工艺课教案电子版(第3章).doc

第三章 机械加工精度 机器零件的加工质量是整台机器质量的基础。机器零件的加工质量一般用机械加工精度和加工表面质量两个重要指标表示，它的高低将直接影响整台机器的使用性能和寿命。本章研究机械加工精度的问题。本章讨论的内容有机械加工精度的基本概念、影响加工精度的因素、加工误差的综合分析及提高加工精度的途径四个方面。3-1 加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的接近程度；实际值愈接近理想值，加工精度就愈高。包含尺寸精度。零件加工精度位置精度：机械加工后零件几何图形的实际位置与理想位置的接近程度形状精度：机械加工后零件几何图形的实际形状与理想形状的接近程度尺寸精度：机械加工后零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值与理想值的接近程度 加工过程中有很多因素影响加工精度。实际加工不可能把零件做得与理想零件完全一致，总会产生大小不同的偏差。从保证产品的使用性能分析，也没有必要把每个零件都加工得绝对精确，而只要求它在某一规定的范围内变动，这个允许变动的范围，就是公差。制造者的任务就是要使加工误差小于图样上规定的公差。零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）对理想几何参数的偏离量称为加工误差。保证和提高加工精度的问题，实际上就是控制和减少加工误差的问题。2.获得加工精度的方法（1） 获得尺寸精度的方法 1）试切法试切、测量、调整、再试切效率低，单件小批 2）调整法调整好，加工中不变成批大量 3）定尺寸刀具法刀具尺寸来保证加工尺寸生产率高4）自动控制法自动切削、自动测量、自动补偿调整(2)获得形状精度的方法1）成形刀具法用成形刀具加工工件的成形表面2）轨迹法靠刀具与工件的相对运动轨迹来获得工件形状3）展成法用刀具与工件作展成切削运动，其包络线形成工件形状（3）获得相互位置精度的方法直接找正法，划线找正法、夹具定位法影响机械加工精度的因素 零件的机械加工是在由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统中进行的。工艺系统中凡是能直接引起加工误差的因素都称为原始误差。原始误差的存在，使工艺系统各组成部分之间的位置关系或速度关系偏离了理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差。若原始误差是在加工前已存在，即在无切削负荷的情况下检验的，称为工艺系统静误差；若在有切削负荷情况下产生的则称为工艺系统动误差。3-2 工艺系统几何误差的影响分析加工原理误差原理误差是由于采用了近似的成形运动或刀刃形状而产生的。例如，滚切渐开线齿形就存在两项原理误差：一是为便于制造，用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆，来代替渐开线基本蜗杆而产生的误差；另一个是由于滚刀刀刃数有限，滚切出的齿形不是连续光滑的渐开线，而是由若干短线组成的折线。 在模数铣刀进行齿轮加工时 (成形铣)，理论上要求加工不同模数、齿数的齿轮，就应该用不同模数、齿数的铣刀。生产中为了减少模数铣刀的数量，每一种模数只设计制造有限几把（例如 8把、15把、26把）模数铣刀，用以加工同一模数各种不同齿数的齿轮。因此当所加工齿轮的齿数与所选模数铣刀刀刃所对应的齿数不同时，就会产生就会产生原理误差（齿形误差）。近似加工方法在实际加工中的应用 理论上应当采用理想的加工原理，来获得精确的加工表面。但在生产中这样做有时会使机床的结构复杂，难以保证机床的刚度和精度，或者使刀刃的轮廓不易制造或精度很低。这样不仅不能保证加工精度，甚至还会降低加工效率。这时如采用近似的加工方法，往往可以简化机床结构和刀具的形状，并能、S。因此只要能把加工误差限制在规定的范围内（一般原理误差应小于工件公差值的10%15%），便可以采用近似的加工方法。二、调整误差在机械加工过程中，必须要对机械加工工艺系统进行调整工作。例如调整夹具在机床上的位置，调整刀具相对于工件的位置等等。调整误差：由于调整不可能绝对准确，由此产生的误差称为调整误差。引起调整误差的因素很多，例如调整时所用刻度盘、样板或样件等的制造误差，测量用的仪表、量具本身的误差等。加工中保证零件尺寸的调整方法主要有试切法和调整法。（一）试切法调整就是通过试切、测量、调整、再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。这种方法的效率低，操作者的技术水平要求高，主要适用于单件、小批生产。1. 测量误差 测量误差是工件的测量尺寸与实际尺寸的差值。加工一般精度的零件时，测量误差可占工序尺寸公差的 1/51/10；加工精密零件时，测量误差可占工序尺寸公差的 1/3左右。2. 微进给机构的位移的影响 在试切最后一刀时，总是要调整一下车刀 (或砂轮) 的径向进给量。这时常会出现进给机构的“爬行”现象，结果刀具的实际径向移动比手轮上转动的刻度数要偏大或偏小些，以致难于控制尺寸的精度，造成了加工误差。3. 试切与正式切削时切削层厚度不同的影响粗加工尺寸偏大（欠加工）精加工尺寸偏小（过加工）（二）调整法调整先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证被加工尺寸的方法。调整法广泛用于各类半自动、自动机床和自动线上，适用于大批大量的生产。调整法又分试切调整法和样件调整法两种。采用试切调整法时，影响因素与试切法相同。此外，影响调整精度的因素还有：(1) 定程机构误差(2) 样件或样板误差(3) 抽样平均尺寸误差机床误差加工中刀具相对于工件的成形运动通常都是通过机床完成的，因此工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床误差是在无切削负荷下，来自机床本身的制造误差、安装误差和使用中的磨损所引起的。机床误差的项目很多，其中对加工精度影响较大的有： (导轨)导轨误差、主轴回转误差和(传动链的)传动误差。（一）导轨导向误差 导轨导向精度：是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。两者之间的偏差值称为导轨导向误差。 床身导轨既是机床主要部件的装配基准，又是保证刀具与工件间导向精度的基准。因此，导轨导向误差直接影响工件的加工精度。直线运动导轨导向误差一般包括： 1) 导轨在水平面内的直线度误差； 2) 导轨在垂直平面内的直线度误差； 3) 前后两导轨间的平行度误差； 4) 导轨对主轴回转轴线的/（或）误差1) 导轨在水平面内的直线度误差此项误差使刀尖在水平面内产生移y，造成工件在半径方向的误差Ry （此时Ry =y），使工件表面产生圆柱度误差。2) 导轨在垂直平面内的直线度误差在垂直平面内的直线度误差为误差不敏感方向3) 前后两导轨间的平行度误差由于导轨发生了扭曲，使刀尖相对于工件在水平和垂直两个方向上产生偏移。设车床中心高为H，导轨宽度为B，则导轨扭曲量引起工件半径的变化量。通常，一般车床H/B2/3；外圆磨床H/B1，可见此项误差对加工精度影响很大，会导致工件产生圆柱度误差。4) 导轨对主轴回转轴线的平行度若车床导轨与主轴回转轴线在水平面内有平行度误差，车出的内外圆柱面就产生锥度；若在垂直面内有平行度误差，则圆柱面成双曲线回转体，而其误差非敏感方向故可略。导轨磨损对加工精度的影响 除了导轨本身的制造误差之外，导轨磨损是造成机床精度下降的主要原因。选用合理的导轨形状和导轨组合形式，采用耐磨合金铸铁导轨、镶钢导轨、贴塑导轨、滚动导轨以及对导轨进行表面淬火处理等措施均可提高导轨的耐磨性。 导轨导向精度，除受导轨制造误差的影响外，还会受到机床安装是否正确，地基是否坚固，导轨的润滑状况，磨损的均匀性，导轨的热变形以及运动部件的重心移动和过大切削力引起的导轨弹性变形等因素的影响。 提高导轨导向精度的措施 选用合理的导轨形状和导轨组合形式，如采用90的双三角形导轨。 提高机床导轨副的制造、大修精度。 采用静压导轨。 提高导轨耐磨性能。 机床安装时应有良好的基础，并严格进行测量和校正。 减少磨损。如采用良好防护(防屑、防尘)和润滑措施。1机床导轨误差的形式及对工件加工精度的影响1）导轨在水平面内的直线度误差2）导轨在垂直面内的直线度误差法线方向引起误差最大，切线方向上误差极小，可忽略不计法线方向误差敏感方向3）导轨的扭曲 半径误差值 一般车床H/B2/3，外圆磨床HB。4）导轨对主轴回转轴线的平行度或垂直度水平面内锥度垂直面内形状误差（马鞍形）2.机床导轨误差的影响因素机床制造误差导轨、溜板的制造误差、机床的装配误差机床的安装安装不正确或地基不牢固，往往远大于制造误差导轨磨损使用程度不同及受力不均，全长上各段的磨损量不等机床主轴的回转运动误差1.主轴回转运动误差的概念与形式主轴的实际回转轴线对其理想回转轴线的变动量。主轴回转运动误差：径向圆跳动、端面圆跳动、纯角度摆动实际上是三种运动的合成轴线的“漂移”。纯径向跳动主要影响工件圆柱面的形状精度 图3-3为工件不动而镗杆旋转的镗孔情况。设由于主轴纯径向跳动而使轴线在Y坐标方向上作简谐直线运动，其频率与主轴转速相同，振幅为A。又设刀尖处于水平位置时，主轴中心偏移最大（等于A）。当镗刀转过某一个角时，此时刀尖轨迹的水平和垂直分量分别是： y=Acos+Rcos=(A+R)cos z=Rsin将上两式平方相加得椭圆方程。车削时纯径向跳动对圆度的影响车削时设主轴轴线仍沿y方向作简谐直线运动，则工件1处切出的半径比在2、4处小一个振幅A，而在工件3处切出的半径则比2、4处大一个振幅A。这样在工件的上述4点直径都相等，在其它各点处的直径误差也很小，故车削出的工件表面接近于一个真圆。主轴的纯轴向窜动对内、外圆加工几乎没有影响，主要影响端面的形状精度；加工螺纹时影响螺距精度。倾角摆动主要影响工件圆柱面的形状精度，同时对端面的形状精度也有影响。主轴回转时的纯角摆动，在车削外圆时仍然可以得到一个圆形工件，但工件是一个圆锥体。在镗床上镗孔时，镗出的孔则为椭圆形。2. 主轴回转运动误差的影响因素主轴支承轴颈的误差、轴承的误差、轴承的间隙、箱体支承孔的误差与轴承相配合零件的误差及主轴刚度和热变形等。不同类型机床，影响因素不同工件回转类机床（如车床）主轴的支承轴颈的圆度误差影响较大轴承孔圆度误差影响较小 刀具回转类机床（如镗床）主轴支承轴颈的圆度误差影响较小轴承孔的圆度误差影响较大3.主轴回转精度的测量（1）静态测量法千分表测量（2）动态测量法传感器测量 4.提高主轴回转精度的措施1）提高主轴制造精度提高轴承的回转精度，提高箱体支承孔、主轴轴颈和与轴承相配合有关表面的加工精度。2）滚动轴承预紧对滚动轴承适当预紧以消除间隙，甚至产生微量过盈，可提高主轴的回转精度。3）使主轴的回转误差不反映到工件上加工过程中的回转精度不依赖于主轴，是保证工件形状精度的最简单而又有效的方法；外圆磨床；固定顶尖支承工件。三机床传动链误差1传动链误差的概念指内联系传动链中首末两端传动元件间相对运动的误差 式中g 工件转角； d 滚刀转角 ic差动轮系的传动比，在滚切直齿时，ic =1if分度挂轮传动比，if = 传动链中各传动元件误差累积传动链传动误差。传动链传动误差一般不影响圆柱面和平面的加工精度，而在加工工件和刀具运动间存在内联系的表面，如螺纹（车削）、齿轮（滚齿、插齿、磨齿）加工，其加工过程是通过机床上的复合运动实现的，此时主轴（工件或滚刀）和刀架（车刀）或工作台（被加工齿轮）间即为内联系传动链，该传动链的误差就是影响加工精度的主要因素。简言之，传动链传动误差是螺纹、齿轮、蜗轮以及其它按展成法加工时影响加工精度的主要因素。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。1. 传动链精度分析 当传动链中各传动元件如齿轮、蜗轮、蜗杆、丝杠、螺母等具有制造误差、装配误差和磨损时，就会破坏正确的运动关系，使工件产生误差。在加工螺纹或用展成法加工齿轮时，必须保证工件与刀具之间严格的传动比关系。2减少传动链传动误差的措施 (1)减少传动环节，缩短传动链(2)提高传动件，特别是末端传动件的制造精度装配精度(3)末端传动副大降速比精密滚齿机分度蜗轮齿数1000齿(4)采用误差校正机构人为加入一误差，大小相等且方向相反，相互抵消四、夹具的制造误差与磨损夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置。夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。在夹具设计时，凡影响工件精度的有关技术要求必须给出严格的公差。一般精加工用夹具可取工件上相应尺寸或位置公差的1/21/3；粗加工用夹具则取1/51/10。夹具磨损使夹具的误差增大，从而使工件的加工误差也相应增大。必须注意提高夹具易磨损件的耐磨性；磨损到一定限度后须及时予以更换。减少夹具及定位误差的措施(1)提高夹具的精度提高定位元件、对刀元件及配合表面与机床连接表面的制造精度，提高精度、安装精度调整夹具，刀具与夹具位置，提高对刀精度(2)减少定位误差基准重合，误差小的定位方式（如定心夹紧装置等）提高定位面与定位件加工精度，减少间隙，减少基准位移误差(3)减少夹具的磨损提高夹具易磨件耐磨性。可换装置，及时更换五、刀具的制造误差与磨损刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。对于一般刀具（单刃刀具，如车刀、镗刀、铣刀），其制造误差对工件加工精度无直接影响。因为加工表面的形状主要由机床运动精度来保证，加工表面的尺寸主要由调整决定。采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、键槽铣刀、圆拉刀等）加工时，刀具的尺寸误差和磨损将直接影响工件尺寸精度。采用成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、齿轮模数铣刀、成形砂轮等）加工时，刀具的形状误差和磨损将直接影响工件的形状精度。刀具的磨损，除了对切削性能、加工表面质量有不良影响外，也直接影响加工精度。这种影响主要来源于刀刃在加工表面法向上的磨损量，即刀具的尺寸磨损。车外圆时，刀具的逐渐磨损会使工件产生锥度误差。减小刀具磨损的措施正确选用刀具材料及发展新型耐磨的刀具材料； 合理地选用刀具几何参数和切削用量； 正确地刃磨刀具和合理选用冷却润滑液； 采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。3-3 机械加工系统受力变形对加工精度机械加工中，由机床、夹具、工件等环节组成的工艺系统，在夹紧力、切削力、重力以及惯性力等的作用下，将产生变形（弹、塑性变形）和振动，破坏刀具和工件之间的正确位置而形成加工误差，并使加工表面的表面粗糙度恶化。例如在车削细长轴时，工件在切削力的作用下弯曲变形，加工后会产生鼓形的圆柱度误差。一工艺系统受力变形影响分析1.工艺系统刚度的概念(1)基本概念 工艺系统刚度：法向切削分力Fy与总切削力综合作用下系统的法向变形的比值。 工艺系统的总变形量： ，工艺系统刚度： 即工艺系统刚度的倒数等于系统各环节刚度的倒数之和（2）工件、刀具的刚度悬臂梁受力变形： 简支梁受力变形： （3）机床部件、夹具部件的刚度刚度曲线非直线力和变形不成线性关系，不单纯弹性变形加载与卸载曲线不重合消耗在接触变形、摩擦和塑性变形等所作的功卸载后曲线不能回到原点存在间隙和残余变形。反复加载卸载趋于稳定部件的实际刚度远比按实体结构的值小（4）影响部件刚度的因素 1）连接表面间的接触变形2）部件中薄弱零件的影响 3）间隙的影响4）摩擦力的影响 （5）机床部件刚度的测定 在工艺系统中，工件、刀具一般为简单构件，其刚度可用材料力学的有关公式进行计算。而机床的结构复杂，其刚度主要用实验方法进行测定，然而迄今为止尚无合适的简易计算方法，目前主要是用实验方法来测定机床部件刚度，右图所示静测定法就是一种最简单的测定方法。 一台中心高为200mm车床刀架部件的刚度实测曲线，实验中进行了三次加载卸载循环。分析可知，机床部件刚度具有以下特点：l）变形与载荷不成线性关系，曲线上各点的实际刚度（各点斜率）不同，这说明机床部件的变形不纯粹是弹性变形。 2）加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线；两曲线间包含的面积代表一次加-卸载过程中所损失的能量，即为消耗在克服部件内部零件间的摩擦和接触塑性变形所做的功。 3）第一次卸载后，刀架恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在。经多次加载、卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。4）部件实测刚度远比按实体结构估算值小。 此处所测刀架部件的平均刚度值只相当于一个3030200mm铸铁件的刚度。b）影响机床部件刚度的因素刀架外形尺寸虽然看起来很大，但它是由许许多多零件组装而成，零件间有间隙，结合面间有接触变形，由于这些因素的影响，总的变形就大了。1) 连接表面间的接触变形（接触刚度）2) 薄弱零件本身变形3) 间隙的影响4) 摩擦的影响连接表面间的接触变形零件表面都有一定的形状误差和表面粗糙度，故零件间的实际接触面积，仅是名义接触面积的一小部分。而真正接触的又只是这部分面积中表面粗糙度形成的若干凸峰。在外力作用下，这些接触点产生了较大的应力和变形。这种接触变形中不仅有表面层的弹性变形，还有局部的塑性变形，故造成部件的刚度曲线不呈直线，也是部件刚度远比实体零件刚度低的原因之一。接触表面的塑性变形还导致残余变形。经多次加载、卸载后才趋于稳定。出现残余变形的另一原因是接触面之间存在油膜，经过几次加载后才能逐渐排除，这种现象在滑动轴承副中较为明显。薄弱零件本身的变形刀架及车床溜板中常用的楔铁，结构薄而长，刚度很差，不易加工得很平直，装配后接触面积小，在外力作用下易产生较大的变形（图a），使部件刚度降低。图（b）所示为轴承套和轴颈及箱体孔的接触情况，轴承套形状误差造成的局部接触使轴承套受力后产生较大变形，因而降低了轴承的刚度。接合面间隙的影响下图为在正、反两个方向上交替加-卸载所实测的刚度曲线，yc为残留变形。在实际加工中若仅是单向受力，零件间的间隙对部件刚度无影响。若采用镗头或行星式磨头加工孔时，刀杆受力方向经常改变，则间隙引起的变形对加工精度就产生较大影响。不过机床在运转过程中，随着零件的温升，连接面间的间隙逐渐减小会使刚度增大。 摩擦力的影响在加载时零件接触面间的摩擦力阻止变形的增加，卸载时摩擦力阻止变形的回复。这也是刚度实测曲线图中加载、卸载曲线不一致的原因之一。2工艺系统的受力变形（1）切削力作用点位置变化引起的加工误差1)机床的变形2)工件的变形 车削细长轴，简支梁公式 工件产生两端细、中间粗的腰鼓形圆柱度误差。设工件30600mm，钢弹性模量E=2105Nmm2，径向切削力300N，x0（头架处）L/6L/3L/2（工件中点）2L/35L/6L（尾座处）Yg(mm)00.0520.1320.170.1320.0520工件产生的腰鼓形圆柱度误差值为2（0.17-0）=0.34mm3)工艺系统的总变形 =+（2）切削力大小变化引起的加工误差 ，一般取=0.4； ， 令=g/m, 则 误差复映系数总误差复映系数 （3）工艺系统中其它作用力引起的加工误差 1）夹紧力的影响2）重力的影响3）惯性力的影响4）传动力的影响（4）减少工艺系统受力变形的措施 (1)提高接触刚度 (2)提高工件的刚度 (3)提高机床部件的刚度（4）合理的装夹方式和加工方式（5）减小切削力及其变化1. 切削力作用点位置变化引起的工件形状误差切削过程中，工艺系统的刚度会随切削力作用点位置的变化而变化，因此工艺系统受力变形亦随之变化，引起工件形状误差。 以在车床顶尖间加工光轴为例，并假定为粗短工件，其受力变形量可以略而不计；车刀悬伸也很短，受力后的弯曲变形在法向的分量也可忽略不计，即工艺系统的变形完全取决于机床变形。又假定工件的加工余量均匀，加工过程中的切削力保持不变，即刀架的变形刀保持不变。2. 切削过程中受力大小变化对加工精度的影响在零件同一截面内切削，由于材料硬度不均或加工余量的变化将引起切削力大小的变化，而此时K系统是常量，所以变形不一致，导致零件的加工误差。图为车削有椭圆形圆度误差的短圆柱毛坯外圆，刀尖调整到要求的尺寸（图中虚线），在工件的每一转中切深由毛坯长半径的最大值ap1变化到短半径的最小值ap2时，切削力也就由最大的Fy1，变化到最小的Fy2，由Y=Fy/K可知切削力变化引起对应的让刀变形y1，y2。“误差复映”由此可见，当车削具有圆度误差ap1-ap2的毛坯时，由于工艺系统受力变形的变化而使工件产生相应的圆度误差y1-y2，这种现象叫做“误差复映”。3-4工艺系统的热变形对加工精度的影响1.工艺系统的热源 引起工艺系统变形的热源可分为内部热源和外部热源两大类。 内部热源 内部热源来自工艺系统内部，其热量主要是以热传导的形式传递的。主要包括：1. 切削热 切削热对工件加工精度的影响最为直接。切削热的传导情况随切削条件不同而不同，如车削加工中切削热将随着切削速度的不同而按不同的百分比传到工件、刀具和切屑中去。2. 摩擦热和能量损耗工艺系统因运动副相对运动所生摩擦热和因动力源工作时的能量损耗而发热。尽管这部分热比切削热少，但它们有时会使工艺系统的某个关键部位产生较大的变形，破坏工艺系统原有的精度。2.工件热变形对加工精度的影响工件主要受切削热影响而产生变形，因此若工件在受热膨胀状态下能够达到规定的尺寸精度，其冷却后尺寸一定会缩小甚至超出公差范围。工件热变形有均匀受热（车、磨外圆等）和不均匀受热（铣、磨平面等）两种。前者一般只影响尺寸精度。变形量L可按下式计算： LLt DDt式中，工件的线膨胀系数； L、D分别为工件原有长度、直径； t温升() 铜、铝等有色金属零件，细长轴精密丝杆磨削 丝杠长 2m，一次磨削温度升高约3C，丝杠的伸长量=1.1710-520003mm=0.07mm（1.1710-5为钢材的热膨胀系数）。6级丝杠的螺距累积误差0.02mm导轨面磨削，温差大，工件向上拱起，凸起被磨去，冷却后下凹导轨直线度误差。3.刀具热变形对加工精度的影响 刃部温度达700800C，刀具伸长量可达0.030.05 mm。车长轴产生锥度为了减小工件、刀具的热变形，通常用合理选择刀具角度、切削用量，并使粗、精加工分开以及充分供给切削液等方法，来降低切削热。4.机床热变形对加工精度的影响 精密加工应在机床处于热平衡之后进行。长床身机床：长12m高0.8m的导轨磨床，导轨面与床身底面温差 10C时导轨面凸变形量为 机床工作时受到内、外热源的影响。但由于各部分热源不同，以及机床结构、尺寸、材料的不同，各部分的温升与变形也不同， 往往会使机床的静态几何精度发生变化而影响加工精度。其中主轴、床身、导轨、立柱、工作台等部件的热变形对加工精度的影响最大。 如右图即为一立式平面磨床，由于砂轮架的热变形引起立柱倾斜，砂轮的工作端面上抬，使磨出的平面对底面不平行，产生平行度误差。 车、铣、钻、镗等机床的主要热源是主轴箱。图示车床，主轴箱的温升将使主轴升高；由于主轴前轴承的发热量大于后轴承的发热量，主轴前端将比后端高又使主轴倾斜；主轴箱的热量经油池传到床身，导致床身中凸，更促使主轴线向上倾斜；由于主轴箱的热量传给床身，床身导轨亦将不均匀地向上抬起。最终导致主轴回转轴线与导轨的平行度误差，使加工后的零件产生圆柱度误差。牛头刨床、龙门刨床、立式车床等机床的工作台与床身导轨间的摩擦热是主要热源。牛头刨床滑枕因往复主运动摩擦产生的热使得滑枕两端上翘，从而影响工件的加工精度。5.减少工艺系统热变形对加工精度影响的措施 （1）减少发热和隔离热源 (2)均衡温度场 (3)加速达到热平衡状态 (4)控制环境温度 三工艺系统的内应力影响分析 外部载荷去除后，仍残存在工件内部的应力。内应力是由金属内部的相邻组织发生了不均匀的体积变化而产生的1.毛坯制造中产生的内应力 铸、锻、焊及热处理2.冷校直带来的内应力 轴线上压应力（-号），轴线下拉应力（+号）。两条双点划线间弹性变形区，双点划线外塑性变形区3.切削加工中产生的内应力4.减少或消除残余应力的措施(1)合理设计零件结构 (2)合理安排热处理和时效处理自然时效 人工时效 振动时效 (3)合理安排工艺过程 3-5加工误差的统计分析一.加工误差的性质1.系统性误差（1）常值系统误差误差大小和方向保持不变工艺系统的制造误差、受力变形，磨损引起的误差相应的维修、调整，或采取针对性的措施来加以消除。（2）变值系统误差误差大小和方向按一定规律变化热变形误差，刀具磨损热平衡，补充调整、或自动连续、周期性补偿2.随机性误差误差大小和方向是无规律变化毛坯误差（余量不均、硬度不均）复映、定位、夹紧误差、残余应力多次调整的误差工艺措施：提高系统刚度，提高毛坯精度使余量均匀毛坯热处理使硬度均匀，时效消除内应力等二. 分布图分析法1.实际分布图-直方图例：精镗活塞销孔，直径 mm。件数n=100，分组数k=6。组别尺寸范围，mm中值尺寸x，mm组内工件数m频率m/n12345627.99227.99427.99427.99627.99627.99827.99828.00028.00028.00228.00228.00427.99327.99527.99727.99928.00128.00341632301620.040.160.320.300.160.022.正态分布曲线方程及特性 （-+,0）算术平均值 ；标准差（均方根偏差）最大值。在X=处拐点平均值曲线的位置，尺寸分散中心的位置标准差曲线的形状，尺寸分散范围的大小曲线包含的面积， 。令 ，作积分变换， ，则 当时，工件概率为99.73%正态分布的分散范围为就是原则，或称6原则。 3.非正态分布两次调整、两台机床加工双峰曲线刀具磨损平顶状加工轴宁大勿小，孔宁小勿大不对称端面跳动和径向跳动瑞利分布4.分布图的应用（1）判断加工误差的性质 正态分布没