《机械制造工程原理》第6章.ppt

1、第6章 机 械 加 工 精 度,6.1 机械加工精度的概念 6.2 获得加工精度得方法 6.3 影响加工精度的因素 6.4 加工误差的分析与控制,6.1 机械加工精度的概念 6.1.1 加工精度与加工误差,加工精度是指加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。 加工误差是指加工后零件实际尺寸、形状、位置三种几何参数与理想几何参数的偏离数值。,零件的理想几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸，对表面几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面、直线等，对表面之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴，对称和一定的角度等。 加工精度与加工误差都是评价加工表

2、面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高，加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。,加工经济精度,指在正常加工条件下(采用符合质量标准的加工设备、工艺装备和标准技术等级的工人）所能保证的加工精度和表面质量。,加工精度： 零件实际几何参数(尺寸、形状、位置)与理想（设计）几何参数的接近程度。,圆、圆柱、平面、锥面、直线,平行、垂直、同轴，对称和角度,平均尺寸,加工误差： 零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值。,零件的理想几何参数： 表面尺寸: 平均尺寸， 表面几何形状: 绝对的圆、圆柱、平面、锥面、直线 表面相互位置: 绝对的平

3、行、垂直、同轴，对称和角度。 加工精度用公差等级衡量，等级精度 加工误差用数值表示， 数值误差精度反之亦然。,尺寸、形状和相互位置的关系,表面形状误差尺寸公差(3050） 表面位置误差尺寸公差（ 6585）,配合要求高或有特殊功用的零件，其几何形状和相互位置精度，则往往有更高的要求。,尺寸、形状和相互位置的关系,零件的尺寸、形状和相互位置精度，三者之间是有区别也有联系。 一般，尺寸精度 ，形状、位置精度 如为保证轴颈的直径尺寸精度，则轴颈的圆度误差不应超出其直径的尺寸公差； 如当两个表面自身的平面度很差时，就很难保证其两表面之间的平行度。,6.1.2 原始误差与加工误差的关系,在机械加工中不允

4、许产生加工误差是做不到的，从零件的功能看，一般也是不必要的。所以，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。 机械加工中，零件的实际几何参数的形成主要取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置。而工件和刀具的相互位置取决于机床和夹具。因此，在机械加工中，工件、刀具、机床和夹具形成了加工的系统，通常把这一系统称为工艺系统。,工艺系统实际上不可避免的存在着种种误差，这些误差必将直接影响工件加工后的精度。就是说工艺系统的误差通过加工过程直接反映到工件上，而形成加工误差。通常把工艺系统的误差称为原始误差。加工误差与原始误差是一个因果关系。 除了上述形成原始误差的工艺系统误差以外，影响加工

5、误差的还有其它许多因素，所以也可以把产生加工误差的来源扩大为机械制造系统。可以把机械制造系统视为工艺系统。,机械制造系统（工艺系统）由三部分组成，即施行方法、机械实体、切削过程三个部分。因此原始误差可分为三大类十二项： 施行方法误差包括以下四项原始误差： 原理误差、安装误差、调整误差、测量误差 机械实体误差包括以下四项原始误差： 机床误差、夹具误差、刀具误差、毛坯误差 切削过程误差包括以下四项原始误差： 工艺系统受力变形误差、工艺系统受热变形误差、 工艺系统磨损误差、内应力变形误差,6.1.3 加工误差的性质与分类,1. 系统性误差 顺次加工一批工件时所产生的大小和方向不变或按一定规律变化的误

6、差。系统性误差又分为常值系统性误差和变值系统性误差。 1）常值系统性误差 大小和方向保持不变的误差。它不随时间等因素变化。如原理误差，调整误差、机械实体误差引起的加工误差等都是常值系统性误差。,2）变值系统性误差,大小和方向按一定规律变化的误差。它可以线线性变化，也可以是非线性变化。例如刀具在正常磨损阶段的磨损量与切削路程长度是近似线性的关系，该原始误差及其引起的加工误差都是线性变值系统性误差。而刀具的热伸长，在未达到热平衡状态时，其伸长量与时间呈指数曲线关系，这种原始误差及其加工误差为非线性的变值系统性误差。,2. 随机性误差,顺次加工一批工件所产生的大小，方向无规律变化的误差称为随机性误差

7、。如毛坯误差、定位误差、夹紧误差，内应力变形等引起的加工误差都是随机性误差。随机性误差只能通过数理统计方法来揭示其总体规律，然后采取措施加以控制。一般来讲，减小随机误差是困难的，随着科技的发展，随机误差的部分原因将逐渐被获知，从而转变为系统性误差。在很多情况下，标志随机性加工误差的标准偏差统计值中隐含变值系统性误差，如果能通过点图法、相关分析法或四价中心矩阵法将其揭示出来，并采取针对性措施加以消除，其值是可以减小的。,6.2 获得加工精度的方法,1.获得表面尺寸精度的方法,可分为试切法、调整法、定尺寸刀具法和自动控制法四种方法。 1）试切法 其过程是初调刀具，试切一小段，测量试切所得尺寸并与所

8、要求的尺寸比较，按其差值再调整刀具，再试切、再测量，如此反复数次，直至达到符合要求的尺寸后，再切削整个待加工表面。 试切法可以达到较高的加工精度，但要求工人有较高的技术水平，而且加工效率也很低，所以，一般只用于单件小批生产。,2）调整法,其过程是经过对刀(调整)使刀具与工件的相对理想位置在切削中保持不变加工一批工件的方法。 在加工前使刀具获得正确位置的操作称为对刀，其方法可分为两类：用样件或对刀块对刀的静对刀法和试切工件的动对刀法。而在以后的重复加工中使刀具到位的控制方法是借助于机床进给机构的刻度盘、挡铁、行程开关等来实现的。 静对刀法就是在机床不切削时用样件或对刀块和塞尺来找正刀具位置。又有

9、线内对刀和线外对刀两种。线外对刀就是在线外调控刀具、刀架或刀夹等装置，装到机床以后马上可以加工，这样可减少停机时间。,动对刀法就是试切一个或数个工件，在工件的尺寸位于要求尺寸的公差带合适位置时，作为刀具的正确位置。 调整法因能节省辅助时间，故生产效率比试切法高，又因其排除了试切法加工中可能存在的人为因素，从而使加工的工件尺寸在无其它误差时呈正态分布。因而在汽车零件的大量生产中，获得普遍的应用。,图. 试切法与调整法,3）定尺寸刀具法,就是以刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸精度。如用铰刀或钻头加工孔，又如用拉刀或铣刀加工一定尺寸的凹槽等，其工件尺寸都是主要取决于刀具的相关尺寸。定尺寸刀具法操作

10、简单，生产率高，加工误差也比较稳定，在各种生产类型的机械加工中均可应用，但在保证孔的位置精度方面不如镗孔加工，也不宜于特大孔的加工。,4）自动控制法,一种是自动测量，就是将测量，调整和切削加工等机构综合为一个相互联系、相互协调的自动化系统。 另外一种是靠数控装置按事先经数控程序运算得到的数控指令来进行自动控制刀具或工作台的位置，以得到尺寸精度。 自动控制法的实质就是试切法的自动化。因为控制信号直接来源于工件尺寸，因此加工精度基本上不受工艺系统原始误差的影响，仅受工件测量误差，执行机构灵敏度的影响。目前在磨削加工中应用较多，因为磨削时余量小、切屑细、工件表面粗糙度也小，不致有较大的动态测量误差。

11、当然，要求测量装置具有良好的动态特性和灵敏度。,2. 获得表面几何形状精度的方法,可分为刀尖轨迹法 、成形刀具法和展成法三种方法。 1）刀尖轨迹法 就是靠刀尖(点)的运动轨迹来获得所要求的表面几何形状。刀尖的轨迹取决于刀具与工件的相对成形运动。如普通车削是工件旋转形成母线和刀具移动形成导线。刀尖的合成轨迹是紧密相连的螺旋线。又如内、外圆磨削，是工件旋转与移动构成成形运动，由若干个刀尖(磨粒)形成的轨迹而形成。刨削的成形运动是刀尖与工件在两个相互垂直方向上的移动。 刀尖轨迹法所得到的表面形状精度取决于成形运动的精度，即母线和导线的形成精度。包括机床的运动精度、刚度、刀尖的磨损等。,2）成形刀具法

12、,利用成形刀具加工的方法称为成形刀具法。以刀具切削刃在切削基面的投影为母线。由此母线的相对运动来形成加工表面。如用曲线刃成型车刀加工回转曲面，或用成型拉刀拉削成形面等。 用成形刀具法加工的表面几何形状精度取决于刃口的形状精度。后者取决于机床的运动精度。,3）展成法,又称范成法。就是以一定形状的刀刃与工件按一定速比关系作展成运动。被加工表面是刀刃在展成运动中形成的与光滑曲面逼近的包络面。刀刃必须是被加工表面轮廓曲线的共轭曲线。常用的滚齿，插齿等轮齿齿形加工均属于展成法。加工表面的形状精度取决于机床传动链的传动精度和刀刃的形状精度。,范成法加工时，刀具与齿坯之间必须保持精确的传动比。,作者：潘存云

13、教授,i=0 /=z/z0,共轭齿廓互为包络线,3. 获得表面相互位置精度的方法,获得加工表面之间位置精度有两种情况，一种是零件比较简单，可以在一次安装中，将有相互位置要求的几个表面同时加工出来。因此，其位置精度主要取决于机床部件之间的位置精度和运动精度，一般可获得较高的位置精度。另一种是零件比较复杂，有相互位置要求的表面不能在一次安装中连续加工。这时，由于需要多次安装，因此，其加工表面的位置精度还与安装精度有关。 常用的保证位置精度的安装方法有： 直接找正安装法、划线找正安装法和机床夹具安装法。,从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。 零件几何参数主要取

14、决于工件和刀具在切削过程中的相互位置,其取决于机床和夹具。 工件、刀具、机床和夹具，称为工艺系统。,6.3 影响加工精度的因素,工艺系统存在种种误差，通过加工反映到工件上，形成加工误差。 工艺系统的误差称为原始误差。 加工误差与原始误差是一个因果关系。 除了工艺系统误差以外，造成加工误差的还有其它因素，所以把产生加工误差的来源扩大为机械制造系统。工艺系统误差占主要部分，可以把机械制造系统视为工艺系统。,机械制造系统（工艺系统）由三部分组成： 施行方法、机械实体、切削过程三个部分。 原始误差可分为三大类十二项： 施行方法误差： 原理误差、安装误差、调整误差、测量误差 机械实体误差： 机床误差、夹

15、具误差、刀具误差、毛坯误差 切削过程误差： 工艺系统受力变形误差、工艺系统受热变形误差、 工艺系统磨损误差、内应力变形误差,6.3.1 原理误差,由于采用了近似的加工方法、近似的成形运动、近似的刀具轮廓而产生的原始误差。 如：用滚刀滚切渐开线齿面时产生的齿形误差。 原因：滚刀切削刃数有限，切削不连续，因而实际滚切出的齿轮齿形不是光滑的渐开线，而是折线。 用成形铣刀铣削齿面时产生的齿形误差；,铣刀不是纯粹的渐开线,6.3.2 机床误差,通常一定精度的机床只能加工出一定精度的工件 导轨的导向误差； 主轴的回转误差； 传动链的传动误差。,1机床几何误差,导轨的导向误差；主轴的回转误差；传动链的传动误

16、差 1）导轨的导向误差 导轨是机床中确定主要部件相对位置的基准，也是运动基准，它的各项误差直接影响被加工工件的精度。 （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 （3）两导轨间的平行度误差,（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,假设:,平面磨床、龙门 刨床这时是误差敏感 方向，所以导轨误差 将直接反映到被加工 的零件上。,图：,显然：,工艺系统原始误差方向不同，对加工精度的影响程度也不同。对加工精度影响最大的方向，称为误差敏感方向。 误差敏感方向一般为已加工表面过切削点的法线方向。,在敏感方向上的原始误差将以1:1的关系转化为加工误差。它对

17、加工误差影响最大。其它方向的原始误差对加工误差的影响都不同程度地减小。,前后导轨的平行度误差,一般车床:H/B=2/3 磨床:H=B,（3）两导轨间的平行度误差,前后导轨扭曲引起工件形状误差（鼓形，马鞍型，锥度）,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（图) 。,主轴回转误差是指主轴实际回转线对其理想回转轴线的漂移。 为便于研究，可将主轴回转误差分解为径向圆跳动、端面圆跳动和倾角摆动三种基本型式。 （1）主轴的纯径向跳动 （2）主轴的纯轴向窜动 （3）主轴的纯角度摆动,机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准

18、，它的误差直接影响加工精度，对主轴的要求集中到一点就是：在运动时能保持轴心线的位置不变。,主轴的回转误差,主轴回转精度不但与主轴部件的制造精度有关，还和受力变形有关,（1）主轴的纯径向跳动,实际回转轴线始终平行于理想回转轴线，在一个平面内作 等幅的跳动。,不同形式的主轴回转误差对加工精度的影响不同，同一形 式的回转误差在不同的加工方式（如车削和镗削）中对加 工精度的影响也不一样,工件旋转，刀具不转。主轴轴心沿 y 坐标作简谐直线运动，y=Acos,振幅值为A。车削出出的工件表面接近真圆,敏感方向固定对车外圆尺寸精度的影响,考虑最简单的情况，主轴回转中心在Y方向上作简谐直线运动，其频率与主轴转速

19、相同，幅值为2A。则刀尖的坐标值为：,镗轴和刀具旋转， 工件不转,y=(A+R)cos z=Rsin,敏感方向变化对镗孔尺寸精度的影响,工件回转类机床： 切削力的方向大致不变，在切削力的作用下，主轴轴径以不同部位与轴承孔的某一固定部位接触，这时主轴轴径的形状误差是影响回转精度的主要因素。,刀具回转类机床 切削力的方向随主轴回转而变化，主轴轴径以某一固定位置与轴承孔的不同位置相接触，这时轴承孔的形状精度是影响回转精度的主要因素。,不同加工方法主轴精度对工件影响不同,（2）主轴的纯轴向窜动,实际回转轴线始终沿理想回转轴线作等幅的窜动。,螺旋面,车削螺纹，会产生 单个螺距内的周期 误差,（3）主轴的

20、纯角度摆动,实际回转轴线与理想回转轴线始终成一个倾角,当主轴具有纯角度摆动时，车削加工仍然能够得到一个圆 的工件，但工件有锥度，而在镗削加工时，镗出的孔则将 是椭圆形。,镗孔时纯角度摆动对直径尺寸的影响,提高主轴回转精度的措施： 1，提高主轴的轴承精度。 如：精密滚动轴承，多油楔动压和静压滑动轴承 2，减少机床主轴回转误差对加工精度的影响。 3，对滚动轴承进行预紧，以消除间隙。 4，提高主轴箱体支承孔，主轴轴颈与轴承相配合的零件有关表面的加工精度。,3）传动链的传动误差,加工螺旋面、齿轮、蜗轮等成形表面时，刀具和零件之间精确的运动关系回转运动速度与直线运动速度或回转运动速度与回转运动速度之间的

21、恒定关系是由机床传动系统即传动链来保证的。传动链误差是指机床内联系传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差。或传动链误差是指刀具与工件间的速比有误差。,如车螺纹时，要求工件转过一转，刀具跟踪移动一个导程，若有传动链误差，则使工件产生导程误差，又如单头滚刀滚齿时，要求滚刀转过一转；工件跟踪转过一个齿距，若有传动链误差，则使工件的齿距或齿厚产生误差。 传动链误差是由传动链中某些环节的周期性误差分量合成的。而各个环节的误差是由元件的制造误差和装配质量、磨损程度、结构的刚度、惯性等因素决定的。,2刀具几何误差（刀具制造误差与磨损）,刀具的制造与磨损误差对加工精度的影响，随刀具的种类不同而不同。 （1）

22、对于定尺寸刀具：刀具的尺寸误差直接影响工件表面的尺寸误差。如麻花钻、扩孔钻、绞刀、丝锥、镗刀、键槽铣刀、圆孔拉刀等。 （2）对于成形刀具：刀具的形状误差直接影响工件表面的形状误差。如成形车刀、成形铣刀及成形砂轮等。,（3）对于用展成法加工的刀具：刀具的形状误差将直接影响加工表面的形状误差；如齿轮滚刀和插齿刀等。 （4）对于一般刀具：是靠刀尖轨迹产生加工表面的，刀尖位置是由调整达到的，所以刀具的误差对工件精度没有直接影响。但这些刀具的几何参数和形状不适当，将影响加工表面的粗糙度，波纹度等表面层质量。如车刀、镗刀、立铣刀、盘铣刀等。 （5）砂轮磨损,3夹具几何误差（夹具的制造误差与磨损）,夹具本身

23、的制造误差和它们之间的相互位置误差以及使用过程中的磨损，构成了夹具误差。 夹具误差将直接或间接引起刀具与工件之间的相对位置误差，从而造成工件的加工误差。 对加工误差的影响程度取决于元件误差的方向和工件位置误差的敏感方向。夹具误差包括定位误差、夹紧误差、磨损误差、对刀或导引误差以及夹具的安装误差。,对于IT5IT7级精度的零件,夹具精度一般是零件精度的1/21/3 。 对于IT8级精度以下的零件,夹具精度一般是零件精度的1/51/10 。,3.2.4 调整误差,1试切法调整 1） 测量误差： 2） 加工余量的影响： 3） 机床微量进给的影响 2定程机构调整 3. 样件或样板调整,6.3.3 工艺

24、系统受力变形的误差对加工精度的影响,机械加工过程中，工艺系统在切削力，夹紧力，传动力、惯性力，重力作用下会产生变形，破坏刀具和零件之间的正确位置关系，使零件产生误差。 如车削细长轴，加工薄壁零件内孔，砂轮无进给磨削等。 超精密加工中最难解决的一个问题：装夹变形。 工艺系统的受力变形是指工艺系统在切削力、传动力、惯性力，重力，夹紧力作用下形成的变形。这些变形通常按弹性变形来近似处理和研究。受力变形主要取决于两大因素：一是工艺实体的刚度，二是力源。,1刚度的概念 刚度：指物体受外力作用时抵抗变形的能力。 以外力F与受力方向上的变形 y 的比值 K 表示：,在机械加工中，由于工艺系统的实际情况较为复

25、杂，在切削过程中的受力是三个方向的力( )，同时，工艺系统受力变形不单是构件的弹性变形，它还包括工艺系统各组成元件之间的接触变形，位移、间隙消除等。因此，工艺系统刚度是一个特定的概念，它是按实际受力情况、敏感方向、考虑到力与位移方向的一致性来定义的。 工艺系统刚度：指工件加工表面在切削法向分力Fy的作用下，刀具相当于工件在该方向上位移y的比值 K,瞬时刚度：物体受力后产生变形，力和变形之间的关系不一定是线性的，上述刚度是指平均刚度，瞬时刚度是指物体在受力方向上某一时刻的力变化与在该方向上产生的变形变化量的比值。,静刚度：在静态条件下测量的刚度。,2工件和刀具的刚度,简单工件和刀具的刚度可按材料

26、力学的有关公式求得其近似值。 悬臂梁公式： ； 简支梁公式： ；,E工件材料的弹性模量，Nmm； I工件截面的惯性矩，mm。 L工件长度，mm； y工件的变形。,3机床（夹具）部件的刚度,1) 机床部件的变形曲线及其特点 （三次加载与卸载变形曲线的特点） （1）变形曲线是非线形的。不符合虎克定律，反映出部件的变形不仅仅是弹性变形。 （2）加载曲线与卸载曲线不重合。表明在加卸载过程中有能量消耗。 （3）卸载后变形曲线不能回到起始点。表明在变形过程中存在塑性变形和残余变形。 （4）部件的变形曲线与单个构件的变形曲线相差较大。,车床刀架头尾架单向静刚度测试,车床刀架静刚度曲线,静刚度测试系统,2）影

27、响机床部件刚度的主要因素,（1）接触变形（接触表面质量）的影响 接触面间的变形与零件的表面粗糙度,几何形状,接触面积大小及材料的物理机械性能有关. （2）刚度较差的零件的影响 如:机器或部件中的镶条,键等连接零件。 （3）预紧力的影响 （4）摩擦力的影响 加载时，连接表面间的摩擦力阻止变形增加，卸载时，摩擦力阻止变形恢复。 （5）间隙的影响 有间隙时，在较小的力作用下，就会产生较大的位移，表现刚度很底。,图7.13,零件之间的间隙，挤掉其间的油膜层的变形，接着是部件中薄弱零件变形如图713刀架溜板中楔铁变形，最后才是其它组成零件本身的弹性变形和相互接触面的接触变形。,4工艺系统的刚度及其组成,

28、5切削力对加工精度的影响,1）切削力作用点位置的变化对加工精度的影响,2）切削力作用位置的变化对加工精度的影响, 当工件刚性较好而机床刚性较差时, 当机床刚性较好而工件刚性较差时,用辅助支承提高工件刚度减少加工误差a,用辅助支承提高工件刚度减少加工误差b,用辅助支承提高工件刚度减少加工误差c,2）切削力大小的变化对加工精度的影响,由于工艺系统受力变形，使毛坯误差部分反映到工件上，或切削力大小的变化而引起的加工误差此种现象称为“误差复映”。,最大弹性变形,最大切削深度,最小弹性变形,最小切削深度,毛坯椭圆误差吃刀量不同让刀变形不同切削力变化加工误差称为误差复映现象。 用误差复映系数表示。 毛 a

29、P1 aP2 工 1 2 ,吃刀量,让刀变形,工序数n 误差复映系数加工精度,6传动力对加工精度的影响,传动力对工件径向截面形状误差的影响在靠近拨盘处较大, 距越远,影响较小.,7夹紧力对加工精度的影响,8重力对加工精度的影响,图. 龙门铣横梁变形,【例】龙门铣横梁,图. 龙门铣横梁变形转移,图. 龙门铣横梁变形补偿, 重力影响,解决1：重量转移,解决2：变形补偿,龙门刨床横梁导轨变形补偿,9内应力对加工精度的影响 (1)床身因应力引起的变形,(2)毛坯制造中产生的内应力,(3）冷校直过程中产生的内应力,10提高工艺系统刚度的措施,1）提高机床构件的刚度 在机床设计时要注意支撑件,传动件及主轴

30、系统本身刚度的提高。 2）提高工件的安装刚度 如：采用辅助支撑的方法；各别采用过定位。 3）提高刀具的安装刚度 刀具悬伸缩短，刀杆粗些。多刀加工时注意整个刀具系统刚度。 4）提高零件配合表面的接触刚度 降低表面粗糙度，提高形状精度及物理机械性能。 如：提高机床导轨的刮研质量，修研中心孔。 5）减少接触表面的面积 6）合理装夹工件,减少夹紧变形,提高连接表面接触刚度（表面粗糙度，改进接触质量，予加载荷） 采用辅助支承（中心架，跟刀架，镗杆支承等）,图4-33 支座零件不同安装方法,图4-32 转塔车床导向杆,采用合理装夹和加工方式,6.3.4 工艺系统受热变形对加工精度的影响,1工艺系统的热源

31、1）工艺系统内部热源： 切削热和摩擦热 2）工艺系统外部热源: 环境温度和热辐射,2工件的热变形均匀变形与非均匀变形。工件受热产生均匀变形影响尺寸精度。 工件受热产生非均匀变形影响形状精度。,3刀具的热变形,16-20min,0.03-0.05mm,指数曲线,4机床的热变形,图. 车床受热变形,a） 车床受热变形形态,b） 温升与变形曲线,立铣（图a）,图4-37 立式铣床、外圆磨床、导轨磨床受热变形,a）铣床受热变形形态,b）外圆磨床受热变形形态,c）导轨磨床受热变形形态,外圆磨（图b）,导轨磨（图c）,24厂主轴承盖加工 设备：左右工位双面组合铣床 精度：主轴承盖两面之间的尺寸精度为：0.

32、025mm 存在问题：铣床主轴轴承热变形，产生主轴热伸长，加工2小时后，精度产生超差。 改进： （1）在主轴轴承外圈加装水套，利用煤油循环冷却。 （2）增加主轴微调装置。,（1）从结构上采取的措施 1）采用热对称结构 2）采用必要的隔热和散热措施 3）采用热补偿的方式以减少影响 （2）从工艺上采取的措施 1)减少热源。 如：将一些热源电机，变速箱液压装置的油箱放置在机床外部。 1）控制环境温度 2）采用热平衡措施 3）大型设备季节性的调整,5减小热变形对加工精度影响的措施,1测量方法的影响 直接与间接测量、接触与非接触测量、主动与被动测量、静态与动态测量、绝对与相对测量等。,2测量仪器精度的影

33、响 测量仪器的工作原理，制造精度，测量精度。考虑“阿贝原则”。,3.测量条件的影响 1）人为因素 测量力、视力、分辨力、技术水平、责任心等。 2）测量环境 温度、湿度、洁净度、磁场、振动等。,测量误差,6.4 加工误差的分析与控制,6.4.1 分布曲线法,1正态分布曲线图分析法 （1）正态分布曲线的函数表达式：,磨削外径为 数据表,尺寸分散范围: 9.658- 9.616=0.042 设分组数为:8 则尺寸间隔大小(区间宽度)=0.042/8=0.00525mm 平均尺寸:9.638mm 公差带中心尺寸:9.63mm,轴直径直方图,直方的高都与频数成正比。数据取多分组密直方图就趋近一条光滑曲线

34、,正态分布曲线,正态分布曲线的特性,随机变量出现在6以外的概率仅0.27%,可以认为正态分布的随机变量的分散范围 是6,（2）正态分布曲线的特点： 曲线对称于 ，以 为中点的正负偏差概率相等。 曲线与X轴之间所围成的面积等于1。 为正态分布随机变量总体的算术平均值。代表了一批工件加工尺寸的算术平均值，决定了一批工件加工尺寸的分布中心及其坐标位置。 为正态分布随机变量的均方差。决定了正态分布曲线的形状和分散范围。,不同 特征参数下的正态分布,不同 特征参数下的正态分布,（2）非正态分布曲线,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）,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）,图4-46 几种非正态分布,（2）判断工艺能力及其系数,3 正态分布曲线图的应用,（1）判别加工误差的性质 对常值系统误差的判别,式中 TU, TL公差带上、下限 ； 公差带中心与误差分布中心偏移距离； 误差分布的标准差。