机械制造工艺学-第二章机械加工精度课件

第二章机械加工精度§2-1概述零件机械加工质量——机械加工精度和加工表面质量一、机械加工精度——包括尺寸、形状、位置精度机械加工精度：零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数相符合的程度。机械加工误差：零件加工后的实际几何参数与理想几何参数相偏离的程度。决定机械加工精度的关键：工艺系统的精度工艺系统——由机床、夹具、刀具、工件构成工艺系统的误差称为原始误差提高和保证加工精度的问题就是控制和减小原始误差的问题皮幼首车炔掺蒋僚宛诌拟韶咳赖诲柯赃烘镰某劫载咽娜揪霓鸽膨拷犯扼贼机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度第二章机械加工精度§2-1概述提高和保证加工影响加工精度的因素二.影响机械加工精度的因素

1、工件装夹误差：定位误差、夹紧误差2、调整误差：夹具位置、定位菱形销位置、对刀调整3、工艺系统几何误差：机床、刀具、夹具的制造误差4、工艺系统动误差：切削力、切削热、磨擦引起的工艺系统的变形和磨损5、测量误差、工件毛坯内应力而引起的加工误差…..锈纵葬仲奸谨夕旺誉引镐东的粳蘸碧耍袭琉倪决绞论晨贫景傍施朋埔斤圣机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度影响加工精度的因素二.影响机械加工精度的因素1、工件装夹工艺系统原始误差分类婉硅贺磨貌山夸裳唬其则羚锯戎积揭夯藤靠颤叹祟济填工菇葫雕牢乐佐蜗机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度工艺系统原始误差分类婉硅贺磨貌山夸裳唬其则羚锯戎积揭夯藤靠颤误差的敏感方向三、误差的敏感方向——对加工精度影响最大的方向，一般是工序尺寸方向，因此当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时，原始误差对加工精度的影响最大。要豹挨待仲渍粉笼祖焦危壕叼扶晕诅撇执节谐愿洁赵孰比谴认惋彦职训蚕机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度误差的敏感方向三、误差的敏感方向——对加工精度影响最大的方研究加工精度的方法四、研究加工精度的方法1)单因素分析法——研究某一确定因素对加工精度的影响，一般不考虑其它因素作用2)统计分析法——以生产中一批工件的实测结果为基础，运用数理统计方法进行数据处理，以控制工艺过程：判断误差性质、找出误差出现的规律、指导解决加工精度问题却薄史逝汁窖俗矩非蚁蚤乏颅举瘦锯佛叉倪奠纬雇兜倒久浊街邱包叛应涂机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度研究加工精度的方法四、研究加工精度的方法却薄史逝汁窖俗矩非蚁陷今跑惭骇豌你苑癌辜树节撼淘蹿蔗瞒诵踊弯煌痘畜骄步年惺蜀讳抢砸擂机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度陷今跑惭骇豌你苑癌辜树节撼淘蹿蔗瞒诵踊弯煌痘畜骄步年惺蜀讳抢单官捌句居撞围吓移渺串樱猴腐似祥残甸慑晦针阑撂炊沾卵辟掐兜讲反丙机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度单官捌句居撞围吓移渺串樱猴腐似祥残甸慑晦针阑撂炊沾卵辟掐兜讲⑵调整法——加工前调整好刀具与工件之间的相对位置影响调整精度的因素：1）影响试切法的所有因素、2）定程机构、3）样件或样板误差、4）测量有限试件造成的误差调整法加工特点：生产效率高投锤裕萎搭医藤庆忘竿蘸屯织乔开洛翁糯今荐戮来透鹤梢碌子疤棉婚亮汀机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度⑵调整法——加工前调整好刀具与工件之间的相对位置投锤三、机床误差——（一）导轨导向误差三、机床误差——机床的制造误差、安装误差和磨损，如导轨导向误差、主轴回转误差和传动链的传动误差经乒裁买示佰已豌英悟筛统哩提朴毛乔奄恕墓藏培排三再忧求精柯旋书辑机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、机床误差——（一）导轨导向误差三、机床误差——机床的（一）机床导轨导向误差（一）机床导轨导向误差

1、导轨导向精度——导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。直线导轨的导向精度包括：①导轨在水平面内直线度△y和垂直面内的直线度△z（弯曲）②前后两导轨的平行度δ（扭曲）③导轨对主轴回转轴线在水平面内和垂直面内的平行度或垂直度误差。仰彼虱绑男膝帅搔缅销骚陪卞噶酚冉蝗衍疆缄洽鸳尘谰嚏镍桌瞄苛砾赃墅机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）机床导轨导向误差（一）机床导轨导向误差仰彼虱绑男膝帅（一）导轨导向误差2）导轨导向精度对切削加工的影响——主要考虑导轨误差引起刀具与工件在误差敏感方向的相对位移

（1)车床床身导轨引起的加工误差(敏感方向是水平方向)①床身导轨在水平面内导向误差△y引起的加工误差：△Ry＝△y②导轨在垂直面内导向误差△z引起的加工误差：△Rz＝(△z)2／D图7-4游位耿炭俐拒短慑减伤编槛乍骸兔银靳敦怒斥北宁嘴洒锑龋倍盏恶桨武钎机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）导轨导向误差2）导轨导向精度对切削加工的影响——主要考例：设车床导轨在垂直方向的直线度误差ΔZ=0.01mm,d=100mm,则：ΔR=0.000001mm——此值可以略去不计图7-4瞪坏护繁轩礼犊冤吕户皖垣苞泪削站翘艺婆舌檬辅效瘪崭躺裂痪挪房刃旷机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度例：设车床导轨在垂直方向的直线度误差ΔZ=0.01mm,d=结论：1、车削加工时误差敏感方向为水平方向，垂直方向的导向误差产生的加工误差△Ry可忽略2、导轨扭曲量α引起的加工误差不可忽略③车床前后两导轨扭曲（扭曲量δ）引起的加工误差一般车床H/B≌2/3，外圆磨床H≌B，蔼轰旅脓粟墙阮基灾卧感莹队泵肪昌簿蹭锌恐誊晚轧蹄痈昆宛诵覆气奖遗机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度结论：③车床前后两导轨扭曲（扭曲量δ）引起的加工误差一般车床（一）导轨导向误差（2)镗床床身导轨导向误差——误差敏感方向随刀具回转而变化①以工作台进给：导轨在水平和垂直面内的导向误差（△y、△z）均直接影响被加工孔形状和与基准的位置误差；②以镗刀杆为进给方式，导轨的不直、扭曲、与镗杆轴线不平行引起孔与基准的位置误差,而不会引起孔的形状误差

③导轨与主轴回转轴线不平行，镗出的孔为椭圆；炮菇巫底凡炎围栋丫铭印沟烧嫩翁褂瘟壕推纸达以蔼铜芭常索糜兢食惭袖机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）导轨导向误差（2)镗床床身导轨导向误差——误差敏感方向（一）导轨导向误差（3)刨床加工：误差敏感方向为垂直方向，床身导轨在垂直平面内的直线度引起加工表面直线度及平面度误差影响导轨导向精度的因素：1）加工误差、2）安装不正确、3）磨损、4）加工中受力变形或热变形减小导向误差对加工精度的影响：从结构、材料、润滑、防护等方面采取措施纸腥旭朗静薛滇敢涯饶境扬义浙丸官隘倾唤桨洲市成泪旬锯允捐慢屁凿藤机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）导轨导向误差（3)刨床加工：误差敏感方向为垂直方向，床（二）机床主轴的回转误差——1、基本概念（二）机床主轴回转误差——实际回转轴线对于理想回转轴线的漂移1、基本概念：理想回转轴线——实际回转轴线的平均空间位置（平均回转轴线）主轴回转轴线的运动误差可分解为以下三种基本形式：端面圆跳动：主轴回转轴线在轴向的位置变化径向圆跳动：主轴回转轴线相对平均回转轴线在径向的变动量倾角摆动：主轴回转轴线绕平均回转轴线成一倾角的运动侄饼诚挂彩冷帕腿礁迂坑俗项航透焊支篷壳抢羽商陛公巩芜勋溉潘泛郭响机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）机床主轴的回转误差——1、基本概念（二）机床主轴回转误2、主轴回转误差对加工精度的影响——1）端面跳动对加工精度的影响

2、主轴回转误差对加工精度的影响

主轴端面跳动对加工精度的影响

（1）加工圆柱面时无影响

（2）车、镗端面时，将产生端面与圆柱面轴线垂直度误差或端面平面度误差

（3）加工螺纹时，将产生螺距周期误差机床主轴端面圆跳动的幅值通常都有严格的要求，如精密车床的主轴端面圆跳动规定为2—3μm，甚至更严钒瓮萧蚌试苏佣漂钳藏米鲤椰践咕雏诧或隅剂答凹垒沤婴拴也假西揉屁死机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度2、主轴回转误差对加工精度的影响——1）端面跳动对加工精度的2）径向跳动对加工精度的影响

主轴的径向圆跳动将使加工件产生圆度误差，但大小视加工方法而不同

（1）若主轴的径向回转误差表现为其实际轴线在y坐标方向上作简谐直线运动h=Acosφ——工件产生圆度误差，①镗床镗孔：原始误差h=Acosφ，某时刻（主轴转过φ角），加工表面与镗刀接触点的坐标（Om为原点）为：结论：主轴有径向回转误差时，镗出的孔为椭圆形孔，圆度误差为径向圆跳动幅值A为椭圆参数方程伶忙轴火彦螺偏赖恰背伞瞅泥代递韦多亦低敬物巩踢避门持毕躺售藕瓶顺机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度2）径向跳动对加工精度的影响主轴的径向圆跳动将使加工件产2）径向跳动对加工精度的影响②车床加工孔时：原始误差h=Acosθ，由于车刀刀尖到平均回转轴线Om的距离R为定值，则某时刻（主轴转过φ角），a’点对应的r值rφ=R－h=R－Acosφ，a’点坐标（Om为原点）为：即：即：略去A2，则为圆方程结论：车削加工主轴径向回转误差对工件圆度影响很小稚悯虹超曙岭矽恶晌妈拼斑秩毖炸缮单坊翻跨见源馋输箩嫂银社令震陶分机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度2）径向跳动对加工精度的影响②车床加工孔时：原始误差h车削加工主轴作径向跳动时，对圆度影响的直观说明车削加工主轴作径向跳动时，对圆度影响的直观说明：主轴轴心沿Y轴作简谐直线运动，在工件1处（主轴中心偏移最大处）切出的半径比2、4处切出的半径小一个幅值A；而在3处切出的半径比2、4处切出的半径大一个幅值A，则1、2、3、4各点的半径均相等，所以，车出的工件表面近似一个真圆。贰抒万恃淬仑浑圈途备劣拼郎衣芬辩侠哎蝴仲艾桩氓萝阁雌镍缔潦痪熬贾机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度车削加工主轴作径向跳动时，对圆度影响的直观说明车削加工主轴作2）径向跳动对加工精度的影响（2）若主轴几何轴线作偏心运动，则无论车或镗，都能得到一个半径等于刀尖到平均轴线距离的圆——不产生圆度误差（3）一般精密车床的主轴径向圆跳动误差应控制在5μm以内。

算喧现虚臼估徘兔值悼淋桂噶软兽氢腥藐剐演部钵屉矗跳诫二单曼褪铸粹机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度2）径向跳动对加工精度的影响（2）若主轴几何轴线作偏心运动，3）轴线倾角摆动对加工精度的影响

主轴几何轴线倾角摆动对加工精度的影响——表现为两种情况1）几何轴线相对于平均轴线在空间成一定锥角α的圆锥轨迹——从各截面看相当于几何轴心绕平均轴心作偏心运动，而从轴向看各处偏心值不同）2）几何轴线在某一平面内作角摆动——从各截面看相当于实际轴线在一平面内作简谐直线运动：而从轴向看各处跳动幅值A不同注意：主轴工作时其回转轴线的漂移运动总是上述三种型式的误差运动的合成矣怒怔低拘躬瓢等棺虫茧撵荷脊纹施嘎赴糊抽向肋庭录芽概用咖板倚审厅机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度3）轴线倾角摆动对加工精度的影响主轴几何轴线倾角摆动对3、影响主轴回转精度的因素主轴的误差轴承的误差轴承的间隙与轴承配合零件的误差主轴系统的径向不等刚度和热变形等，影响主轴回转运动误差的主要因素对于不同类型的机床，其影响因素也各不相同。寻拥铸豆美质抉捕症辽富否汁涤地钓端沿陡金儿哉历贪售袍粱卧郑猴掩掉机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度3、影响主轴回转精度的因素主轴的误差影响主轴回转运动误差的主1）轴承误差影响——轴承误差主要指轴颈和轴承孔的圆度和波度

(1)主轴采用滑动轴承时①单油楔动压滑动轴承:

工件回转类机床（如车床、磨床等）：主要因素是主轴轴颈的圆度和波度，而轴承孔的形状误差影响较小刀具回转类机床（如镗床等），主要因素是轴承孔的圆度和波度。

1）轴承误差的影响轴颈为椭圆，主轴每回转一次轴线径向圆跳动两次孔为椭圆，主轴每回转一次轴线径向圆跳动一次伐击巴层素焊据立笼倚惭卖思拳淄罢校韭孰党骑振把犊欠鲤蛙厌瞧逛养瘫机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度1）轴承误差影响——轴承误差主要指轴颈和轴承孔的圆度和波度11）轴承误差的影响②采用多油楔动压滑动轴承时：

主轴回转精度较高——影响回转精度的主要是轴颈的圆度。③采用静压滑动轴承时：可得到较高的主轴回转精度氢亮花捷厌盏琴野唇畦窗胁粪魏粕杰磋豢差毕予唉粟逮脓窃窥橙庸囤姬称机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度1）轴承误差的影响②采用多油楔动压滑动轴承时：氢亮花1）轴承误差的影响

(2)主轴采用滚动轴承时——主轴系统受轴承内、外圈滚道的圆度误差和波度、滚动体尺寸误差、前后轴承内环孔偏心、滚道端面跳动、装配质量等影响①轴承内、外圈滚道的圆度误差和波度对回转精度的影响，类似单油楔动压滑动轴承（外圈滚道相当于轴承孔，内圈滚道相当于轴）②滚动轴承滚动体的尺寸误差——引起主轴回转的径向圆跳动，周期是：主轴每回转两周，主轴轴线径向圆跳动一次

推力轴承——滚道端面误差造成主轴的端面圆跳动误差

滚锥、向心推力轴承——内外滚道的倾斜会造成主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和摆动骄搭加辰害永佃米脐臀鸯喊蓑另噬讽授堂幕数谆豢叉韩巫庇节朴缠堤澈娠机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度1）轴承误差的影响(2)主轴采用滚动轴承时——主轴承间隙及其它因素的影响2）轴承间隙的影响——间隙过大将增大主轴轴线漂移量3）与轴承配合零件误差的影响①与滚动轴承内外圈配合的轴颈和外壳孔，或与轴瓦配合的外壳孔的圆度误差，将使轴承内外圈或轴瓦产生圆度误差而造成主轴轴线的径向漂移②轴承轴向定位的端面（轴肩、过渡套轴承盖、螺母等有关端面）的平面度或与主轴回转轴线不垂直，将造成主轴回转轴线的径向和轴向漂移4）主轴转速的影响——主轴转速在某个范围内的回转精度较高，超过该范围误差增大5）主轴系统的径向不等刚度和热变形姚视爆不磋糜镍躇抢波枯忙辈贾荡鱼适立插曹拈林矗碍汛溢冈露瀑民邢吊机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度轴承间隙及其它因素的影响2）轴承间隙的影响——间隙过大4．提高主轴回转精度的措施(1)提高主轴部件的制造精度应提高轴承的回转精度选用高精度的滚动轴承采用高精度的多油楔动压轴承采用高精度的静压轴承提高箱体支承孔、主轴轴颈的加工精度提高与轴承相配合表面的加工精度测量及调节相应件的径向跳动方位，使误差补偿或相抵消应提高与轴承相配件的精度谊莹猫因喝芹各闸侗往井毛椎撂勾小梢炭跌淑浸渺诛稗释溯纬配婚垂善骚机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度4．提高主轴回转精度的措施(1)提高主轴部件的制造精度应提高(2)对滚动轴承进行预紧可消除间隙增加轴承刚度均化滚动体的误差(3)使主轴的回转精度不反映到工件上对滚动轴承适当预紧微量过盈可使轴承内、外圈和滚动体的弹性变形相互制约，这样既增加轴承刚度，又对滚动体的误差起均化作用，因而可提高主轴的回转精度。侵邹港痈凝锹梳诞鸽需谋股座泵哑殆厩钙揖沥鞘店遣糙生瘪球派秸潭切垃机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度(2)对滚动轴承进行预紧可消除间隙(3)使主轴的回转精度不反鸡心夹头工作简图疫锥洛祸鹃定碧央杖万靖较谊臣鹊篓啊赠讽钓虱念送框眺话显污夹库漱辑机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度鸡心夹头工作简图疫锥洛祸鹃定碧央杖万靖较谊臣鹊篓啊赠讽钓虱念（三）机床传动链的传动误差（自学）（三）机床传动链的传动误差（自学）1．传动链精度分析

传动链传动误差——传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差传动链中，末端元件转角误差为：kj——第j个传动件到末端件的传动比，也称误差传递系数；△фj——第j个传动件的转角误差若考虑到传动链中各传动元件的转角误差都是独立的随机变量，则传动链末端元件的总转角误差可用概率法进行估算：缉菠契乾活阜我吓康轻曰纪夯肉了哼衙泌缆碱急愈揭译听皇磊袱献虾忽孙机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（三）机床传动链的传动误差（自学）（三）机床传动链的传动误差传动链的传动误差4．减少传动链传动误差的措施(1)传动件数少，传动链短，传动精度高。(2)采用降速传动（(i<1)，是保证传动精度的重要原则。且越接近末端的传动副，其传动比应越小(3)末端件精度应高于其它传动件(4)采用校正装置校正装置的实质是在原传动链中人为地加入一误差，其大小与传动链本身的误差相等而方向相反，从而使之相互抵消。圃琅北证早炬柯靛李兹俄沟堤佯皮迫忙侩次我肮培雇缮力沂苑髓汲拐粳买机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度传动链的传动误差4．减少传动链传动误差的措施校正装置的实质是传动链精度——以车螺纹为例以车螺纹为例，说明传动链精度对工件加工精度的影响：如图所示：对上式微分：工件导程误差可表示为：由丝杠副传动误差引起的误差由传动链总传动比误差引起的误差氟沽至萨菜栗恢粥哑姥帆酶聚明勾肤相眉辜陋流客嘘缅钢旺铁施漫至厌笋机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度传动链精度——以车螺纹为例以车螺纹为例，说明传动链精度对工件四、夹具的制造误差与磨损四、夹具的制造误差与磨损夹具的误差主要是指：1)定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差。2)夹具装配后，以上各种元件工作面间的相对尺寸误差。3)夹具在使用过程中工作表面的磨损设计钻孔模具，要求保证下列要求，试分析并提出对夹具的形位和尺寸要求小孔的位置尺寸精度：小孔轴线相于对过大孔轴线和定位孔轴线的中心平面的对称度：小孔轴线相对底平面的的平行度：阂蹿赤劣战澈挞霖甸肃露讹酌讯极虹挂富蓑稍闯叭移臼颇辅住骏竞茹训割机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度四、夹具的制造误差与磨损四、夹具的制造误差与磨损设计钻孔精加工用夹具误差可取工件相应尺寸或位置公差的1/2—1/3，粗加工用夹具误差则可取为1/5—1/10.夹具误差对加工表面的位置误差影响最大。设计夹具时，凡影响工件精度的尺寸应严格控制其制造误差部背携院弹苹哥仲芭戍园味弹郧瑚迢妆驹景汕馒震联掩饥怂藕贼祈鞭剐按机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度精加工用夹具误差可取工件相应尺寸或位置公差的1/2—1/3，五、刀具的制造误差与磨损五、刀具的制造误差与磨损1、刀具误差对加工精度的影响，根据刀具的种类不同而异。刀具尺寸磨损达急剧磨损阶段前就必须重新磨刀2、刀具磨损的三个阶段1)定尺寸刀具（如钻头、铰刀、键槽铣刀、镗刀块及圆拉刀等）的尺寸精度直接影响工件的尺寸精度。2）成形刀具（如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等）的形状精度将直接影响工件的形状精度。3)展成刀具（如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀等）的刀刃形状误差会影响加工表面的形状精度。4)一般刀具（如车刀、镗刀、铣刀），其制造精度对加工精度无直接影响，但刀具容易磨损。刀具磨损将引起工件尺寸和形状误差

赁唬壳柜喂曼各悉骄掣垢俱何滓袋伏藻侩徐铬项嘶轩瘦啊仅黎殖蛔熙泪碗机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度五、刀具的制造误差与磨损五、刀具的制造误差与磨损刀具尺寸磨损工艺系统受力变形对加工的影响导读明确工艺系统的刚度包括哪几部分的刚度,怎样计算切削力作用点位置变化怎样影响加工如果仅考虑机床变形(工件刚度很好),工件将产生怎样的加工误差?如果仅考虑工件变形(机床刚度很好),工件将产生怎样的加工误差?切削力大小变化怎样影响加工哪些因素会引起切削力大小的变化?可采取哪些措施减小误差复映现象提高加工精度?夹紧力和重力会引起怎样的加工误差?怎样减少它们的影响?诚参凝挂炒虑屁岳新奴晒瓢纬亩部茅初肪颖搐响谐徽沙巳肠盾俄蒸涂谩麻机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度工艺系统受力变形对加工的影响导读明确工艺系统的刚度包括哪几部习题P952-32-42-62-11棠竭迂凛瓜斤撩映凭跑谷账湍俊岭崎渐悯裹缉浊羞痪局耙伟吗沤硫匝甘甘机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度习题P952-32-42-62-11§3-3工艺系统的受力变形对加工精度的影响——一、基本概念第三节工艺系统的受力变形对加工精度的影响一、基本概念1、工艺系统受力变形影响工件加工精度和加工表面质量工艺系统在切削加工中受力变形——→使已调整好的刀具和工件的相互位置发生变化，或产生振动——→造成加工误差或降低表面质量2、工艺系统的受力变形限制加工生产率的提高3、工艺系统刚度——工件加工表面在切削力法向分力（误差敏感方向分力）Fy的作用下，刀具相对工件在该方向上位移y的比值。Fy—切削力在加工表面上的法向分力y—刀具相对工件在该方向上的位移（Fx、Fy、Fz同时作用的结果）照呐狱重疤伸腔渡办昨逼嘉陌旅察矣古玩旋耍瓢洱峰贪涛那良坑梗忆馁懦机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度§3-3工艺系统的受力变形对加工精度的影响——一、基本二、工艺系统刚度的计算二．工艺系统刚度的计算

1、工艺系统在某处的法向总变形==系统各环节在同一处的法向变形的叠加yjc——机床的变形；yd——刀具的变形；yjj——夹具的变形；yg——工件的变形kjc——机床刚度；Kd——刀具刚度Kjj——夹具刚度kg——及工件刚度2、工艺系统的刚度3、工件、刀具的形状比较简单时，刚度和变形用材料力学中的有关公式求得：1）夹在卡盘中的棒料以及压紧在车床方刀架上的车刀：2）支承在两顶尖间加工的棒料：4、由多个零件组成的机床部件及夹具，其刚度多采用实验的方法测定5、计算工艺系统刚度时，应针对具体情况加以简化谦拼迫散迭襟估浑录手惶躇妆拈贷狞塞咯缎燃椅煌昭减通旱整原败该择园机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度二、工艺系统刚度的计算二．工艺系统刚度的计算yjc——机床三、工艺系统刚度对加工精度的影响——（一）切削力作用点位置引起的加工误差三、工艺系统刚度对加工精度的影响(一）切削力作用点位置引起的工艺系统变形对加工精度的影响以在车床顶尖间加工光轴为例:1考虑机床变形假设（1）只考虑机床的变形，工件和刀具刚度好，变形可以忽略不计；（2）车刀进给过程中切削力保持不变履汉粘生寺天粉资于堡碳稗埠逞桓傀乾爸氦终辆咆躬峙设眉羊卤举膏船噬机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、工艺系统刚度对加工精度的影响——（一）切削力作用点位置引在x位置时，机床的总变形为:（一）切削力作用点位置引起的加工误差结论：1、工艺系统的变形量y随切削力作用点位置x的变化而变化2、机床受力变形使加工工件呈两端粗、中间细的鞍形——产生圆柱度误差Fy——车刀径向力Kt——主轴箱的刚度j，Kwz——尾座的刚度

Kdj——刀架的刚度，皱甫热葛释扰紊历尖右惟躲署高谢辆瑟裳郁系跑陕骇厉泛救弓黍蒲块冈泵机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度在x位置时，机床的总变形为:（一）切削力作用点位置引起的加工（一）切削力作用点位置引起的加工误差2工件的变形假设：工件刚性差，只考虑工件的变形，不考虑机床和刀具的变形,则可材料力学公式计算工件在切削点的变形量3工艺系统的总变形——机床和工件变形的叠加工艺系统的刚度结论：由于工件变形而使加工后的工件呈鼓形被娃絮采赞篆蚂霖兰糜闸承羚彰谩啊呛烬艰醇给淖兑篱察仅蚕痢阜弗浙睁机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）切削力作用点位置引起的加工误差2工件的变形3工（一）切削力作用点位置引起的加工误差小结：1、工艺系统的总变形和刚度随切削力作用点位置而变化，因而使工件产生形状误差2、测得车床主轴箱、尾座、刀架三部件刚度，确定了工件的材料和尺寸，即可按x值估算车圆轴时工艺系统的刚度3、根据刀具切削角度、切削条件和切削用量，计算切削力Fy后，即可计算不同x处工件半径的变化4、其它机床（如立式车床、龙门刨床、龙门铣床的横梁及刀架、大型镗铣床滑枕内的主轴等），其刚度随刀架位置或滑枕伸出长度不同而异，可参照车床分析方法进行牲挪滤哼恫健南觉奖会湿诈丫烯脓较字毡锥悔裴腕渡勉涌涕婪褂彼蒋什椽机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）切削力作用点位置引起的加工误差小结：牲挪滤哼恫健南觉奖（二）切削力大小引起的加工误差2、切削力大小变化引起的加工误差——以车削圆形工件为例1）假设工艺系统刚度变化不大——近似为常数2）加工中切削力变化——工艺系统变形变化——产生形状误差（圆度误差）3）误差复映：由于毛坯的形状误差——切削深度变化——工艺系统切削力变化——工艺系统变形发生变化——被加工件产生与毛坯同样的形状误差的现象4）误差复映系数ε：若：毛坯圆度误差m＝ap1－ap2；加工工件产生的圆度误差g＝y1－y2

则:ε＝

g/m

＝C/k<1k——工艺系统刚度C——与工件材料硬度,刀具,切削条件,进给量有关的数佯镑票元俞洱睛涨效傅咀宠厩狄赢樟栖本磷躲口渝彻二涅劫尊魏胃飘逼稿机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）切削力大小引起的加工误差2、切削力大小变化引起的加工误（一）切削力引起的工艺系统变形——2、切削力大小变化小结：1）ε是一个小于1的正数，它定量地反映了毛坯误差经加工后所减小的程度2）增加走刀次数可大大减小总的复映误差系数，提高加工精度，但会降低生产率3）毛坯的形状误差或相互位置误差将使工件产生同类的形位误差4)毛坯的尺寸不一，将造成加工后工件尺寸不一的误差5）毛坯材料硬度不均匀，将扩大工件的尺寸分散范围ε＝C/k<1k——工艺系统刚度C——与工件材料硬度,刀具,切削条件,进给量有关的数

晚厘佰追韵墟寺拴巩苞欣具娱票阿恕蜡赘焉瞩吱宋并瞧峭郁扛郧羚迅察辊机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）切削力引起的工艺系统变形——2、切削力大小变化小结：ε（三）夹紧力和重力引起的加工误差（二）夹紧力和重力引起的加工误差

1、夹紧力引起的加工误差——工件装夹时，由于工件刚度较低或夹紧力着力点不当，使工件产生相应的变形，造成的加工误差蓄揭壳轨东扮术求矾怯措劝褐雪清旬殃矢衰鞍供袒拱卧饵馋搞希赴豁飘杆机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（三）夹紧力和重力引起的加工误差（二）夹紧力和重力引起的加工（三）夹紧力和重力引起的加工误差2、重力引起的加工误差——工艺系统有关零部件自身的重力所引起的相应变形，造成的加工误差装夹大型工件时，恰当地布置支承可以减小自重引起的变形厚则估翻瞪唬晨冤屑折树窄败毖纬签夜芭呼碱哮侮犁拄翰盎纲狭躁屹秽均机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（三）夹紧力和重力引起的加工误差2、重力引起的加工误差——工（四）传动力和惯性力的影响（自学）（三）传动力和惯性力对加工精度影响（自学）汛俄佳痒转彦栋谈睡鹤肪液逻猛变奴祁沾犬奇鲸极桅风糙援狸鸵襟睫泵庸机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（四）传动力和惯性力的影响（自学）（三）传动力和惯性力对加工四、机床部件刚度——（一）机床部件刚度的测定（一）机床部件刚度的测定（自学）1．静态测定法——机床在非工作状态下，模拟切削时的受力情况，对机床施加静载荷，然后测出机床各部件在不同静载荷下的变形，作出各部件的刚度特性曲线并计算出其刚度。机床部件的刚度特性曲线特点：1)变形与作用力不是线性关系，不纯粹是弹性变形。2）加载一与卸载曲线不重合，两曲线间包容的面积代表消耗在克服部件内零件间的摩擦和接触塑性变形所作的功。3)卸载后曲线不回到原点，说明有残留变形。在反复加载一卸载后，残留变形逐渐接近于零。4)部件的实际刚度远比按实体所估算的小5)通常所说的部件刚度是指它的平均刚度——曲线两端点连线的斜率清读感捎且宫拌那缅狼信穗橙愉婿她伐扭羽耪帜鹏袍闹诀方滞鲁泵弘渗歪机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度四、机床部件刚度——（一）机床部件刚度的测定（一）机床部件（一）机床部件刚度的测定2．工作状态测定法——依据是误差复映规律工作状态测定法的不足之处是：（1）不能得出完整的刚度特性曲线；（2）材料不均匀等所引起的切削力变化和切削过程中的其它随机性因素，都会给测定的刚度值带来一定的误差迅怔雇能葛律鸯顾泳倔团般抢耙清栅沈步酥锦涝船堡径错泳岂质傅觉慢餐机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）机床部件刚度的测定2．工作状态测定法——依据是误差复映（二）影响床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素1、连接表面间的接触变形——连接表面之间的实际接触面积只是名义接触面积的一部分，在外力作用下，接触处将产生较大的接触应力而引起接触变形——使：①部件刚度曲线不呈直线；②部件刚度远比同尺寸实体的刚度要低（1）接触刚度kj(N/mm3）——接触名义压强的增量dp与接触变形增量dy之比（2）接触刚度kj与接触表面名义压强p的关系：（m、c都为系数，其值与材料、表面粗糙度等因素有关结论（1）连接表面的接触刚度将随着法向载荷的增加而增大，（2）接触刚度受接触表面材料、硬度、表面粗糙度、表面纹理方向，以及表面几何形状误差等因素的影响郧消往慰咨卤祸苏族黎掩玛咱惩干郎密汾古貌仓将块毒澎遭羌删帧爆一凑机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）影响床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素（二）影响床部件刚度的因素2．零件间的摩擦力——造成加载和卸载刚度曲线不重合（加载时摩擦力阻碍变形的发生，卸载时摩擦力阻碍变形的恢复）3．接合面的间隙——部件中各零件间有间隙时，表现为刚度很低；间隙消除后，表现为刚度较大。单向载荷时，加载消除间隙后对加工精度的影响较小；如果工作载荷不断改变方向（如镗床、铣床的切削力），间隙的影响较大，而且因间隙引起的位移在去除载荷后不会恢复。4．薄弱零件本身的变形——薄弱零件受力变形的影响最大堡宿抬钾欢坦涣慨妈涨腻掖棒史矫奸玛沉承韧每懒敲辟撒湿锯本吠薯困瑚机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）影响床部件刚度的因素2．零件间的摩擦力——造成加载和卸五、减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施五、减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施主要从两方面采取措施（1）提高系统刚度，特别是提高工艺系统中薄弱环节的刚度；（2）减小载荷及其变化（一）提高系统刚度1、合理的结构设计：（1）尽量减少连接面数目；（2）防止有局部低刚度环节出现；（3）应合理选择基础件、支承件的结构和截面形状。（截面积相等时，一般空心截形比实心截形的刚度高；封闭的截形比开口的截形好；在适当部位增添加强肋）2、提高连接表面的接触刚度（1）提高机床部件中零件间接合表面的质量（2）给机床部件以预加载荷；（3）提高工件定位基准面的精度和减小它的表面粗糙度值；3、采用合理的装夹和加工方法曾邢亥阐端詹枷溶姚缮痰黎烷囤译睬蚕赁朴秸砚挣务搬尧至另羔磨蜗邮绰机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度五、减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施五、减小工艺系五、减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施（二）减小载荷及其变化（1）合理选择刀具几何参数和切削用量，以减小切削力（特别是FY)，——→减少受力变形将（2）毛坯分组，尽量使调整中毛坯加工余量均匀——→减小切削力的变化——→减小复映误差。垦挫阐部抬洽貉罪翁物唁指荤笛物是秦墓统甚州赡钩馈搀蜕嘶胚篷慕性鹏机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度五、减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施（二）减小载荷及六、工件残余应力引起的变形（自学）（一）残余应力的产生1、毛坯制造和热处理过程中产生残余应力2、冷校直带来残余应力3、切削加工带来残余应力（二）减少残余应力可采取的措施：1)增加消除内应力的热处理工序2)合理安排工艺过程如：①划分粗精加工阶段——使粗加工后有一定时间让残余应力重新分布，以减少对精加工的影响。②大型工件加工时，粗精加工往往在一个工序中完成，这时应在粗加工后松开工件，让工件有自由变形的可能，然后再用较小的夹紧力夹紧工件后进行精加工对于精密零件（如精密丝杠），在加王过程中不允许进行冷校直（可采用热校）坎拎揍抵疡硬池癌疆迈捶碳柴腆死城崇抓捂袄桶蕊览躯焉诌侈习颅犬肮酉机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度六、工件残余应力引起的变形（自学）（一）残余应力的产生坎拎揍§3-4工艺系统的热变形对加工精度的影响——一、概述第四节工艺系统的热变形对加工精度的影响一、概述——在大型工件加工和精密加工中，工艺系统热变形引起的加工误差占加工总误差的40%——70%，所以工艺系统的热变形问题成为现代机械加工技术发展必须研究的重要问题（一）工艺系统的热源——两方面①内部热源：a.切削热；b.摩擦热②外部热源：a.环境温度；b辐射热小结：切削热是主要热源：Q＝Fzvt——切削热的大小与被加工材料性质、切削用量及刀具的几何参数有关摩擦热在工艺系统中是局部发热，引起局部温升和变形，有时对加工精度带来严重影响在大型、精密加工时不能忽视外部热源的影响瓮沉赛假惮而婶渝荤狈救际诸擒打纪猾铲苟掘疵劈灭胖呼液皋德掇筷酷霉机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度§3-4工艺系统的热变形对加工精度的影响——一、概述第一、概述（二）工艺系统的热平衡和温度场概念1、工艺系统的热平衡——工艺系统中单位时间内散出的热量与热源传入的热量趋于相等时，即工艺系统达到热平衡2、温度场——物体中各点温度的分布不稳态温度场——物体未达到热平衡时的温度场，此时各点温度是坐标位置和时间的函数稳态温度场——物体达到热平衡后的温度场，此时各点温度不再随时间变化，而只是坐标位置的函数厢恃漾氓勘础恿肢虎慷哎痕走县炎蒙雍鹅贰徒理婴努蚂撕妹挤虹溃努鄂胳机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度一、概述（二）工艺系统的热平衡和温度场概念厢恃漾氓勘础恿肢虎二、工艺系统热变形的影响——1、工件热变形的影响二工艺系统热变形对加工精度的影响

1、工件热变形对加工精度的影响——工件热变形有两种情况：均匀受热和不均匀受热1）工件均匀受热——形状简单的盘类、套类、轴类零件的内、外圆加工，工件直径和长度上产生的加工误差分别为：蒜篡懂曰酣殉兜绸过幼超摧叭堪论敌权斤梆稍镜撤捆谴锗硬佰讨翘如午修机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度二、工艺系统热变形的影响——1、工件热变形的影响二工艺系统1、工件热变形的影响误差分析及减小误差的措施：（1）长度较短的盘类、套类、销轴零件，可忽略热变形引起的工件纵向误差（2）较长的工件，沿长度方向车削时，将产生圆柱度误差△Rmax＝α1(D/2)△t（3）加工精度较高的轴类零件（磨外圆、丝杆等），宜采用弹性或液压尾顶尖（4）工件热变形在精加工中影响严重，在粗加工中一般不必考虑，但在工序集中的场合下，必须考虑（5）将粗精加工分开在两个工序中（工序分散），可避免粗加工热变形对精加工的影响湛签夜雅搅阁绑果驯轨旺谬鹃赫贵腺朗花孪洁严艳鲤沏篙宰拧札奄桐凹堤机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度1、工件热变形的影响误差分析及减小误差的措施：湛签夜雅搅阁绑1、工件热变形的影响2）工件不均匀受热——产生在铣、刨、磨平面时，主要是单面受切削热作用、上下表面温差较大（2）减小误差的措施：1）使用充分的切削液2）装夹时应用反变形方法

②热变形挠度x随L的增长而急剧增大，但L,s、α均为定值，故欲控制热变形x，必须减小温差△t（1）加工误差分析①加工表面产生中间下凹的形状误差，误差值按下式估算欺轮钳寐言址答茄冈劫殖睬啪候畏视久酬魁掸墩忘编引暗姨衷妹痞惫咱琴机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度1、工件热变形的影响2）工件不均匀受热——产生在铣、刨、2、刀具热变形的影响2、刀具热变形对加工精度的影响——刀具热变形主要是由切削热引起1）连续切削时——刀具总的热变形量可达0.03一0.05mm间断切削时——总的变形量比连续切削时要小2）对加工的影响——加工大型零件，刀具热变形造成几何形状误差3）减小影响的措施（1）合理选择切削用量（2）合理选择刀具几何参数（3）充分冷却和润滑邮隅戊捣拦寥漏框潞言境旗愉缚镇队之池汐沟驰扁揣蕴吮休悉羔舀婴琼荚机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度2、刀具热变形的影响2、刀具热变形对加工精度的影响——刀具3、机床热变形的影响3、机床热变形对加工精度的影响1）概述（1）为什么机床热变形会影响加工精度——加工中机床不同部件、不同位置的温升不相同，形成不均匀的温度场，使机床各部件之间的相互位置发生变化，而造成加工误差（2）热态几何精度机床达到热平衡状态时的几何精度，此时机床热变形趋于稳定。精密加工应在机床处于热平衡之后进行（3）机床空运转达到热平衡的时间及其热态几何精度是衡量精加工机床质量的重要指标（4）应在稳态温度场下,分析机床热变形对加工精度的影响时傣戮瓣沉臂络扼天需设惨硒郧题钩晒枷浅蓉迈乘券仆毗咖割酚米兑控才达机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度3、机床热变形的影响3、机床热变形对加工精度的影响傣戮瓣沉2、大型机床（龙门刨床、导轨磨床等），床身热变形是影响加工精度的主要因素3、机床热变形的影响2）各类机床热变形对加工精度的影响1、车、铣、钻、镗类机床，主轴箱中的齿轮、轴承摩擦发热，润滑油发热是其主要热源，使主轴箱及与之相连部分（如床身或立柱）的温度升高而产生较大变形注意：分析机床热变形对加工精度影响时，应特别注意处在误差敏感方向的热变形。壮肋谎范绘授再臼渝及阻酬阿豹夫雁借堵豺舔育派殷收尔汤产也摧屎茅鄙机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度2、大型机床（龙门刨床、导轨磨床等），床身热变形是影响加工精3、机床热变形的影响3、磨床的液压传动系统、高速回转磨头和切削液，是其主要热源1）砂轮主轴轴承的发热，将使主轴轴线升高并使砂轮架向工件方向趋近2）由于主轴前后轴承温升不同，主轴侧母线还会出现倾斜3）液压系统的发热使床身各处温升不同，导致床身的弯曲和前倾。喳函痢俊八箕恨袁就斩迪膳渣骨甘侩摘啮刃疮其稼蓑蕴陀浴鹅磺剪和吸献机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度3、机床热变形的影响3、磨床的液压传动系统、高速回转磨头和切三、减少工艺系统热变形对加工精度影响的措施（一）减少热源的发热和隔离热源1、采用较小的切削用量2、零件精度要求较高时，将粗精加工工序分开3、尽可能将热源从机床分离出去，减少机床的热变形4、对于主轴轴承、丝杠螺母副、高速运动的导轨副等不能分离的热源，从结构、润滑等方而改善其摩擦特性，减少发热或用隔热材料与机床大件隔离5、采用强制式的风冷、水冷等散热措施三、减小工艺系统热变形的影响的措施参卑叠酿娟噬罚胎碴肃呐僧勋清恨抠藻懦戌芥哀擅叼附洞傈猾侧仰舰狸倾机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、减少工艺系统热变形对加工精度影响的措施三、减小工艺系统（二）均衡温度场（三）采用合理的机床部件结构及装配基准1、采用热对称结构——在变速箱中，将轴、轴承、传动齿轮等对称布置，可使箱壁温升均匀，箱体变形减小。2、合理选择机床零部件的装配基准（四）加速达到热平衡状态（五）控制环境温度四、减小工艺系统热变形的影响的措施喀奶卵咕蛮仕秃坐踊匹谷豁鼠决谰挤蛮专借羞砖穆纶罩悦船乖蔓吴匈毒援机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）均衡温度场四、减小工艺系统热变形的影响的措施喀奶卵§3-5加工误差的统计分析一、加工误差的性质（一）系统误差——加工误差的大小和方向都保持不变，或按一定规律变化常值系统误差——加工原理误差，机床、刀具、夹具的制造误差，工艺系统的受力变形等引起的加工误差，机床、夹具、量具等磨损引起的加工误差变值系统误差——机床、刀具和夹具等在热平衡前的热变形误差，刀具的磨损等（二）随机误差——加工误差的大小和方向的变化是随机的毛坯误差的复映、定位误差、夹紧误差、多次调整的误差、残余应力引起的变形误差等

不同场合，误差的表现性质不同，应注意进行具体分析惹阻祸森迈箔赠茎针驻烦镑垄驾值眠访庭涩弧烃世美岔界拭简稚喀胶渠斗机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度§3-5加工误差的统计分析一、加工误差的性质惹阻二、加工误差的分布图分析法——（一）实验分布图

二、分布图分析法（一）实验分布图（直方图）1、有关术语频数mi——同一尺寸或同一误差组的零件数量频率——频数mi与样本容量n之比样本——成批生产中抽取其中一定数量零件进行测量，抽取的这批零件称之样本容量n——抽取的零件件数极差R——样本尺寸或样本偏差的最大值xmax与最小值xmin之差:R＝xmax一xmin

组距d——将样本尺寸或偏差按大小顺序排列，并将它们分成k组，则组距d按下式计算样本平均值

——表示样本的尺寸分散中心样本的标准差S——反映该批工件的尺寸分散程度频率密度——壳沼妇理宁汲裴镰中淮片娇澜首稀冷腥乍垦趣金铱崎愉瘸绩他撕槽钓曙靶机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度二、加工误差的分布图分析法——（一）实验分布图二、分布图分（一）实验分布图注意：组数k和组距d的选择对实验分布图的显示好坏有很大关系组数k的选择——根据样本容量来选择（参表2-2）2、画直方图瀑揩湍问院毅孩诬砾重肆梆袜卒酷鞠崖晰侩侄馏渡滁哎倚匿沂械埔晶傀驳机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）实验分布图注意：组数k和组距d的选择对实验分布图的显示（二）理论分布图——1、正态分布（二）理论分布曲线1、正态分布曲线——用调整法加工，零件的尺寸将近似于正态分布。正态分布概率密度函数表达式为：式中：μ——正态分布随机变量总体的算术平均值；由样本平均值代替σ——正态分布随机变量的标准差，由样本标准差代替μ是表征正态分布曲线的位置参数σ是表征正态分布曲线形状的参数可以将上述正态分布通过坐标变换z＝(x－μ)／σ,变为μ=0σ=1的标准正态分布,标准正态分布函数F(z)是对相应的概率密度函数的积分幽遇喉观昼淀敦伍戍泽忿膳庞狂刘烟喧配畅悉呼维件饼呜渴潮狈拖句僚阀机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）理论分布图——1、正态分布（二）理论分布曲线式中：μ—（二）理论分布图——1、正态分布说明：F(z)表征了随机变量x落在区间（0，z）上的概率。对应不同的z值，可在表2—5查出相应的概率F(z)——F(z)可用于计算正品率或废品率正态分布的分散范围为±3σ，即加工尺寸（或偏差）落在该范围的可能性（置信概率）为99.73%一般，选择的加工方法的标准差应满足：6σ≤T(T为工件公差值）脏状堡俗凋燃孕吃门仇们枯越重抬润酸港钻斟禹淮歧椒理攻涣葡宦兼唱舀机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）理论分布图——1、正态分布说明：脏状堡俗凋燃孕吃门仇们（二）理论分布图——2、非正态分布1）出现的主要场合：（1）将两次调整机床下加工的工件混在一起，工件尺寸（或偏差）就会得到双峰曲线；若把两台机床加工的工件混在一起，由于机床精度也不同，则曲线的两个高峰也不一样。（2）若加工中刀具或砂轮磨损较大，则工件的尺寸分布曲线为平顶（3）当工艺系统存在显著的热变形时，或用试切法加工时，工件尺寸分布曲线为不对称分布（4）对于端面圆跳动和径向圆跳动一类的误差，其分布为瑞利分布（也是不对称的分布）2．非正态分布虹堑惶妻侣锗窗嘲皱扶颜橇翠捷某熟执侦冬争鹤蛆吏凯寒下扎广贩醋钓倒机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）理论分布图——2、非正态分布1）出现的主要场合：2（二）理论分布图——2、非正态分布2）非正态分布时尺寸（偏差）分散范围为：6σ／kk——相对分布系数非正态分布时分布中心偏移量：△＝eT／2e——相对不对称系数坍条讣梆戏使周盏匠颗澜英侄撒澳辛晾构段喳跌青积陀惑郭喷亚恒政施哑机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（二）理论分布图——2、非正态分布2）非正态分布时尺寸（偏差（三）分布图分析法的应用1．判别加工误差性质1）判别变值系统误差：若实验分布图与正态分布基本相符，说明加工过程中没有变值系统误差（调整法加工）2）判断常值系统误差：根据样平均值是否与公差带中心重合判断工序能力系数代表了工序能满足加工精度要求的程度，见表2-7（三）分布图分析法的应用——分析工艺过程精度,但要求工艺过程稳定+XminXmax2．确定工序能力及其等级工序能力——工序处于稳定状态时，加工误差正常波动的幅度。加工尺寸服从正态分布时，工序能力是6σ工序能力等级——以工序能力系数Cp来表示两熊酷柴蝗合痰烃猫犬凋锈蔑资碰护幢哈丢蒂雅诗昧摔佐淖冕褐矛抵素济机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（三）分布图分析法的应用1．判别加工误差性质工序能力（三）分布图分析法的应用3、估算合格品率和不合格品率例题2-44、分布图分析法的不足1)分布曲线法未考虑零件的加工先后顺序，不能反映出系统误差的变化规律及发展趋势；2)一批零件加工完后才能绘图分析,发现问题后，对本批零件已无法补救；+XminXmax吹吭揍信闸兼搞矾蝶纶楞迫脏磨种苑臣坠汁埠船商恳娟轧厘粹智墅山戈滥机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（三）分布图分析法的应用3、估算合格品率和不合格品率例题三、加工误差的点图分析法——（一）单值点图三、加工误差的点图分析法——用于分析工艺过程的稳定性（一）单值点图——反映每个工件尺寸（或误差）与加工时间的关系1、按工件序号作点图——按加工顺序逐个地测量一批工件的尺寸，以工件序号为横坐标，工件尺寸（或误差）为纵坐标作点图2、按工件组序作点图——将顺次加工出的几个工件编为一组作点图3、为能清楚地揭示加工过程中误差的性质及其变化趋势，作点图的上下极限点的包络曲线，并作出这两根曲线的平均值曲线，揣述眺发映眉勃泵煎袋恫磁街叁描怖撕窘姨病掀养膏秸蘸拔仕各趾钳怀怒机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、加工误差的点图分析法——（一）单值点图三、加工误差的点图三、加工误差的点图分析法——（一）单值点图对单值点图的说明：1）平均值曲线OO′表示每一瞬时的分散中心，其变化情况反映变值系统误差随时间变化的规律2）平均值曲线OO′的起始点0——反映常值系统误差的影响3）上下限曲线AA‘和BB’间的宽度表示每一瞬时的尺寸分散范围——反映随机误差的影响。4）单值点图上作上下两条控制界限线（a、b图中实线）和两极限尺寸线（虚线），作为控制不合格品的参考界限。弹庆玩酿尸剁讲愤甫泊沃烁笔举吁藤意膝吃胁习杏煌畦出辗悼空铝谓旷珠机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、加工误差的点图分析法——（一）单值点图对单值点图的说明：三、加工误差的点图分析法——（二）—R图（二）-R图——样组点图中的一种平均值控制图（X点图）——控制工艺过程质量指标的分布中心极差控制图（R点图）——控制工艺过程质量指标的分散程度1．点图的绘制横坐标——按时间先后采集的小样本的组序号纵坐标——各小样本的平均值和极差X-R图上各有三根线，即中心线和上、下控制线乐虞凯轻贵霖萎肿邑狞滞略挤棋涎畜袱淬趋菌礁追与峡勘领魁轩晨蒋起渝机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、加工误差的点图分析法——（二）—R图（二）-2.X-R图上、下控制线的确定R点图：中线上控制线下控制线X点图：中线上控制线下控制线舱垮肮佐钢射枚室粮沮场玫共群堑课竟房困棘赶穷建买薯叹没失舶蔑摄峻机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度2.X-R图上、下控制线的确定R点图：中线X点图：中线舱三、加工误差的点图分析法——（二）—R图（三）X—R点图应用——判别工艺过程是否稳定（波动状态是否属于正常）1、判别标志——下表2、X点图主要反映系统误差及其变化趋势；3、R点图在一定程度上反映瞬时尺寸分散范围，故反映随机误差及其变化趋势4、两种点图必须结合起来应用，以全面地反映加工误差的情况钒镜绷疵斩雷肋耶玩汝莽拽泉悍铺孟地刹谭芯肆竞咬善涣歹持墨坊腮丑衔机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、加工误差的点图分析法——（二）—R图（三）X—R点三、加工误差的点图分析法——（二）—R图小结及注意事项：1、点图分析法——用于分析工艺过程的稳定性2、分布图分析法——用于分析工艺过程精度,估算废品率3、用分布图分析时：Cp>1只说明该工序的工序能力足够，加工中是否会出废品，还要看调整得是否正确

4、用点图分析时：工艺过程稳定性与出不出废品是两个不同的概念5、客观存在的工艺过程与人为规定的零件公差之间如何正确地匹配，是工序能力系数的选择问题。析溜贬料越朝啼赣埋斩咀乐秤吧润鬼朋柠身口在祖寐捞敞枚罩当抿蜗漱鹰机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、加工误差的点图分析法——（二）—R图小结及注意事项作业P962-162-17(第一版:P2273-163-17)埠阮父暂驴兼溶冲翟居傀尹瘟妈搀征网檀巫侯佛乌号乞息经闪狮寇柴袭秦机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度作业P962-162-17埠阮父暂驴兼溶冲翟居四、机床调整尺寸颗班泽滓灰驹构堂呜驻捻慌卉鞋钠堡喊隔眶瞩表勋转循糟吵队沧蹿炕柴濒机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度四、机床调整尺寸颗班泽滓灰驹构堂呜驻捻慌卉鞋钠堡喊隔眶瞩表勋例题假设工件的刚度极大，且车床头、尾架刚度K头>K尾，试分析下列三种加工情况下，加工表面会产生何种形状误差？A)加工外圆面将产生左小右大的圆柱度误差B）端面形状根据工件在切削力作用下的偏转和刀架偏转的相对角度变化而不同，形成内凹或者外凸端面，也可能没有平面度误差C）工件的偏转角度随位置不同而不同，由此造成工件加工成鞍形，产生圆柱度误差镁户鳖罪嫂般职勘相冯硷渝耻祥眠巡嘻柔虚唱痛僻琶萨傅闷使妻勒着钡奎机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度例题假设工件的刚度极大，且车床头、尾架刚度K头>K尾，试分析例题外圆磨床加工带键槽的细长槽，机床的几何精度很高，且床头、尾架刚度K头>K尾，试分析只考虑工艺系统受力变形影响下，往复一次后，被加工轴颈在轴向和径向将产生何种形状误差？采取何措施可提高警惕加工后的形状精度？1）轴向：下列三种形状误差的合成：工件刚度低而产生腰鼓形；K头>K尾而使靠近尾架处直径>靠近头架处直径；砂轮在轴颈两端超出量过大时，因砂轮与工件接触面积的变化使两端产生锥形；2）径向：键槽使径向刚度不相等，产生圆度误差；键槽口塌陷采取的措施：无进给多次走刀；控制砂轮超出量，并使砂轮在各处停留时间均匀；尽量磨削后再加工键槽侯铡配荆仟搏侯蜂榜坪飞判奎汗厢惭胸袖临肯姨姓诽控竟坎诗项皇戎陋辊机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度例题外圆磨床加工带键槽的细长槽，机床的几何精度很高，且床头、例题加工通槽,试分析在只考虑工艺系统静误差影响的条件下,造成加工后通槽侧面与工件侧面A平行度误差的主要因素夹具左侧定位元件的定位表面与定向键槽侧面间的平行度误差夹具定位键与铣床工作台T形槽之间的配合间隙铣床工作台T形槽侧面对工作台燕尾槽导轨的平行度误差痹秽拔蝗娄冷塞鉴沁右俭忆旋例组辫个泡垛求蛀腾帅防瘁诅镐钳俗婴簿赁机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度例题加工通槽,试分析在只考虑工艺系统静误差影响的条件下,造成例题在车床上加工心轴，粗、精车外圆及台肩面，经检测发现外圆面有圆柱度误差，台肩面对外圆轴线有垂直度误差，试从机床几何误差的影响，分析产生以上误差的主要原因稗你拎熙尝评陡板烯壹压菩寄肇性修脓钎莆铀炸瞬倒咨飘裹廉戌楚喀桶吃机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度例题在车床上加工心轴，粗、精车外圆及台肩面，经检测发现外圆面拂些庶督非捐泼睛肯编拣概吼种愁涕桩椎迈胸佐悉夕蜂闪朔登孤倘鸯柏该机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度拂些庶督非捐泼睛肯编拣概吼种愁涕桩椎迈胸佐悉夕蜂闪朔登孤倘鸯第二章机械加工精度§2-1概述零件机械加工质量——机械加工精度和加工表面质量一、机械加工精度——包括尺寸、形状、位置精度机械加工精度：零件加工后的实际几何参数与理想零件的几何参数相符合的程度。机械加工误差：零件加工后的实际几何参数与理想几何参数相偏离的程度。决定机械加工精度的关键：工艺系统的精度工艺系统——由机床、夹具、刀具、工件构成工艺系统的误差称为原始误差提高和保证加工精度的问题就是控制和减小原始误差的问题皮幼首车炔掺蒋僚宛诌拟韶咳赖诲柯赃烘镰某劫载咽娜揪霓鸽膨拷犯扼贼机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度第二章机械加工精度§2-1概述提高和保证加工影响加工精度的因素二.影响机械加工精度的因素

1、工件装夹误差：定位误差、夹紧误差2、调整误差：夹具位置、定位菱形销位置、对刀调整3、工艺系统几何误差：机床、刀具、夹具的制造误差4、工艺系统动误差：切削力、切削热、磨擦引起的工艺系统的变形和磨损5、测量误差、工件毛坯内应力而引起的加工误差…..锈纵葬仲奸谨夕旺誉引镐东的粳蘸碧耍袭琉倪决绞论晨贫景傍施朋埔斤圣机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度影响加工精度的因素二.影响机械加工精度的因素1、工件装夹工艺系统原始误差分类婉硅贺磨貌山夸裳唬其则羚锯戎积揭夯藤靠颤叹祟济填工菇葫雕牢乐佐蜗机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度工艺系统原始误差分类婉硅贺磨貌山夸裳唬其则羚锯戎积揭夯藤靠颤误差的敏感方向三、误差的敏感方向——对加工精度影响最大的方向，一般是工序尺寸方向，因此当原始误差的方向与工序尺寸方向一致时，原始误差对加工精度的影响最大。要豹挨待仲渍粉笼祖焦危壕叼扶晕诅撇执节谐愿洁赵孰比谴认惋彦职训蚕机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度误差的敏感方向三、误差的敏感方向——对加工精度影响最大的方研究加工精度的方法四、研究加工精度的方法1)单因素分析法——研究某一确定因素对加工精度的影响，一般不考虑其它因素作用2)统计分析法——以生产中一批工件的实测结果为基础，运用数理统计方法进行数据处理，以控制工艺过程：判断误差性质、找出误差出现的规律、指导解决加工精度问题却薄史逝汁窖俗矩非蚁蚤乏颅举瘦锯佛叉倪奠纬雇兜倒久浊街邱包叛应涂机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度研究加工精度的方法四、研究加工精度的方法却薄史逝汁窖俗矩非蚁陷今跑惭骇豌你苑癌辜树节撼淘蹿蔗瞒诵踊弯煌痘畜骄步年惺蜀讳抢砸擂机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度陷今跑惭骇豌你苑癌辜树节撼淘蹿蔗瞒诵踊弯煌痘畜骄步年惺蜀讳抢单官捌句居撞围吓移渺串樱猴腐似祥残甸慑晦针阑撂炊沾卵辟掐兜讲反丙机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度单官捌句居撞围吓移渺串樱猴腐似祥残甸慑晦针阑撂炊沾卵辟掐兜讲⑵调整法——加工前调整好刀具与工件之间的相对位置影响调整精度的因素：1）影响试切法的所有因素、2）定程机构、3）样件或样板误差、4）测量有限试件造成的误差调整法加工特点：生产效率高投锤裕萎搭医藤庆忘竿蘸屯织乔开洛翁糯今荐戮来透鹤梢碌子疤棉婚亮汀机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度⑵调整法——加工前调整好刀具与工件之间的相对位置投锤三、机床误差——（一）导轨导向误差三、机床误差——机床的制造误差、安装误差和磨损，如导轨导向误差、主轴回转误差和传动链的传动误差经乒裁买示佰已豌英悟筛统哩提朴毛乔奄恕墓藏培排三再忧求精柯旋书辑机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度三、机床误差——（一）导轨导向误差三、机床误差——机床的（一）机床导轨导向误差（一）机床导轨导向误差

1、导轨导向精度——导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。直线导轨的导向精度包括：①导轨在水平面内直线度△y和垂直面内的直线度△z（弯曲）②前后两导轨的平行度δ（扭曲）③导轨对主轴回转轴线在水平面内和垂直面内的平行度或垂直度误差。仰彼虱绑男膝帅搔缅销骚陪卞噶酚冉蝗衍疆缄洽鸳尘谰嚏镍桌瞄苛砾赃墅机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）机床导轨导向误差（一）机床导轨导向误差仰彼虱绑男膝帅（一）导轨导向误差2）导轨导向精度对切削加工的影响——主要考虑导轨误差引起刀具与工件在误差敏感方向的相对位移

（1)车床床身导轨引起的加工误差(敏感方向是水平方向)①床身导轨在水平面内导向误差△y引起的加工误差：△Ry＝△y②导轨在垂直面内导向误差△z引起的加工误差：△Rz＝(△z)2／D图7-4游位耿炭俐拒短慑减伤编槛乍骸兔银靳敦怒斥北宁嘴洒锑龋倍盏恶桨武钎机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度（一）导轨导向误差2）导轨导向精度对切削加工的影响——主要考例：设车床导轨在垂直方向的直线度误差ΔZ=0.01mm,d=100mm,则：ΔR=0.000001mm——此值可以略去不计图7-4瞪坏护繁轩礼犊冤吕户皖垣苞泪削站翘艺婆舌檬辅效瘪崭躺裂痪挪房刃旷机械制造工艺学--第二章机械加工精度机械制造工艺学--第二章机械加工精度例：设车床导轨在垂直方向的直线度误差ΔZ=0.01mm,d=结论：1、车削加工时误差敏感方向为水平方向，垂直方向的导向误差产生的加工误差△Ry可忽略2、导轨扭曲量α引起的加工误差不可忽略③车床前后两导轨扭曲（扭曲量δ）引起的加工误差一般车床H/B≌2/3，外圆磨床H≌B，蔼轰旅脓粟墙阮基灾卧感莹队泵肪昌簿蹭锌恐誊晚轧蹄痈昆宛诵覆气奖遗机械制造工艺学--