產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的生命線。

(高質(zhì)、高效、低耗)

按現(xiàn)代質(zhì)量觀它包括設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量制造質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)加工質(zhì)量機(jī)械加工精度表面質(zhì)量尺寸精度形狀精度位置精度表面粗糙度表面層的物理、力學(xué)性能（宏觀幾何參數(shù)）（微觀幾何參數(shù)）第3章機(jī)械加工精度3-1概述機(jī)械加工精度：指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。機(jī)械加工精度包括：尺寸精度、形狀精度、位置精度

理想幾何參數(shù)表面——絕對(duì)平面、圓柱面等；位置——絕對(duì)平行、垂直、同軸等；尺寸——零件圖上標(biāo)注尺寸的平均值。關(guān)系：形狀控制在位置之內(nèi)，位置限制在尺寸之內(nèi)。通常尺寸精度要求高形位精度要求也越高。形狀精度高時(shí)，位置精度和尺寸精度不一定高。第3章機(jī)械加工精度3.1.1加工精度加工誤差：零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度稱為加工誤差。加工誤差與精度的關(guān)系：精度愈高，誤差愈小，加工成本愈高；反之精度愈低，誤差就愈大，加工成本愈低。加工誤差的大小反映了加工精度的高低，加工誤差是加工精度的度量。保證和提高加工質(zhì)量就是限制和降低加工誤差。實(shí)際加工時(shí)不可能也沒(méi)有必要把零件做得與理想零件完全一致，而總會(huì)有一定的偏差，即加工誤差。只要這些誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)，即能滿足機(jī)器使用性能的要求。第3章機(jī)械加工精度3.1.2加工誤差需要注意的問(wèn)題：(1)“理想幾何參數(shù)”的正確含義，對(duì)于尺寸是圖紙規(guī)定尺寸的平均值；對(duì)于形狀和位置，則是絕對(duì)正確的形狀和位置，如絕對(duì)的圓和絕對(duì)的平行等等。(2)加工精度是由零件圖紙或工藝文件以公差T給定的，而加工誤差則是零件加工后的實(shí)際測(cè)得的偏離值（范圍值）。一般說(shuō)，當(dāng)加工誤差<T時(shí)，就保證了加工精度。一批零件的加工誤差是其加工后,幾何參數(shù)的分散范圍。(3)零件三個(gè)方面的幾何參數(shù)，就是加工精度和加工誤差的三個(gè)方面的內(nèi)容。即，尺寸精度、形狀精度和位置精度。在精密加工中，形狀精度往往占主導(dǎo)地位。第3章機(jī)械加工精度第3章機(jī)械加工精度3.1.3加工精度的獲得方法（1）獲得尺寸精度的方法試切法：通過(guò)試切—測(cè)量—調(diào)整—再試切，反復(fù)進(jìn)行到工件尺寸達(dá)到規(guī)定要求為止調(diào)整法：先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)位置，并在一批零件的加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變，以保證工件被加工尺寸定尺寸刀具法：通過(guò)刀具的相應(yīng)尺寸保證加工表面的尺寸精度自動(dòng)控制法：將測(cè)量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)測(cè)量和數(shù)字控制裝置，在達(dá)到尺寸精度后自動(dòng)停止加工第3章機(jī)械加工精度3.1.3加工精度的獲得方法（2）獲得形狀精度的方法刀尖軌跡法：通過(guò)刀尖運(yùn)動(dòng)的軌跡來(lái)獲得形狀精度的方法仿形法：刀具依照仿形裝置進(jìn)給獲得工件形狀精度的方法成形法：利用成形刀具對(duì)工件加工獲得形狀精度的方法展成法：利用工件和刀具的展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法第3章機(jī)械加工精度（3）獲得位置精度的方法直接找正定位法：用劃針或百分表直接在機(jī)床上找正工件位置劃線找正定位法：先按零件圖在毛坯上劃好線，再以所的劃線為基準(zhǔn)找正它在機(jī)床的位置夾具定位法：在機(jī)床上安裝好夾具，工件放在夾具中定位機(jī)床控制法：利用機(jī)床的相對(duì)位置精度保證位置精度3.1.3加工精度的獲得方法原始誤差：工藝系統(tǒng)中凡是能直接引起加工誤差的因素。工藝系統(tǒng)：機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的一個(gè)完整系統(tǒng)。第3章機(jī)械加工精度3.1.2加工誤差誤差來(lái)源：（1）加工前就存在的工藝系統(tǒng)本身的誤差（2）加工過(guò)程中因工藝系統(tǒng)受力變形等引起的誤差工藝系統(tǒng)的種種誤差，是造成零件加工誤差的根源。

原始誤差

加工前誤差加工中誤差加工后誤差調(diào)整誤差機(jī)床誤差刀具制造誤差?yuàn)A具誤差加工原理誤差工件裝夾誤差工藝系統(tǒng)受力變形刀具磨損殘余應(yīng)力引起變形測(cè)量誤差工藝系統(tǒng)熱變形第3章機(jī)械加工精度3.1.2加工誤差第3章機(jī)械加工精度3.1.4影響機(jī)械加工精度的原始誤差因素（1）加工原理誤差（理論誤差）原理誤差：即在加工中采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)、近似的刀具輪廓和近似的加工方法而產(chǎn)生的原始誤差例如：三坐標(biāo)數(shù)控銑床銑削復(fù)雜零件時(shí)，球頭刀并用行切法；模數(shù)銑刀銑齒輪，由于：銑刀的成形面不是純粹的漸開(kāi)線；模數(shù)相同而齒數(shù)不同的漸開(kāi)線齒輪齒形是不同的，一把銑刀銑一組齒數(shù)的齒輪，故存在原理誤差；用齒輪滾刀加工齒輪時(shí)，滾刀也是采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓蝸桿代替漸開(kāi)線蝸桿；第3章機(jī)械加工精度第3章機(jī)械加工精度3.1.4影響機(jī)械加工精度的原始誤差因素實(shí)例活塞加工中精鏜銷孔工序的加工過(guò)程定位誤差裝夾誤差機(jī)床誤差調(diào)整誤差工藝系統(tǒng)熱變形刀具磨損測(cè)量誤差。。。。。。dΔRR+ΔRRΔYoDΔR’ΔZ圖3－2

原始誤差與加工誤差的關(guān)系各種原始誤差的大小和方向各有不相同，而加工誤差則必須在工序尺寸方向上測(cè)量。所以原始誤差的方向不同時(shí)對(duì)加工誤差的影響也不同。第3章機(jī)械加工精度3.1.5原始誤差與加工誤差的關(guān)系第3章機(jī)械加工精度3.1.5原始誤差與加工誤差的關(guān)系

現(xiàn)假設(shè)Δy

＝Δz

＝0.1mm，D＝40mm，ΔR=0.12/40=0.00025mm

（可忽略不計(jì)）ΔR’=0.1=40ΔR

（不能忽略不計(jì)）

第3章機(jī)械加工精度3.1.5原始誤差與加工誤差的關(guān)系誤差敏感方向：把對(duì)加工誤差影響最大的那個(gè)方向（即通過(guò)刀刃的加工表面的法線方向）。第3章機(jī)械加工精度機(jī)床誤差：指在無(wú)切削負(fù)荷下，來(lái)自機(jī)床本身制造誤差、安裝誤差和磨損。3-2工藝系統(tǒng)制造誤差及磨損對(duì)加工精度的影響3.2.1機(jī)床制造誤差及磨損機(jī)床幾何誤差的組成：主軸回轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)軌誤差傳動(dòng)鏈誤差第3章機(jī)械加工精度

（1）概念3.2.1.1主軸回轉(zhuǎn)誤差主軸回轉(zhuǎn)誤差在實(shí)際中多表現(xiàn)為漂移。漂移：是指主軸回轉(zhuǎn)軸線在每一轉(zhuǎn)內(nèi)的每一瞬時(shí)的變動(dòng)方位和變動(dòng)量都是變化的一種現(xiàn)象。理想軸線：理想回轉(zhuǎn)中心的連線。（最小二乘法的直線）理想情況下，其空間位置不動(dòng)。主軸回轉(zhuǎn)誤差：主軸的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線（一般用平均回轉(zhuǎn)軸線來(lái)代替）產(chǎn)生的變動(dòng)量。理想回轉(zhuǎn)中心：在主軸的任意截面上，主軸回轉(zhuǎn)時(shí)的有一點(diǎn)速度為零，該點(diǎn)即為理想回轉(zhuǎn)中心。第3章機(jī)械加工精度1）軸向竄動(dòng)2）徑向跳動(dòng)

3）角度擺動(dòng)主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式：1）軸向竄動(dòng)影響工件的的端面形狀和軸向尺寸精度。2）徑向跳動(dòng)

主要影響加工工件的圓度和圓柱度。3）角度擺動(dòng)對(duì)工件的形狀精度影響很大。車外圓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生錐度；鏜削加工時(shí)，鏜出的孔則將是橢圓形的。第3章機(jī)械加工精度主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響不同型式的主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響是不同的；而同一類型的回轉(zhuǎn)誤差在不同的加工方式中的影響也不相同。動(dòng)畫(huà)第3章機(jī)械加工精度主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響第3章機(jī)械加工精度主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響鏜孔時(shí)純徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響第3章機(jī)械加工精度主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響第3章機(jī)械加工精度主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響第3章機(jī)械加工精度主軸誤差軸承本身誤差軸承間隙軸承間同軸度誤差各段軸頸誤差軸孔的同軸度誤差主軸系統(tǒng)的剛度和熱變形等。（2）主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響因素第3章機(jī)械加工精度（2）主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響因素主軸采用滑動(dòng)軸承的車床類，主軸受力方向一定，主軸頸圓度誤差影響較大，軸承內(nèi)徑圓度誤差沒(méi)影響鏜床主軸受力隨鏜刀旋轉(zhuǎn)方向不斷變化，軸承孔誤差影響大滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響主軸精度因素也較復(fù)雜除軸承本身精度外，與配合件精度有很大關(guān)系如主軸軸頸、支承座孔等精度第3章機(jī)械加工精度（2）主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響因素

機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床中確定某些主要部件相對(duì)位置的基準(zhǔn)，也是某些主要部件的運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)。

機(jī)床導(dǎo)軌誤差的基本形式水平面內(nèi)的直線度垂直面內(nèi)的直線度前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）

現(xiàn)以臥式車床為例，說(shuō)明導(dǎo)軌誤差是怎樣影響工件的加工精度的。第3章機(jī)械加工精度3.2.1.2機(jī)床導(dǎo)軌誤差（1）導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響第3章機(jī)械加工精度導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差

由此可見(jiàn)：床身導(dǎo)軌在水平面內(nèi)如果有直線度誤差，使工件在縱向截面和橫向截面內(nèi)分別產(chǎn)生形狀誤差和尺寸誤差。

——(加工誤差的敏感方向)

當(dāng)導(dǎo)軌向內(nèi)凹出時(shí)，工件上產(chǎn)生鞍形加工誤差；當(dāng)導(dǎo)軌向外凸出時(shí)，工件上產(chǎn)生鼓形加工誤差。（1）導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差的影響第3章機(jī)械加工精度當(dāng)導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差為△y時(shí),引起工件在半徑方向的誤差為：△R=△y（2）導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響第3章機(jī)械加工精度導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差

床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)有直線度誤差，會(huì)引起刀尖產(chǎn)生切向位移△Z，造成工件在半徑方向產(chǎn)生的誤差為：

△R≈△Z2/d（2）導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響第3章機(jī)械加工精度該誤差對(duì)工件的尺寸精度和形狀精度影響甚小。

原始誤差引起工件相對(duì)于刀具產(chǎn)生相對(duì)位移，若產(chǎn)生在加工表面法向方向（誤差敏感方向），對(duì)加工精度有直接影響；產(chǎn)生在加工表面切向方向（誤差非敏感方向），可忽略不計(jì)。結(jié)論：

對(duì)平面磨床，龍門(mén)刨床及銑床等，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差會(huì)引起工件相對(duì)于砂輪（刀具）產(chǎn)生法向位移，其誤差將直接反映到被加工工件上，造成形狀誤差（圖）。

龍門(mén)刨床導(dǎo)軌垂直面內(nèi)直線度誤差

1－刨刀2－工件3－工作臺(tái)4－床身導(dǎo)軌第3章機(jī)械加工精度（2）導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差的影響（3）前后導(dǎo)軌平行度誤差的影響第3章機(jī)械加工精度車床導(dǎo)軌扭曲對(duì)工件形狀精度影響

床身前后導(dǎo)軌有平行度誤差（扭曲）時(shí)，會(huì)使車床溜板在沿床身移動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜，從而使刀尖相對(duì)工件產(chǎn)生偏移，使工件產(chǎn)生形狀誤差（鼓形、鞍形、錐度）?！鱵=H△/B車床H≈2B/3，外圓磨床H≈B，因此該項(xiàng)原始誤差△對(duì)加工精度的影響很大。（1）機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差描述傳動(dòng)鏈誤差：指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藞?zhí)行元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。它的大小對(duì)車、磨、銑螺紋，滾、插、磨（展成法磨齒）齒輪等加工會(huì)影響分度精度，造成加工表面的形狀誤差，如螺距精度、齒距精度等。

（2）產(chǎn)生的原因傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)元件的制造誤差、裝配誤差及磨損等。第3章機(jī)械加工精度3.2.1.2機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差例如，車螺紋時(shí)，要求主軸與傳動(dòng)絲杠的轉(zhuǎn)速比恒定，即第3章機(jī)械加工精度若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差δ1，造成Z2的轉(zhuǎn)角誤差為：δ12＝i12δ1Z1δ1δ1n=i1nδ1Z2δ2δ2n=i2nδ2………………Znδn

δnn=innδn在任一時(shí)刻，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差反映到絲杠的總誤差為：傳到絲杠上的轉(zhuǎn)角誤差為δ1n，即：第3章機(jī)械加工精度滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖第3章機(jī)械加工精度1）盡量縮短傳動(dòng)鏈。

2）提高傳動(dòng)件的制造和安裝精度，尤其是末端零件的精度。

3）盡可能采用降速運(yùn)動(dòng)，且傳動(dòng)比最小的一級(jí)傳動(dòng)件應(yīng)在最后。

4）消除傳動(dòng)鏈中齒輪副的間隙。

5）采用誤差校正（補(bǔ)償）機(jī)構(gòu)（3）減少傳動(dòng)鏈誤差的措施第3章機(jī)械加工精度

絲杠加工誤差校正裝置1－工件2－螺母3－母絲杠4－杠桿5－校正尺6－觸頭7－校正曲線第3章機(jī)械加工精度機(jī)床的幾何誤差組成機(jī)床誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差機(jī)床導(dǎo)軌誤差軸向竄動(dòng)徑向跳動(dòng)角度擺動(dòng)水平面內(nèi)直線度垂直面內(nèi)直線度前后導(dǎo)軌的平行度內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差刀具誤差一般刀具定尺寸刀具成形刀具展成法刀具

如普通車刀、單刃鏜刀和面銑刀等）的制造誤差對(duì)加工精度沒(méi)有直接影響，但磨損后對(duì)工件尺寸或形狀精度有一定影響

定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、圓孔拉刀等）的尺寸誤差直接影響被加工工件的尺寸精度。刀具的安裝和使用不當(dāng)，也會(huì)影響加工精度。成形刀具（如成形車刀、成形銑刀、盤(pán)形齒輪銑刀等）的誤差主要影響被加工面的形狀精度

展成法刀具（如齒輪滾刀、插齒刀等）加工齒輪時(shí)，刀刃的幾何形狀及有關(guān)尺寸精度會(huì)直接影響表面形狀精度刀具誤差對(duì)加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。

第3章機(jī)械加工精度3.2.2刀具制造誤差及磨損圖例車刀的尺寸磨損圖例車刀磨損過(guò)程第3章機(jī)械加工精度刀具尺寸磨損：刀刃在加工表面法線方向的磨損量。刀具尺寸磨損三階段：初期、正常、急劇圖例工件在夾具中裝夾示意圖第3章機(jī)械加工精度3.2.2夾具制造誤差及磨損夾具的誤差主要是指：1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)、夾具體等零件的制造誤差。2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對(duì)尺寸誤差。3）夾具在使用過(guò)程中工作表面的磨損。圖例鉆孔夾具誤差對(duì)加工精度的影響第3章機(jī)械加工精度夾具磨損使夾具的誤差增大，從而使工件的加工誤差也相應(yīng)增大。必須注意提高夾具易磨損件的耐磨性。磨損到一定限度后須及時(shí)予以更換。夾具設(shè)計(jì)時(shí)，凡影響工件精度的有關(guān)技術(shù)要求必須給出嚴(yán)格的公差。夾具誤差對(duì)位置誤差影響最大；精加工用夾具一般取工件上相應(yīng)尺寸公差的1/2~1/3；粗加工用夾具一般取工件上相應(yīng)尺寸公差的1/5~1/10。第3章機(jī)械加工精度工藝系統(tǒng)：

機(jī)床、夾具、工件、刀具外力：切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力、重力產(chǎn)生加工誤差破壞了刀具、工件間相對(duì)位置工藝系統(tǒng)受力變形現(xiàn)象第3章機(jī)械加工精度3-2工藝的受力變形夾緊變形鏜桿變形第3章機(jī)械加工精度3-2工藝的受力變形磨內(nèi)孔夾緊變形第3章機(jī)械加工精度3-2工藝的受力變形第3章機(jī)械加工精度3.3.1工藝系統(tǒng)剛度工藝系統(tǒng)在切削力作用下在各個(gè)受力方向產(chǎn)生相應(yīng)變形，但影響最大的是誤差敏感方向。第3章機(jī)械加工精度3.3.1工藝系統(tǒng)剛度式中：Fy：切削力在Y方向的分力；yxt：系統(tǒng)在切削力Fx、Fy、Fz共同作用下在Y方向上的變形；（1）定義：工件和刀具的法向切削分力Fy與在總切削力作用下，工藝系統(tǒng)在該方向上的相對(duì)位移yxt

的比值。依據(jù)剛度的定義：(2)工藝系統(tǒng)剛度的計(jì)算：（1）受力點(diǎn)位置變化引起的形狀誤差第3章機(jī)械加工精度3.3.2工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響1)車削短粗工件，工件剛度較大，變形要小，工藝系統(tǒng)的變形取決于機(jī)床頭、尾架、頂尖、刀架和刀具的變形，零件產(chǎn)生鞍形加工誤差。

2)車削細(xì)長(zhǎng)零件，剛度低，工藝系統(tǒng)的變形取決于零件的變形，產(chǎn)生鼓形加工誤差。第3章機(jī)械加工精度1）車短粗軸圖例剛度變化造成工件誤差

1－理想的工件形狀；

2－k頭≠k尾時(shí)車出的工件形狀第3章機(jī)械加工精度2）車細(xì)長(zhǎng)軸若工件剛性較差應(yīng)考慮其變形，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算切削分力Fy可表示為：車削時(shí)XFc=1，在一次走刀中f不變，故：車削前圓度誤差：車削后圓度誤差：（2）受力大小變化對(duì)加工精度的影響（誤差復(fù)映規(guī)律）令：則：第一次走刀：第二次走刀：第n次走刀：可見(jiàn)：n↑，則：ε↓

Kst↑，則：ε↓圖例（2）受力大小變化對(duì)加工精度的影響（誤差復(fù)映規(guī)律）

在零件同一截面內(nèi)切削，由于材料硬度不均或加工余量的變化將引起切削力大小的變化，而此時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度K系統(tǒng)是常量，所以變形不一致，導(dǎo)致零件的加工誤差。

誤差復(fù)映規(guī)律：當(dāng)毛坯有形狀誤差或位置誤差時(shí)，加工后工件仍會(huì)有同類的加工誤差。但每次走刀后工誤差將逐步減少。

若每次走刀復(fù)映系數(shù)為ε1、

ε2、

…、εn，則ε總＝ε1．ε2…εn（3）其他力對(duì)加工精度的影響第3章機(jī)械加工精度3.3.4工藝系統(tǒng)剛度的測(cè)定機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成的零部件多，各零部件之間有不同的聯(lián)接和運(yùn)動(dòng)方式，因而機(jī)床部件的剛度問(wèn)題就比較復(fù)雜。它的計(jì)算至今還沒(méi)有合適的方法，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。方法：（1）單向靜載（2）三向靜載（3）工作狀態(tài)測(cè)定

圖單向靜載測(cè)定車床剛度

1－心軸2、3、6－千分表

4－測(cè)力環(huán)5－螺旋加力器圖車床刀架部件的剛度曲線

Ⅰ－一次加載Ⅱ－二次加載

Ⅲ－三次加載

（1）結(jié)合面接觸變形的影響3.3.5影響工藝系統(tǒng)剛度的因素由于零件表面存在宏觀幾何形狀誤差和微觀幾何形狀誤差，結(jié)合面的實(shí)際接觸面積只是名義接觸面積的一小部分，在外力作用下，實(shí)際接觸區(qū)的接觸應(yīng)力很大，產(chǎn)生了較大的接觸變形。圖

兩零件結(jié)合面間的接觸情況圖表面接觸變形與壓強(qiáng)的關(guān)系（2)低剛度零件的影響

在機(jī)床部件中，個(gè)別薄弱零件對(duì)剛度的影響很大。

圖機(jī)床部件剛度的薄弱環(huán)節(jié)

a)溜板中的楔鐵b)軸承套（3)間隙的影響

機(jī)床部件受力作用，首先消除零件間在受力作用方向上的間隙，會(huì)使機(jī)床部件產(chǎn)生相應(yīng)的位移。在加工過(guò)程中，如果機(jī)床部件的受力方向始終保持不變，機(jī)床部件在消除間隙后就會(huì)在某一方向與支承件接觸，此時(shí)間隙對(duì)加工精度基本無(wú)影響。但如果受力方向經(jīng)常改變，就要考慮間隙的影響。

（4)摩擦力的影響

如下圖所示，機(jī)床部件在經(jīng)過(guò)多次加載卸載之后，卸載曲線回到了加載曲線的起點(diǎn)D，殘留變形不再產(chǎn)生，但此時(shí)加載曲線與卸載曲線仍不重合。其原因在于機(jī)床部件受力變形過(guò)程中有摩擦力的作用。加載時(shí)摩擦力阻止其變形的增加，卸載時(shí)摩擦力阻止其變形的減小。摩擦力總是阻止其變形的變化的，這就是機(jī)床部件的變形滯后現(xiàn)象。3.3.5提高工藝系統(tǒng)剛度的措施合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；提高零部件間的接觸剛度；（1）（2）（3）3.采用合理的安裝、加工方法；4.設(shè)置輔助支承，提高系統(tǒng)剛度

工藝系統(tǒng)在各種熱源作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的熱變形，從而破壞工件與刀具間正確的相對(duì)位置，造成加工誤差。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的40%~70%。工藝系統(tǒng)的熱變形不僅嚴(yán)重地影響加工精度，而且還影響加工效率的提高。實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工后，加工誤差不能再由人工進(jìn)行補(bǔ)償，全靠機(jī)床自動(dòng)控制，因此熱變形的影響就顯得特別重要。工藝系統(tǒng)熱變形的問(wèn)題已成為機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重大研究課題。第3章機(jī)械加工精度3-4工藝系統(tǒng)的熱變形電機(jī)、軸承、齒輪、油泵等工件、刀具、切屑、切削液氣溫、室溫變化、熱、冷風(fēng)等熱源切削熱摩擦熱外部熱源內(nèi)部熱源環(huán)境溫度熱輻射日光、照明、暖氣、體溫等3.4.1工藝系統(tǒng)的熱源和溫度場(chǎng)銑、刨時(shí)：Q工件<30%，鉆削時(shí)：Q工件>50%磨削時(shí)：Q屑≈4%，Q砂輪≈12%，Q工件≈84%

不穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)溫度場(chǎng)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)熱平衡物體中各點(diǎn)的溫度分布稱為溫度場(chǎng),T=f(x,y,z,t)當(dāng)物體未達(dá)熱平衡時(shí)，各點(diǎn)溫度不僅是坐標(biāo)位置的函數(shù)，也是時(shí)間的函數(shù)。這種溫度場(chǎng)稱為不穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)物體達(dá)到熱平衡后，各點(diǎn)溫度將不再隨時(shí)間而變化，只是其坐標(biāo)位置的函數(shù)。這種溫度場(chǎng)稱為穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)3.4.1工藝系統(tǒng)的熱源和溫度場(chǎng)3.4.2機(jī)床熱變形原因：受熱變形不均（1）車、銑、鉆、鏜類機(jī)床：主軸箱中的齒輪、軸承摩擦發(fā)熱、潤(rùn)滑油發(fā)熱。

：（2）龍門(mén)刨床、牛頭刨床、立式車床類機(jī)床：導(dǎo)軌副的摩擦熱（3）各種磨床：砂輪主軸軸承的發(fā)熱和液壓系統(tǒng)的發(fā)熱車、鏜類機(jī)床其主要熱源為主軸箱的發(fā)熱。造成主軸的位移和傾斜。銑床主要表現(xiàn)在主軸在垂直面上的傾斜。銑削后將影響工件的平面與定位基面之間的平行度或垂直度。外圓磨床主要表現(xiàn)在砂輪架、工件頭架的位移和導(dǎo)軌的凸起。龍門(mén)刨、龍門(mén)銑床的熱變形主要表現(xiàn)在導(dǎo)軌的凸起。機(jī)床熱變形趨勢(shì)機(jī)床熱變形趨勢(shì)3.4.3工件熱變形

工件熱變形的熱源主要是切削熱，對(duì)有些大型件、精密件，環(huán)境溫度也有很大的影響。傳入工件的熱量越多、工件的質(zhì)量越小則熱變形越大。工件均勻受熱，車鏜軸套類零件圓柱面，長(zhǎng)度及徑向受熱變形。若在受熱時(shí)測(cè)量達(dá)到規(guī)定尺寸，冷卻后尺寸變小，可能出現(xiàn)尺寸超差。工件均勻受熱的變形量可按△L=αL△T估算。工件不均勻受熱，銑、刨、磨平面等，工件單面受熱產(chǎn)生彎曲變形磨削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)工件溫生逐漸增加。圖例在精密絲桿加工中，工件的熱伸長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生螺距的累積誤差。在較長(zhǎng)的軸類零件加工中，將出現(xiàn)錐度誤差。3.4.3工件熱變形刀具連續(xù)工作時(shí)的熱變形：刀具斷續(xù)工作時(shí)的熱變形：τc1：時(shí)間常數(shù)，與刀具質(zhì)量、比熱、截面積等有關(guān)。一般取：τc1=4min。刀具的熱變形主要影響工件的形狀誤差，如車削長(zhǎng)軸時(shí)，工件可能由于刀具的伸長(zhǎng)而產(chǎn)生錐度。3.4.4刀具熱變形（1）減少發(fā)熱和隔離熱源

分離熱源、采用隔熱措施，改善摩擦條件，減少熱量產(chǎn)生，如圖所示。有時(shí)可采用強(qiáng)制冷卻法，吸收熱源熱量，控制機(jī)床溫升和熱變形。合理安排工藝、粗精分開(kāi)。1)采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)2)合理選擇機(jī)床零部件的安裝基準(zhǔn)(圖5-35)尋求各部件熱變形的規(guī)律建立熱變形位移數(shù)字模型并存入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償加工前使機(jī)床高速空轉(zhuǎn)，達(dá)到熱平衡時(shí)再切削加工1）減小溫差；2）均衡關(guān)鍵件的溫升，避免彎曲變形（如圖所示）恒溫車間、使用門(mén)簾、取暖裝置均勻布置；恒溫精度一般控制在±1℃以內(nèi)，精密級(jí)較高的機(jī)床為±0.5℃。恒溫室平均溫度一般為20℃，在夏季取23℃，在冬季可取17℃（2）均衡溫度場(chǎng)（3）改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（4）保持工藝系統(tǒng)的熱平衡（5）控制環(huán)境溫度（6）熱位移補(bǔ)償3.4.5減少工藝系統(tǒng)熱變形的措施圖例采用隔熱罩減少熱變形圖例用熱空氣均衡立柱前后壁的溫度場(chǎng)第3章機(jī)械加工精度3-5加工過(guò)程的其它誤差3.5.1加工原理誤差3.5.2測(cè)量誤差3.5.3調(diào)整誤差3.5.4工件殘余應(yīng)力引起的誤差原理誤差：即在加工中采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)、近似的刀具輪廓和近似的加工方法而產(chǎn)生的原始誤差。（理論誤差）例如：三坐標(biāo)數(shù)控銑床銑削復(fù)雜零件時(shí)，球頭刀并用行切法；模數(shù)銑刀銑齒輪，由于：銑刀的成形面不是純粹的漸開(kāi)線；模數(shù)相同而齒數(shù)不同的漸開(kāi)線齒輪齒形是不同的，一把銑刀銑一組齒數(shù)的齒輪，故存在原理誤差；用齒輪滾刀加工齒輪時(shí)，滾刀也是采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓蝸桿代替漸開(kāi)線蝸桿。第3章機(jī)械加工精度3.5.1加工原理誤差

原因

（1）量具、量?jī)x和測(cè)量方法本身的誤差（2）環(huán)境條件的影響（溫度、振動(dòng)等）（3）測(cè)量人員主觀因素的影響（視力、測(cè)量力大小等）第3章機(jī)械加工精度3.5.2測(cè)量誤差

減少或消除度量誤差的措施提高量具精度，合理選擇量具注意操作方法注意測(cè)量條件

調(diào)整內(nèi)容機(jī)床的調(diào)整、夾具的調(diào)整、刀具的調(diào)整第3章機(jī)械加工精度3.5.3調(diào)整誤差

不同調(diào)整方式，有不同的誤差（1）試切法測(cè)量誤差進(jìn)給機(jī)構(gòu)位移誤差（爬行現(xiàn)象）加工余量的影響（余量很小時(shí)，刀刃打滑）（2）調(diào)整法1）定程機(jī)構(gòu)調(diào)整2）樣板、樣件調(diào)整3）測(cè)量有限試件

大批量生產(chǎn)時(shí)常采用行程擋塊、靠模、凸輪作為定程機(jī)構(gòu)，其制造精度和調(diào)整精度產(chǎn)生調(diào)整誤差樣件、樣板的制造精度和安裝精度、對(duì)刀精度產(chǎn)生調(diào)整誤差什么是殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力是指在沒(méi)有外部載荷的情況下，存在于工件內(nèi)部的應(yīng)力，又稱內(nèi)應(yīng)力。第3章機(jī)械加工精度3.5.4工件殘余應(yīng)力引起的誤差存在殘余應(yīng)力的零件，始終處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，其內(nèi)部組織有要恢復(fù)到一種新的穩(wěn)定的沒(méi)有內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)的傾向。在內(nèi)應(yīng)力變化的過(guò)程中，零件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，原有的加工精度受到破壞。用這些零件裝配成機(jī)器，在機(jī)器使用中也會(huì)逐漸產(chǎn)生變形，從而影響整臺(tái)機(jī)器的質(zhì)量。殘余應(yīng)力對(duì)零件的影響影響殘余應(yīng)力是由金屬內(nèi)部的相鄰宏觀或微觀組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的，促使這種變化的因素主要來(lái)自熱加工或冷加工。殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因（1）毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力（2）冷校直引起的殘余應(yīng)力（3）切削加工中的殘余應(yīng)力在鑄造、鍛造、焊接及熱處理過(guò)程中，由于工件各部分冷卻收縮不均勻以及金相組織轉(zhuǎn)變時(shí)的體積變化，在毛坯內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力。(圖5－30）（1）毛坯制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力毛坯的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，各部分壁厚越不均勻以及散熱條件相差越大，毛坯內(nèi)部產(chǎn)生的殘余應(yīng)力就越大。具有殘余應(yīng)力的毛坯，其內(nèi)部應(yīng)力暫時(shí)處于相對(duì)平衡狀態(tài)，雖在短期內(nèi)看不出有什么變化，但當(dāng)加工時(shí)切去某些表面部分后，這種平衡就被打破，內(nèi)應(yīng)力重新分布，并建立一種新的平衡狀態(tài)，工件明顯地出現(xiàn)變形。圖3－30鑄件殘余應(yīng)力引起的變形圖3-30所示為一個(gè)內(nèi)外壁厚相差較大的鑄件，在澆鑄后的冷卻過(guò)程中產(chǎn)生殘余應(yīng)力的情況。圖例（2）冷校直引起的殘余應(yīng)力現(xiàn)象原因在外力F的作用下，工件內(nèi)部的應(yīng)力重新分布，如圖5-31b所示，在軸心線以上的部分產(chǎn)生壓應(yīng)力（用負(fù)號(hào)表示），在軸心線以下的部分產(chǎn)生拉應(yīng)力（用正號(hào)表示）。在軸心線和兩條虛線之間，是彈性變形區(qū)域，在虛線以外是塑性變形區(qū)域。冷校直工藝方法是在一些長(zhǎng)棒料或細(xì)長(zhǎng)零件彎曲的反方向施加外力F以達(dá)到校直目的，如圖5-31a所示。影響

措施當(dāng)外力F去除后，彈性變形本可完全恢復(fù)，但因塑性變形部分的阻止而恢復(fù)不了，使殘余應(yīng)力重新分布而達(dá)到平衡，如圖5-31c所示。對(duì)精度要求較高的細(xì)長(zhǎng)軸（如精密絲杠），不允許采用冷校直來(lái)減小彎曲變形，而采用加大毛坯余量，經(jīng)過(guò)多次切削和時(shí)效處理來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力，或采用熱校直。圖5－31冷校直引起的內(nèi)應(yīng)力（3）切削加工中引起的殘余應(yīng)力

工件在切削加工時(shí)，其表面層在切削力和切削熱的作用下，會(huì)產(chǎn)生不同程度的塑性變形，引起體積改變，從而產(chǎn)生殘余應(yīng)力。這種殘余應(yīng)力的分布情況由加工時(shí)的工藝因素決定。內(nèi)部有殘余應(yīng)力的工件在切去表面的一層金屬后，殘余應(yīng)力要重新分布，從而引起工件的變形。在擬定工藝規(guī)程時(shí)，要將加工劃分為粗、精等不同階段進(jìn)行，以使粗加工后內(nèi)應(yīng)力重新分布所產(chǎn)生的變形在精加工階段去除。對(duì)質(zhì)量和體積均很大的笨重零件，即使在同一臺(tái)重型機(jī)床進(jìn)行粗精加工也應(yīng)該在粗加工后將被夾緊的工作松開(kāi)，使之有充足時(shí)間重新分布內(nèi)應(yīng)力，在使其充分變形后，然后重新夾緊進(jìn)行精加工。切削加工磨削加工產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力原因

毛坯制造熱處理

冷校直

減少內(nèi)應(yīng)力引起變形的措施1．合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小零件各部分尺寸差異，以減少鑄鍛件毛坯在制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。2．增加消除殘余應(yīng)力的專門(mén)工序?qū)﹁T、鍛、焊接件進(jìn)行退火或回火；工件淬火后進(jìn)行回火；對(duì)精度要求高的零件在粗加工或半精加工后進(jìn)行時(shí)效處理（自然、人工、振動(dòng)時(shí)效處理）

3．合理安排工藝過(guò)程

在安排零件加工工藝過(guò)程中，盡可能將粗、精加工分在不同工序中進(jìn)行。圖例第3章機(jī)械加工精度常值誤差變值誤差在順序加工一批工件時(shí)，誤差的大小和方向保持不變者，稱為常值系統(tǒng)性誤差。如原理誤差和機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差，一次調(diào)整誤差以及工藝系統(tǒng)因受力點(diǎn)位置變化引起的誤差等都屬常值系統(tǒng)誤差。在順序加工一批工件時(shí)，誤差的大小和方向呈有規(guī)律變化者，稱為變值系統(tǒng)性誤差。如由于刀具磨損引起的加工誤差，機(jī)床、刀具、工件受熱變形引起的加工誤差等都屬于變值系統(tǒng)性誤差。加工誤差隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差在順序加工一批工件時(shí)，誤差的大小和方向呈無(wú)規(guī)律變化者，稱為隨機(jī)性誤差。如加工余量不均勻或材料硬度不均勻引起的毛坯誤差復(fù)映，定位誤差及夾緊力大小不一引起的夾緊誤差，多次調(diào)整誤差，殘余應(yīng)力引起的變形誤差等都屬于隨機(jī)性誤差第3章機(jī)械加工精度3-6加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析

在生產(chǎn)中，誤差性質(zhì)的判別應(yīng)根據(jù)工件的實(shí)際加工情況決定。在不同的生產(chǎn)場(chǎng)合，誤差的表現(xiàn)性質(zhì)會(huì)有所不同，原屬于常值系統(tǒng)性的誤差有時(shí)會(huì)變成隨機(jī)性誤差。

例如：對(duì)一次調(diào)整中加工出來(lái)的工件來(lái)說(shuō)，調(diào)整誤差是常值誤差，但在大量生產(chǎn)中一批工件需要經(jīng)多次調(diào)整，則每次調(diào)整時(shí)的誤差就是隨機(jī)誤差了。

不同性質(zhì)誤差的解決途徑

對(duì)隨機(jī)性誤差，從表面上看似乎沒(méi)有規(guī)律，但是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法可以找出一批工件加工誤差的總體規(guī)律，查出產(chǎn)生誤差的根源，在工藝上采取措施來(lái)加以控制。

對(duì)于變值系統(tǒng)性誤差，在查明其大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律后，可采用自動(dòng)連續(xù)補(bǔ)償或自動(dòng)周期補(bǔ)償?shù)姆椒ㄏ?/p>

對(duì)于常值系統(tǒng)性誤差，在查明其大小和方向后，采取相應(yīng)的調(diào)整或檢修工藝裝備，以及用一種常值系統(tǒng)性誤差去補(bǔ)償原來(lái)的常值系統(tǒng)性誤差，即可消除或控制誤差在公差范圍之內(nèi)。

加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法就是以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工件進(jìn)行實(shí)際測(cè)量所得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，分析一批工件的情況，從而找出產(chǎn)生誤差的原因以及誤差性質(zhì)，以便提出解決問(wèn)題的方法。在機(jī)械加工中，經(jīng)常采用的統(tǒng)計(jì)分析法主要有分布圖分析法和點(diǎn)圖分析法。加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析方法

加工一批工件，由于隨機(jī)性誤差的存在，加工尺寸的實(shí)際數(shù)值是各不相同的，這種現(xiàn)象稱為尺寸分散。

在一批零件的加工過(guò)程中，測(cè)量各零件的加工尺寸，把測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，按尺寸大小將整批工件進(jìn)行分組，每一組中的零件尺寸處在一定的間隔范圍內(nèi)。同一尺寸間隔內(nèi)的零件數(shù)量稱為頻數(shù)，頻數(shù)與該批零件總數(shù)之比稱為頻率。

以工件尺寸為橫坐標(biāo)，以頻數(shù)或頻率為縱坐標(biāo)，即可作出該工序工件加工尺寸的實(shí)際分布圖——直方圖。（一）實(shí)際分布圖——直方圖

3.6.2分布曲線法1）收集數(shù)據(jù)

在一定的加工條件下，按一定的抽樣方式抽取一個(gè)樣本（即抽取一批零件），樣本容量（抽取零件的個(gè)數(shù)）一般取100件左右，測(cè)量各零件的尺寸，并找出其中的最大值xmin和最小值xmin。2）分組

將抽取的樣本數(shù)據(jù)分成若干組，組數(shù)過(guò)多，分布圖會(huì)被頻數(shù)的隨即波動(dòng)所歪曲；組數(shù)太少，分布特征將被掩蓋。（1）直方圖的作法與步驟4）統(tǒng)計(jì)頻數(shù)分布

將各組的尺寸頻數(shù)、頻率和頻率密度填入表中。5）繪制直方圖

按表列數(shù)據(jù)以頻率密度為縱坐標(biāo)，組距為橫坐標(biāo)畫(huà)出直方圖，如圖7-43所示。3）確定組距組界及分組

h=(xmax-xmin)/(k-1)第一組上界值：s1=xmin+h/2第一組下界值：x1=xmin-h/2例：磨削一批軸徑為mm的工件，實(shí)測(cè)后的尺寸如表3-l所示。

表3-1軸徑尺寸實(shí)測(cè)值（μm）44204632204052334025433840413036495138342246383042382749454538324548283652324238404238523836374328453650463830404434424722283430363235224035364246425040362016Sm

5332462028462854La18323326464736383049183838注：表中數(shù)據(jù)為實(shí)測(cè)尺寸與基本尺寸之差。

作直方圖的步驟如下：1）收集數(shù)據(jù)。一般取100件左右，找出最大值La＝54μm，最小值Sm＝16μm(見(jiàn)表3-1)。

2）把100個(gè)樣本數(shù)據(jù)分成若干組，分組數(shù)可用表3-2確定。表3-2樣本與組數(shù)的選擇數(shù)據(jù)的數(shù)量分組數(shù)50～1006～10100～2507～12250以上10～20本例取組數(shù)k＝8。經(jīng)驗(yàn)證明，組數(shù)太少會(huì)掩蓋組內(nèi)數(shù)據(jù)的變動(dòng)情況，組數(shù)太多會(huì)使各組的高度參差不齊，從而看不出變化規(guī)律。通常確定的組數(shù)要使每組平均至少攤到4～5個(gè)數(shù)據(jù)。

3）計(jì)算組距h，即組與組間的間隔

h===4.75μm≈5μm4）計(jì)算第一組的上、下界限值

Sm±

第一組的上界限值為

Sm＋=（16+）μm=18.5μm；

下界限值為

Sm－=（16－）μm=13.5μm。5）計(jì)算其余各組的上、下界限值。第一組的上界限值就是第二組的下界限值。第二組的下界限值加上組距就是第二組的上界限值，其余類推。6）計(jì)算各組的中心值Xi。中心值是每組中間的數(shù)值。Xi=（某組上限值+某組下限值）/2

第一組中心值XI=μm=16μm7）記錄各組的數(shù)據(jù)，整理成頻數(shù)分布表

8）統(tǒng)計(jì)各組的尺寸頻數(shù)、頻率和頻率密度，并填入表中。

9）按表列數(shù)據(jù)以頻率密度為縱坐標(biāo)；組距（尺寸間隔）為橫坐標(biāo)就可以畫(huà)出直方圖，如圖4-32所示

直方圖作出后，通過(guò)觀察圖形可以判斷生產(chǎn)過(guò)程是否穩(wěn)定，估計(jì)生產(chǎn)過(guò)程的加工質(zhì)量及產(chǎn)生廢品的可能性。1）尺寸分散范圍小于允許公差T，且分布中心與公差帶中心重合，則兩邊都有余地，不會(huì)出廢品。2）若工件尺寸分散范圍雖然也小于其尺寸公差帶T，但兩中心不重合（分布中心與公差帶中心），此時(shí)有超差的可能性，應(yīng)設(shè)法調(diào)整分布中心，使直方圖兩側(cè)均有余地，防止廢品產(chǎn)生。3）若工件尺寸分散范圍恰好等于其公差帶T，這種情況下稍有不慎就會(huì)產(chǎn)生廢品，故應(yīng)采取適當(dāng)措施減小分散范圍。4）若工件尺寸分散范圍大于其公差帶T，則必有廢品產(chǎn)生，此時(shí)應(yīng)設(shè)法減小加工誤差或選擇其它加工方法。（2）直方圖的觀察與分析由圖4-32可知，該批工件的尺寸分散范圍大部分居中，偏大、偏小者較少。

尺寸分散范圍

=最大直徑–最小直徑=60.054–60.016=0.038mm

尺寸分散范圍中心:

直徑的公差帶中心

=60+=60.025mm

標(biāo)準(zhǔn)差為:=從圖中可看出,這批工件的分散范圍為0.038，比公差帶還小，但尺寸分散范圍中心與公差帶中心不重合，若設(shè)法將分散范圍中心調(diào)整到與公差帶重合，即只要把機(jī)床的徑向進(jìn)給量增大0.012mm，就能消除常值系統(tǒng)誤差?！飨到y(tǒng)（二）理論分布圖——正態(tài)分布曲線

大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在用調(diào)整法加工時(shí)，當(dāng)所取工件數(shù)量足夠多，且無(wú)任何優(yōu)勢(shì)誤差因素的影響，則所得一批工件尺寸的實(shí)際分布曲線便非常接近正態(tài)分布曲線。在分析工件的加工誤差時(shí)，通常用正態(tài)分布曲線代替實(shí)際分布曲線，可使問(wèn)題的研究大大簡(jiǎn)化。（二）理論分布圖——正態(tài)分布曲線6σ（1）正態(tài)分布曲線方程

當(dāng)采用該曲線代表加工尺寸的實(shí)際分布曲線時(shí)，上式各參數(shù)的意義為：

y——分布曲線的縱坐標(biāo)，表示工件的分布密度（頻率密度）；

x——分布曲線的橫坐標(biāo)，表示工件的尺寸或誤差；n——一批工件的數(shù)目（樣本數(shù)）?！ぜ钠骄叽纾ǚ稚⒅行模?，σ——一批零件的均方根差，（1）正態(tài)分布曲線方程工序標(biāo)準(zhǔn)偏差σ決定了分布曲線的形狀和分散范圍。當(dāng)算術(shù)平均值保持不變時(shí),σ值越小則曲線形狀越陡，尺寸分散范圍越小，加工精度越高；

σ值越大則曲線形狀越平坦，尺寸分散范圍越大，加工精度越低，如圖3-33b所示。

σ的大小實(shí)際反映了隨機(jī)性誤差的影響程度，隨機(jī)性誤差越大則σ越大。算術(shù)平均值正態(tài)分布曲線的特征參數(shù)有兩個(gè)，即和σ是確定曲線位置的參數(shù)。它決定一批工件尺寸分散中心的坐標(biāo)位置。若改變時(shí)，整個(gè)曲線沿χ軸平移，但曲線形狀不變，如圖3-33a所示。使產(chǎn)生變化的主要原因是常值系統(tǒng)誤差的影響。（2）正態(tài)分布曲線的特征參數(shù)①曲線對(duì)稱于直線②曲線與x軸圍成的面積代表了一批工件的全部，即100%，其相對(duì)面積為1。在±3σ范圍內(nèi)，曲線圍成的面積為0.9973。實(shí)際生產(chǎn)中常常認(rèn)為加工一批工件尺寸全部在±3σ范圍內(nèi)，即：

正態(tài)分布曲線的分散范圍為±3σ，工藝上稱該原則為6σ準(zhǔn)則。（3）正態(tài)分布曲線的特點(diǎn)±3σ（或6σ）的概念在研究加工誤差時(shí)應(yīng)用很廣。

6σ的大小代表了某種加工方法在一定的條件（如毛坯余量、機(jī)床、夾具、刀具等）下所能達(dá)到的加工精度。

所以在一般情況下，應(yīng)使所選擇的加工方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ與公差帶寬度T之間具有下列關(guān)系：

6σ≤T

但考慮到系統(tǒng)誤差及其它因素的影響，應(yīng)當(dāng)使6σ小于公差帶寬度T，才能可靠地保證加工精度。工序能力系數(shù)：CP=T/6σ

工件的實(shí)際分布，有時(shí)并不近似于正態(tài)分布，常見(jiàn)的非正態(tài)分布有以下幾種形式：

1）鋸齒形

直方圖的矩形高低相間，形如鋸齒，見(jiàn)圖例a。出現(xiàn)該圖形的主要原因可能是測(cè)量方法不當(dāng)或讀數(shù)不準(zhǔn)，也可能是數(shù)據(jù)分組不當(dāng)所致。

2）對(duì)稱性

中間直方最高，其左右直方逐漸降低且基本呈對(duì)稱分布，見(jiàn)圖例b。該圖形屬正常圖形。

3）偏向形

直方頂端偏向一側(cè)，圖形不對(duì)稱，見(jiàn)圖例c。出現(xiàn)該圖形的主要原因可能是工藝系統(tǒng)產(chǎn)生顯著的熱變形，如刀具受熱伸長(zhǎng)會(huì)使加工的孔偏大，圖形右偏；使加工的軸偏小，圖形左偏，或因?yàn)椴僮髡呒庸ち?xí)慣所致。有時(shí)端跳、徑跳等形位誤差也服從這種分布。（三）非正態(tài)分布曲線4）孤島形

在遠(yuǎn)離分布中心的地方又出現(xiàn)小直方，見(jiàn)圖例d。出現(xiàn)該圖形的主要原因是加工條件有變動(dòng)，也可能因毛刺影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。5）雙峰形

分布圖具有兩個(gè)頂峰，見(jiàn)圖例e。產(chǎn)生這種圖形的主要原因可能是經(jīng)過(guò)兩次不同的調(diào)整加工的工件混在一起。6）平頂形

靠近中間的幾個(gè)直方高度相近，呈平頂狀，見(jiàn)圖例f。產(chǎn)生這種圖形的主要原因是生產(chǎn)過(guò)程中某種緩慢變動(dòng)傾向的影響，如加工中刀具的顯著磨損。圖3－44常見(jiàn)的幾種非正態(tài)分布圖形

a)鋸