第五章机械加工精度.ppt

一、加工误差的性质 ◆ 在顺序加工一批工件中，其大小和方向随机变化的加工误差。 ◆ 随机误差是工艺系统中大量随机因素共同作用而引起的。 ◆ 随机误差服从统计学规律。 ◆ 如毛坯余量或硬度不均，引起切削力的随机变化而造成的加工误差；定位误差；夹紧误差；残余应力引起的变形等。 随机误差 二、加工误差的统计分析 ◆ 运用数理统计原理和方法，根据被测质量指标的统计性质，对工艺过程进行分析和控制。 分布函数 令： 将 z 代入上式，有： 则利用上式，可将非标准正态分布转换成标准正态分布进行计算。 称 z 为标准化变量 （一）分布曲线法 y F（z） 正态分布曲线 μ ( z = 0 ) x(z) 0 z -σ +σ ◆ 非正态分布 x y 0 a）双峰分布 双峰分布：两次调整下加工的工件或两台机床加工的工件混在一起（图a） x y 0 b）平顶分布 x y 0 c）偏向分布 平顶分布：工件瞬时尺寸分布呈正态，其算术平均值近似成线性变化（如刀具和砂轮均匀磨损）（图b） 偏向分布：如工艺系统存在显著的热变形，或试切法加工孔时宁小勿大，加工外圆时宁大勿小（图c） 几种非正态分布 （一）分布曲线法 （二）点图分析法 图是控制图和R控制图联合使用的统称 R 图： A2、D1、D2 数值见教材180页表5-2。 图 表示样组平均值，R表示样组极差 图控制限 图： ◆ 工艺过程稳定性 点子正常波动→工艺过程稳定；点子异常波动→工艺过程不稳定 图5-15 图 R 图 UCL=19.67 CL=8.90 0 5 10 样组序号 15 20 LCL=0 0 5 10 样组序号 15 20 x 图 LCL=11.57 UCL=21.89 CL=16.73 ◆ 稳定性判别 ——没有点子超出控制限 ——大部分点子在中心线上下波动，小部分点子靠近控制限 ——点子变化没有明显规律性（如上升、下降倾向，或周期性波动） 同时满足为稳定 图分析 （二）点图分析法 机械制造技术基础 第5章 机械加工质量分析与控制 Analysis and Control of Machining Quality 5.6 提高加工精度的途径 Methods of Improving Machining Precision 一、误差预防 合理采用先进工艺和设备 ◆ 误差预防指减小原始误差本身或减小原始误差的影响 减小原始误差 转移原始误差（图5-53） a） b） 图5-53 转塔车床刀架转位误差的转移 误差分组 就地加工 均化原始误差，如研磨加工、易位加工（图5-54） 图5-54 易位法加工时误差均化过程 φ 360° 工件转角 累积误差 Δ1 l1 l2 Δ2 二、误差补偿 在线测量与在线补偿（图5-55） ◆ 指人为引入附加误差因素，以抵消或减小原始误差的影响 图5-55 高压油泵偶件自动配磨装置示意图 柱塞销 柱塞 图5-56 丝杠加工误差补偿装置 1 — 工件 2 — 螺母 3 — 母丝杠 4 — 杠杆 5 — 校正尺 6 — 触头 7 — 校正曲线 附加位移 螺母附加转动 采用校正装置（图5-56） 二、误差补偿 图5-57 以弹性变形补偿热变形 以弹性变形补偿热变形（图5-57） 其他补偿方法 图5-59 以热变形补偿热变形 图5-58 龙门铣横梁变形补偿 附加夹紧力 以热变形补偿热变形（图5-59） 以几何误差补偿受力变形（图5-58） 二、误差补偿 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * * * * * * * * 3. 机床部件刚度 机床结构复杂，组成的零部件多，各零部件之间有不同的联接和运动方式，因而机床部件的刚度问题就比较复杂。它的计算至今还没有合适的方法，需要通过实验来测定。 下图为单向加载时车床刚度测定示意图。主轴部件、尾座及刀架的变形可分别从千分表2、3和6读出。 这种方法测得的y方向位移是背向力Fp作用下引起的变形。 图示单向静载测定车床刚度 1－心轴 2、3、6－千分表 4－测力环 5－螺旋加力器 图15 车床刀架部件的刚度曲线