发布时间 : 星期一 文章(机械制造行业)第二章机械加工精度更新完毕开始阅读05623c3d0342a8956bec0975f46527d3250ca645
查表可知：
当z = 0.3即x?x??0.3?时，2φ（z）= 0.2358； 当z = 1.1即x?x??1.1?时，2φ（z）= 0.7286； 当z = 3即x?x??3?时，2φ（z）= 0.9973。
因此，当z?3，即z??3?时，则2?(z)?0.9973。即当x??3?时，零件出现的概率已达99.73%，在此尺寸范围之外（x??3?）的零件只占0.27%。
如果z??3?代表零件的公差T，则99.73%就代表零件的合格率，0.27%就表示零件的废品率。因此，z??3??T时，加工一批零件基本上都是合格品了，即T?6?时，产品无废品。 3．非正态分布曲线
工件的实际分布，有时并不近于正态分布。例如，将在两台机床上分别调整加工出的工件混在一起测定，由于每次调整时常值系统误差是不同的，如果常值系统误差大于2.2σ，就会得到如图2-14所示的双峰曲线。这实际上是两组正态分布曲线的叠加。又如，磨削细长孔时，如果砂轮磨损较快且没有自动补偿，则工件的实际尺寸分布的算术平均值将呈平顶形，如图2-15所示，它实质上是正态分布曲线的分散中心在不断地移动，即在随机误差中混有变值系统误差。再如，用试切法加工轴颈或孔时，由于操作者为避免产生不可修复的废品，主观地使轴颈宁大勿小，使孔宁小勿大，从而导致尺寸的分布呈现不对称的形状，这种分布又称瑞利分布，如图2-16所示。 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月图3-31） 图2-14 双峰分布曲线 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月图3-32） 图2-15 平顶分布曲线 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月图3-33） 图2-16 瑞利分布曲线 4．点图分析法
用分布图分析研究加工误差时，不能反映出零件加工的先后顺序，因此就不能把变值系统误差和随机误差区分开，另外，必须等一批工件加工完后才能绘出分布曲线，故不能在加工过程中及时提供控制精度的资料。为了克服这些不足，在生产实践中常用点图分析法。
点图分析法是在一批零件的加工过程中，按加工顺序的先后、按一定规律依次抽样测量零件的尺寸，并记入以零件序号为横坐标，以零件尺寸为纵坐标的图表中。假如把点图上的上、下极限点包络成两根平滑的曲线，如图2-17所示，就能清楚地反映加工过程中误差的性质及变化趋势。平均值曲线OO′表示每一瞬时的误差分散中心，其变化情况反映了变值系统性误差随时间变化的规律。其起始点0则可看出常值系统误差的影响。上、下限AA’和BB’间的宽度表示每一瞬时尺寸的分散范围。其变化情况反映了随机误差随时间变化的情况。 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月图3-34） 图2-17 单值点图
第四节 保证和提高加工精度的主要途径
一、直接减少或消除误差
这种方法是在查明产生加工误差的主要因素之后，设法对其直接进行消除或减弱其影响。在生产中有着广泛的应用。例如，在车床上加工细长轴时，因工件刚度极差，容易产生弯曲变形和振动，严重影响加工精度。人们在生产实际中总结了一套行之有效的措施：
1）采用反向进给的切削方式，如图2-18所示，进给方向由卡盘一端指向尾座。此时尾部可用中心架，或者尾座应用弹性顶尖，使工件的热变形能得到自由的伸长，故可减少或消
除由于热伸长和轴向力使工件产生的弯曲变形。 （沿用吴拓主编《机械制造工程》（第2版）机械工业出版社2005年9月图3-35） 图2-18 不同进给方向加工细长轴的比较 2）采用大进给量和93?的大主偏角，增大轴向切削分力，使径向切削分力稍向外指，既使工件的弯矩相互抵消，又能抑制径向颤动，使切削过程平稳。
3）在工件卡盘夹持的一端车出一个缩颈部分，以增加工件的柔性，使切削变形尽量发生在缩颈处，减少切削变形对加工精度的直接影响。
二、补偿或抵消误差
补偿误差就是人为地制造一种新误差去补偿加工、装配或使用过程中的误差。抵消误差是利用原有的一种误差去抵消另一种误差。这两种方法都是力求使两种误差大小相等，方向相反，从而达到减少误差的目的。例如预加载荷精加工龙门铣床的横梁导轨，使加工后的导轨产生“向上凸”的几何形状误差，去抵消横梁因铣头重量而产生“向下垂”的受力变形；用校正机构提高丝杆车床传动链精度也是如此。
三、均分与均化误差
当毛坯精度较低而引起较大的定位误差和复映误差时，可能使本工序的加工精度降低，难以满足加工要求，如提高毛坯（或上道工序）的精度，又会使成本增加，这时便可采用均分误差的方法。该方法的实质就是把毛坯按误差的大小分为n组，每组毛坯误差的范围缩小为原来的1/n，整批工件的尺寸分散比分组前要小得多，然后按组调整刀具与工件的相对位置。
对于配合精度要求较高的表面，常常采取研磨的方法，让两者相互磨擦与磨损，使误差相互比较、相互抵消，这就是误差均化法。其实质是利用有密切联系的两表面相互比较，找出差异，然后互为基准，相互修正，使工件表面的误差不断缩小和均化。 四、转移变形和转移误差
这种方法的实质是将工艺系统的几何误差、受力变形、热变形等转移到不影响加工精度的非敏感方向上去。这样，可以在不减少原始误差的情况下，获得较高的加工精度。如当机床精度达不到零件加工要求时，常常不是仅靠提高机床精度来保证加工精度，而是通过改进
工艺方法和夹具，将机床的各类误差转移到不影响工件加工精度的方向上。例如用镗模来加工箱体零件的孔系时，镗杆与镗床主轴采用浮动连接，这时孔系的加工精度完全取决于镗杆和镗模的制造精度，而与镗床主轴的回转精度及其他几何精度无关。 五、“就地加工”，保证精度
机床或部件的装配精度主要依赖于组成零件的加工精度，但在有些情况下，即使各组成零件都有很高的加工精度也很难保证达到要求的装配精度。因此，对于装配以后有相互位置精度要求的表面，应采用“就地加工”法来加工。例如，在车床上“就地”配车法兰盘；在转塔车床的主轴上安装车刀，加工转塔上的六个刀架安装孔等。 六、加工过程中主动控制误差
对于变值系统性误差，通常只能在加工过程中用可变补偿的方法来减少加工误差。这就要求在加工循环中，利用测量装置连续地测量出工件的实际尺寸精度，随时给刀具以附加的补偿量，直至实际值与调定值的差不超过预定的公差为止。现代机械加工中自动测量和自动补偿都属于这种主动控制误差的形式。
习题与思考题
2-1 试说明加工误差、加工精度的概念以及它们之间的区别如何？
2-2 主轴回转运动误差取决于什么？它可分为哪基本几种基本形式？产生的原因是什么？对加工精度的影响如何？
2-3 车床床身导轨在垂直平面内及水平面内的直线度对车削轴类零件的加工误差有何影响？程度有何不同？
2-4 在车床上加工一批工件的孔，经测量实际尺寸小于要求的尺寸而须返修的工件占22.4%，大于要求尺寸而不能返修的工件占1.4%。若孔的直径公差T=0.2mm，整批工件尺寸服从正态分布，试确定该工序的标准偏差σ，并判断车刀的调整误差是多少？
2-5 举例说明工艺系统受力变形对加工精度产生的影响。
2-6 试分析在车床上镗圆锥孔或车外圆锥体，由于安装刀具时刀尖高于或低于工件轴线，将会产生什么样的误差？