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机械制造课件1（PPT41页)
汇报人：
主轴误差对加工精度的影响：
相同的误差对于不同加工方法影响各不相同。
例如：镗床镗孔时刀具随机床主轴回转，切削力和误差敏感方向也在旋转，轴线的漂移会直接反映到工件上去。
车削是工力引起加工误差
单爪拨盘产生离心力而产生定位端面位置误差；传递力矩与切削力矩平衡，半径方向变形是切削力与传动力产生位移量代数和，相加后结果为：心脏线轮廓。
夹紧变形
重力变形
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缩短切削力作用点和支承点的距离，也可使用辅助支承提高零件刚度。
合理使用机床：悬伸长度短、运动间隙小、不运动部件要锁紧。
其它措施：补偿系统受力变形、转移误差敏感方向、转移误差等。
3. 减小工艺系统受力变形的措施
提高工艺系统的刚度：包括结构刚度、连接刚度、接触刚度等。
控制受力大小和方向：通过合理选择切削参数、刀具角度控制切削力或分力的大小，也可利用对称性抵消作用力；改变切削力的方向，避开误差敏感方向。
采用合理的装夹和加工方式。
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工艺系统热变形
工艺系统热源：
切削热、传动系统摩擦能耗发热、派生热源（切屑、冷却液落在床身上）、外部热源。
工艺系统热变形对加工精度的影响：
（1）机床由于各部分受热不均匀，发生弯曲和扭曲变形，降低了、机床几何精度，影响加工精度；
（2）加工短小工件，加工可以忽略，但测量时要考虑热胀冷缩；
（3）车长轴时，温度逐渐升高，刀具和工件变形渐大，切除量逐渐增大，加工工件产生圆柱度误差；均匀热变形量计算：
（4）工件单面受力（如铣、刨、磨等），一面受热，工件上拱，加工后加工表面出现中凹。
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减少热变形影响的措施
减少发热源：分离电机、液压系统等；
热补偿：均化温度场，实际村各部分温度均匀；
保持系统热平衡：加工前先预热，平衡后在加工；
环境恒温。
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例：
1. 工件刚度极大，床头刚度大于床尾，分析加工后加工表面形状误差。
(a) 左小右大锥形；(b) 形成内凹端面；(c) 马鞍形，小径靠床头。
2. 车削工件，产生图示误差，分析主要原因。
(a) 锥形：导轨与主轴不平行、刀具磨损；
(b) 腰鼓形：工件刚性差，产生让刀；
(c) 马鞍形：工件刚性好，机床两端刚性差。
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工件内应力引起的变形
工件的内应力是指当外载荷去掉后仍然存在与工件内部的应力。存在内应力是工件处于不稳定的平衡状态，应力变化将产生变形。
内应力产生的原因：
1）毛坯制造中产生内应力：在铸造、锻造、焊接及热处理中工件受热不均及金相组织变化时体积的变化而产生内应力。
通常表面（薄的部位）先冷却凝固，芯部（厚的部位）后冷却，因此先冷却部分受压应力，后冷却部分受拉应力。
马氏体的密度小（γ马=），奥氏体的密度大（γ奥=），局部相变体积变大时受拉应力，局部相变体积缩小时受压应力。
2）冷校直引起内应力：刚性较差的、易变形的细长工件，采用冷校直的方法纠正弯曲变形时产生内应力。
3）切削加工过程中产生内应力：切削过程中切削塑性变形、相变等使工件表面产生残余应力。
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消除内应力的措施
合理设计零件结构：铸件、锻件壁厚均匀，焊接件焊缝分布均匀等；
尽量不采用冷校直工艺：精密件严禁冷校直，可热校直或加大余量多切削；
合理安排时效处理消除内应力；
合理安排工艺过程：粗加工后过一定时间后再精加工，粗加工后松开工件重新以较小的力装夹等。
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加工误差的综合
1）误差的性质
（1）系统误差：连续加工一批工件时，加工误差的大小和方向保持一定或按某一确定规律变化。前者称为常值系统误差，后者称为变值系统误差。
（2）随机误差：连续加工一批工件时，加工误差的大小和方向都是无规律地变化。随机误差服从统计规律。
2）加工误差的综合
加工误差的综合是根据加工情况分析加工精度的影响因素，分项计算主要误差，判断其性质，综合求得加工误差。
系统误差按代数和合成：
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随机误差的合成
概率法综合：
（简化近似取值）
总的标准偏差：
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3）加工误差的统计分析
分布曲线法
概率直方图与分布曲线
在正常加工条件下，用调整法加工一批工件所得的尺寸分布曲线符合正态分布曲线。
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