度应尽可能取大些 以便使所有中间传动件误差均得到有效的缩小 采用大降速的蜗轮副或齿轮副 3 重视末端件上的传动副的制造和装配精度末端件上的传动副误差直接反映在末端件上 例 滚齿机加工齿轮的周节误差 由工作台传动蜗杆所引起的约占45 由工作台传动蜗轮所引起的约占27 加工齿轮的周节累积误差 由蜗轮误差所引起的约占 50 52 蜗杆所引起的约占12 通常蜗轮副的精度应比加工齿轮的精度提高1 2级 2020 4 16 37 4 工作台蜗轮的直径尽可能取大一些 因为转角误差与线误差的关系为 l r 工作台上的工件的转角误差与蜗轮的转角误差是相等的 若蜗轮直径dw比工件直径dg大 则工件上的线误差 lg将按两者直径比例缩小 即 lg lw dg dw lw为蜗轮的线误差 5 传动链中尽可能少用锥齿轮和斜齿轮 蜗杆和丝杠的牙形角宜取小一些 例如 可取10 15 以减小由于径向跳动而引起的转角误差 6 用误差校正装置来进一步提高传动精度 2020 4 16 38 3 夹具的制造误差和磨损processingerrorandwearofjigs 由于定位元件 刀具导向装置 对刀装置 分度机构以及夹具体等零件制造误差 例 刀具导向间距误差 钻套 钻2孔 S L 2020 4 16 39 措施 精加工时 尺寸精度规定为工件上相应尺寸公差的1 2 1 3 粗加工时 则可取1 5 1 10 L 100 00 100 04 100 02 0 02S精 100 02 0 01S粗 100 02 0 004 2020 4 16 40 4 刀具的制造误差和磨损 1 定尺寸刀具 dimensiontool 例 钻头 铰刀 板牙 screwdie 的制造精度 2 成形刀具 formingtool 例 成形车刀 成形铣刀 成形砂轮 刀具形状直接决定工件被加工表面的形状 刀具刃口及有关尺寸 3 创成刀具 creationtoolofvacuum 例 齿轮铣刀 插齿刀 花键铣刀 刀刃形状及有关尺寸直接影响被加工工件的形状精度 一般刀具 分普通车刀 镗刀 铣刀 砂轮等 刀具本身的制造误差对工件的加工精度没有直接影响 但刀具磨损对工件加工精度有影响 2020 4 16 41 刀具开始磨损快 到正常磨损时 磨损量与切削路程成正比 最后再增加 砂轮磨损大 尤其在磨孔时 砂轮小 影响大 应修正 磨外圆 砂轮大 影响小 2020 4 16 42 5 工件安装误差fittingerrorofworkpiece 工件安装包括定位与夹紧整个过程 在夹具章详讲 2020 4 16 43 6 工艺系统受力变形所引起的误差theerrorresultedfromdeformationintechnologysystem 工艺系统 由机床 夹具 工件所组成的系统 它是一个弹性系统 变形由外力作用引起 切削刀 夹紧力 传动力 重力和惯性力 2020 4 16 44 1 工艺系统刚度概念 工艺系统静刚度 工艺系统在静载荷作用下 会产生静变形 静力与静力作用下产生变形的比值Jj Fy yj N mm Fy N yj mm 2020 4 16 45 2020 4 16 46 工艺系统刚度 rigidityofprocesssystem 工艺系统在切削力综合作用下 Y方向的切削分力Fy与Y方向的变形的比值 J Fy Y 2020 4 16 47 y值是Fx Fy Fz共同作用下 产生的变形 总变形有可能等于 0 或负值 所以刚度 无穷大 或 负刚度 2020 4 16 48 2 工艺系统的刚度 stiffness 及其对加工精度的影响工艺系统刚度由多个环节 机床 刀具 工件 刚度计算求得 1 机床刚度对加工精度的影响 stiffnessofmachinetool 2020 4 16 49 Staticstiffnesscalculation 2020 4 16 50 在任意点 C Fy作用下 工件AB A B 处 刀尖由C移到C 这时机床总位移量 y机 yx y刀yx y头 kk y头 y尾 x Ly机 y刀 y头 y头 y尾 x L 2020 4 16 51 F头 Fy L x L F尾 Fy x Ly头 F头 j头 Fy L x j头 L y尾 Fyx L j尾 y刀 Fy j刀 2020 4 16 52 j机 Fy y机 1 1 j刀 L x L 2 j头 x L 2 j尾 机床刚度随刀具所处位置不同而不同 它是 的函数 2020 4 16 53 2 刀具刚度及其对加工精度的影响例 镗孔时镗杆变形 y FL3 3EIJ杆 F y 3EI L3L增大 J杆下降 减少悬伸长度L 可提高加工精度 2020 4 16 54 Workpiecenotmoves boringrodmovesforward 2020 4 16 55 3 工件刚度及其对加工精度的影响工件刚度计算 x Fy L y工 FyL3 x L 2 L x L 2 3EI 当x L 2时 y工 FyL3 48EI 2020 4 16 56 例 在机床上车削一根 80mm 2000mm长轴 工件材料为45钢 b 600 700 pa 已知床头J头 50kN mm J尾 40kN mm J刀 30kN mm 切削用量ap 1mm f 0 25mm round v 120m min 使用YT15硬质合金刀具 0 5 求 车床和工件变形对工件轴向截面精度的影响 2020 4 16 57 计算切削力 Fy CFZ ap f0 75 0 5 1910 1 1 0 250 75 337 6 N y机 Fy 1 j刀 L x L 2 j头 x L 2 j尾 337 6 1 30000 2000 x 2000 2 50000 x 20000 2 40000 不考虑工件刚度 x025050075010001250150017502000 mm y机0 0180 01660 01550 015080 015050 01550 01640 01780 0197 2020 4 16 58 仅考虑工件刚度y工 FyL3 x L 2 L x L 2 3EI 337 6 20003 2 1011 106 0 05 804 x 2000 2 2000 x 2000 2 0 000002197 x 2000 2 2000 x 2000 2 106 20197 x 2000 2 2000 x 2000 2其中 E 2 1011 Pa 2 105 MPa 2 105 N mm2 x025050075010001250150017502000yI00 02630 07720 12070 13700 12070 07720 02630 2020 4 16 59 y系统 y工 y机x025050075010001250150017502000y0 0180 04290 09280 13570 1520 13620 09360 04410 019 2020 4 16 60 误差复映规律 定义 加工后工件表面仍保留着与毛坯表面相类似的 但数值已大大缩小的尺寸或形状误差 这种现象称为 误差复映 2020 4 16 61 jy 工艺系统刚度 processsystemrigidity ap1 y1 Fy1为最大切深和相应的位移及分力 ap2 y2 Fy2为最小切深和相应的位移及分力 y1 Fy1 jyy2 Fy2 jyFy CFZ ap f0 75CFZ 与工件材料 刀具几何角度有关的系数 f 进给量 mm r 2020 4 16 62 一次走刀后的半径误差 工 y1 y2 Fy1 jy Fy2 jy CFZ f0 75 ap1 ap2 jy 毛 CFZ f0 75 jy 工 毛 CFZf0 75 jy 误差复映系数 1 工 毛 毛坯误差较大时 可采用多次走刀 cuttingfeed 工 1 n 毛 CFZ jy n 毛 fi 0 75 i 2020 4 16 63 例 车销一批轴件 材料为45钢 毛坯直径为50 3mm 用YT15车刀 r0 0 xr 75 一次车到工序尺寸 所用的进给量1mm r v 切削速度 1 66m s 系统刚度为19600N mm 求这批工件加工后的直径误差 解 毛 3 3 6 mm CFZ 1872 0 35 1 CFZ f0 75 jy 0 0334 1 工 毛 0 2 2020 4 16 64 如果误差太大 可精车一次 f 0 25mm r 2 0 5 2 2 CFZ f0 75 jy 0 0169 工2 0 2 0 0169 3 38 m 工1 0 0169 3 38 m 毛 1 2 3 38 m 2020 4 16 65 将误差复映概念推广到下列几点 每一件毛坯的形状误差 不论是圆度 圆柱度 cylindricity 同轴度 axialty 平直度误差等都以一定的复映系数复映成工件的加工误差 由于切削余量不均匀 复映系数 1 工艺系统刚度高 减小快 在粗加工时用误差复映规律估算加工误差有实际意义 2020 4 16 66 大批量生产中 易造成 尺寸分散 dimensionscattering 毛坯材料硬度不均匀 offsetting 使切削力发生变化 工艺系统也产生相应的变形 从而产生加工误差 例 铸造件 惯性力 internalforce 在高速切削中 惯性力产生周期性变化 2020 4 16 67 工艺系统中其它作用力变化 例传动力k在拨盘每一转中 经常改变方向 2020 4 16 68 Fy f cos 离心力的水平分力 2020 4 16 69 夹紧力 例三爪卡盘 camringchuck 夹持薄壁套筒的镗孔 机床部件和工件本身重量 以及它们仍在移动中位置的变化而引起的误差 例 大立车刀架下垂 影响工件平面度 2020 4 16 70 3 机床变形原因和提高机床刚度措施thecauseofdeformationofmachinetoolandmeasurementofraisingstiffnessofmachinetool 变形原因与组成部件弹性变形 制造质量 装配质量有关 接触刚度 个别零件薄弱环节 结合件夹紧力 摩擦力 间隙 2020 4 16 71 例 接触刚度接触刚度 接触变形增量 名义压强的增量 C 接触变形 mm q 名义压强 N m2 2020 4 16 72 例 零件制造或装配质量太差出现薄弱环节 刀架与溜板中的楔铁 长而薄 受Fy后 易变形 2020 4 16 73 间隙影响例 车削时 主轴与轴承间的间隙影响不大 镗削时 主轴与轴承间的间隙影响较大 原因是力的方向在变化 结合件夹紧力例 两零件通过螺栓固定 其固定作用力为F 外力f F时产生位移 2020 4 16 74 提高刚度措施 measurementofenhancingstiffness 质量 制造与装配质量 例 轴承安装时 使用预紧力 减少配合面及其间隙 防止螺栓松动 改善机床结构 2020 4 16 75 7 工艺系统热变形所引起的误差工艺系统在加工过程中的热源可分为两大类 即内部热源和外部热源 Internalthermalsourceandoutsidethermalsource 内部热源 摩擦热 切削热 外部热源 环境温度 热辐射heatradiation 环境温度 气温 室温 热冷风 空气流动 热辐射 阳光 灯 人体 车 铣 刨传给工件热量占总热量30 以下 钻削占50 磨削占84 2020 4 16 76 机床热变形对加工精度的影响例 镗活塞销孔 精镗孔时 主轴箱由冷态升温到70 以上 在这种过程中 主轴轴心线高度不断变化 是不能进行加工 否则销孔轴心线到止口距离变化会超出允许范围 主轴在水平平面内的热位移在10 m以下 垂直平面内的热位移高达180 200 m 2020 4 16 77 措施 measure 1 结构措施 采用对称结构 例机床大件结构采用单立柱易产生扭曲变形 双立柱由于左右对称 仅产生垂直方向的变形 设计上使关键件热变形在无害于加工精度方向上移动 合理安排支承 使产生热位移的有效部分缩短 2020 4 16 78 均衡关键件的温升 防止弯曲 用热空气加热温升较低的立柱后壁 以均衡立柱前后的温升 热补偿法 热隔离 将油箱等移到机床外面 2020 4 16 79 2 工艺措施 精加工前 机床空转 进行热平衡 加工一批零件 中断时间内不停车或尽量减少停车时间 严格控制切削用量 减少工件发热 例 坐标镗床 ap 0 5 1mm f 0 5 0 7mm r 粗精分开 工件冷却后再精加工 精密机床应安装于恒温室内 恒温精度 一般取 1 精度取 0 5 采用充分冷却 2020 4 16 80 刀具热变形 thermaldeformationoftool 刀具温升一般能较快到达到热平衡 减少切削热和改善刀具散热条件两方面来采取措施 1 改进刀具几何角度 切削用量 减少切削热 2 减少伸出长度 3 充分冷却 冷却液 2020 4 16 81 工件热变形主要由切削热所引起 例 磨丝杆 screwrod 3m长 每磨一次温升3 则丝杆伸长量 L L t 12 10 6 3000 3 0 1mm 12 10 6 1 以下情况 工件热变形对加工精度影响较大 精磨外圆 工件热变形严重 砂轮钝化 工件产生形状误差 同时工件发热 被顶尖顶弯 狭长工件翘曲 中部多切掉 因发热 钻孔后即扩 铰 精度受到影响 2020 4 16 82 采取措施 充分冷却 提高切削速度或加快进给 减少热量传到工件上 粗加工后 冷却后再进行精加工 刀具或砂轮在过分磨钝前就进行刃磨 shapening 或修正 amendment 以减少切削热和磨削热 工件在夹紧状态下有伸缩自由 弹簧后顶针 2020 4 16 83 8 工件内应力所引起的误差 内应力 残余应力 residualstress 去掉外加载荷或外部因素作用后 工件内部存在的应力 内应力通常处于平衡状态 破坏后 内应力重新分布 工件变形 新平衡 具有内应力零件处于一种不稳定状态 它内部的组织有强烈的倾向要恢复到一个稳定的 没有内应力的状态 即使在常温下零件也不断进行变化 直到内应力消失 2020 4 16 84 1 毛坯制造中产生的内应力铸 锻 焊 热处理中 由于各部分冷热收缩不均匀以及金相组织转变引起的体积变化 使毛坯内部产生相当大的内应力 Machinetoollathebeddeformation例 机床床身 导轨表面冷却快 以提高耐磨性 硬度高 内应力大 切除表面 导轨 后的机床床身变形 2020 4 16 85 1 3冷却快 薄 进入弹性状态 约620 2还处于塑性状态 1 3收缩时 2不起阻挡变形 1 3收缩变慢时 温度下降多时 2收缩快 其结果受到1 3的阻碍 产生内应力 切口后 1处内应力消失 铸件在2 3作用下 壁2收缩 3伸长 2020 4 16 86 冷校直 coolalignment 冷轧 冷压 表面产生塑性变形 例 轧制的棒料加工零件 丝杆 内应力会重新分布 产生弯曲 1 加载荷 2020 4 16 87 2 轴心线上产生压应力 轴心线下产生拉应力 轴心线上下两虚线间为弹性变形区 虚线外为塑性区 冷校直后 工件虽然减少了弯曲 但仍处于不稳定状态 再加工一次仍会产生新的弯曲 克服方法 高温时效与低温时效来处理 一般丝杆不允许冷校直 而采用加粗棒料方法 2020 4 16 88 3 切削加工带来的内应力为筒状薄壁零件 粗精加工合在一起 就会产生变形内应力 2020 4 16 89 9 度量误差和调整误差 measuringerrorandadjustingerror 1 度量误差与量具磨损及所选量具精度有关 度量误差控制在工件公差 tolerance 的1 10 1 6以内 当工件精度较低时 可放宽到1 3 人为误差 温度引起的误差 尤其大件时应注意 调整误差 adjustingerror 为调整误差包括夹具调整 刀具调整 例 镗刀伸出长度 2020 4 16 90 镗刀 boringbar 伸出长度不同的误差 R2 R1 2020 4 16 91 2 3机械加工的经济精度economicalprecisionofmechanicalprocessing 加工过程要做到高效 高产 低耗 但机械加工精度和成本之间总存在一定关系 某种加工方法 加工精度愈高 其加工成本也愈高 经济精度 economicprecision 一种加工方法只有在一定精度范围内才是经济的 此一定范围的精度即为这种加工方法的经济精度 2020 4 16 92 Processingcost processingerror 例 普通车床加工时IT6精度零件 质量不稳定 往往不经济 不同加工方法 其经济精度不同 以下为三种加工方法与成本之间关系 2020 4 16 93 达到的精度最高 次之 最低 当公差大于 1时 最经济 公差小于 2时 法最经济 公差在 1 2之间 最合理 2020 4 16 94 2 4加工误差的综合分析Syntheticalanalysisofprocessingerror 生产中出现的加工精度问题往往是综合性很强的工艺问题 1 误差性质 errornature 多种加工误差 按它们在一批零件中出现的规律来看可分为两大类 系统误差与随机误差 systemicerrorandrandomerror 2020 4 16 95 1 系统误差 当连续加工一批零件时 这类误差的大小和方向保持不变或是按一定规律变化 前者为 常值系统误差 constantsystemerror 后者为 变值系统误差 variatesystemerror 加工原理误差 机床 刀具 夹具 量具的制造误差 调整误差 工艺系统的受力变形都是常值系统误差 2020 4 16 96 Forexample 绞刀 reamer 本身制造时 尺寸 直径 偏大0 02mm 加工出来的孔都大0 02mm 机床 夹具和量具的磨损值在一定时间内可看作是常值系统误差 刀具磨损 热变形可看作具有一定规律变化 例 车刀车外圆 对于常值性误差 通过相应的调整或检修工艺装备的办法来解决 有时可人为地用一种常值误差去补偿本来常值误差 对于变值性误差 对于变值系统误差在摸清其规律后 可通过自动补偿 连续补偿 自动周期补偿等办法解决 例 磨床上对砂轮磨损和砂轮修正的自动补偿 compensate 2020 4 16 97 2 随机误差 RANDEMERROR 加工一批零件中 这类误差的大小和方向是不规律地变化或称偶然误差 例 毛坯余量大小不一 硬度不均匀的复映 定位误差 夹紧误差 调整误差 内应力引起误差等 2020 4 16 98 随机误差很难完全消除 只能对其产生的根源采取适当的措施以缩少其影响 例 毛坯带来的误差 应缩小铸造时毛坯本身误差 提高工艺系统刚度 在一些自动化机床上加工过程中采取积极检验 控制一批工件加工误差 2020 4 16 99 2 加工误差的统计分析法 analysismethod 对生产实际中因复杂因素而出现的加工误差 不能用单因素估算方法 更不能从单个工件的检查来得出结论 应用统计方法来研究加工精度 分布曲线法 点图法 2020 4 16 100 例 测量一批精镗后的活塞销孔直径 图纸尺寸为mm 2020 4 16 101 抽查件数为100 n 分6个组 mi为每组的件数 每组尺寸间隔0 002mm 教材P29 xi为每组的中点尺寸 尺寸分散 最大尺寸 最小尺寸 28 0045 27 9925 0 012分散范围中心 即平均孔径 mi xi n 27 9984 mm 公差带中心 28 28 0 015 2 27 9925 mm 27 9984 27 9925 0 0059 mm 具体讲 镗孔时要将镗刀调整得短一些 2020 4 16 102 2020 4 16 103 例 在无心磨床上用贯穿法磨活塞销 其直径为 mm 公差范围27 999 27 990 0 009 mm 假定工件加工尺寸范围为0 016mm 尺寸分散中心 27 998mm 公差带中心 27 9945mm 即使将尺寸分散中心调到公差带中心27 9945 也还要产生不合格产品 2020 4 16 104 2020 4 16 105 解决方法 减少系统性误差 减少砂轮与工件间的调整误差 减少随机性误差 主要是毛坯误差复映 当数据多时 尺寸分布可看成正态分布曲线 Gaosdistributioncurve 2020 4 16 106 分布曲线法统计废品率 2020 4 16 107 2020 4 16 108 正态分布曲线特点 曲线呈钟形 中间高 两边低 这表示尺寸最近分散中心的工件占大部分 而尺寸远离分散中心工件极小数 工件尺寸大于X和小于X的频率是相等的 控制正态分布曲线形状的参数是 曲线平坦 尺寸越分散 即加工精度越低 越小 曲线越陡峭 尺寸越集中即加工精度越高 2020 4 16 109 尺寸在 3 以外的比例频率只占0 27 可忽略不计 一般取正态分布曲线的分散范围为 3 6 大小代表了某一种加工方法在规定条件 毛坯余量 切削用量 正常的机床 夹具 刀具 下所能达到的加工精度 公差 6 时不会产生废品 waste 机床调整时有定值系数误差 6 2020 4 16 110 例 无心磨床上加工一批直径 mm的工件 初步调