第一篇：機械制造工藝總結(jié)

《機械制造工藝學》小論文

一、前言

機械制造工藝是各種機械的制造方法和過程的總稱。它包括零件的毛坯制造、機械加工、熱處理和產(chǎn)品的裝配等，內(nèi)容十分廣泛。然而機械制造工藝學則是以機械加工和產(chǎn)品裝配過程的工藝問題為主要研究對象的一門應(yīng)用性技術(shù)科學。本書我們學習了機械加工精度，機械加工表面質(zhì)量，工藝規(guī)程的制訂，尺寸鏈，精密加工與光整，回轉(zhuǎn)體零件加工，其他零件加工，齒形加工和現(xiàn)在制造技術(shù)等內(nèi)容。注重適用性和能力的培養(yǎng)，加強了尺寸鏈、工藝規(guī)程的制訂、表面的精密加工與光整加工、各類典型零件與齒形表面的加工工藝和方法等內(nèi)容。機械制造工業(yè)擔負著為國民經(jīng)濟各個部門提供各種機械裝備的任務(wù)，在國民經(jīng)濟中具有十分重要的地位和作用。將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程叫做生產(chǎn)過程，一種機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程往往是由許多工廠共同協(xié)作來完成的，工廠的生產(chǎn)過程又可分為各個車間的生產(chǎn)過程：使各種原材料，半成品成為產(chǎn)品的方法和過程，稱為工藝。它提供的裝備水平對國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步有很大，直接的影響，其規(guī)模和水平是反應(yīng)國民經(jīng)濟實力和科學技術(shù)水平的重要要標志。

二.現(xiàn)代生產(chǎn)制造系統(tǒng)及制造技術(shù)的展望

現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)改變了或正在改變著制造技術(shù)的傳統(tǒng)面貌。制造技術(shù)的內(nèi)涵不斷地擴展，它與當代最新科技成果不斷地交叉、融合，已經(jīng)形成了“現(xiàn)代制造技術(shù)”的全新概念。作為制造技術(shù)的最新進展與展望，下面總結(jié)了幾項目前正在研究的熱點技術(shù)。

1.并行工程技術(shù)

并行工程這一概念是80年代中期首先由美國提出的。所謂并行工程技術(shù)，就是一體化和并行的設(shè)計產(chǎn)品及其各種相關(guān)過程的系統(tǒng)化工作模式，它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計一開始就考慮生周期的所有因素，包括質(zhì)量、成本、工作進度和用戶要求等。其宗旨是改善設(shè)計與制造間的信息交流，打破以往設(shè)計、試驗、生產(chǎn)的串行環(huán)節(jié)，引進動態(tài)并行機制，講產(chǎn)品生產(chǎn)中的各種因素進行有機綜合、并行處理，將產(chǎn)品設(shè)計。生產(chǎn)計劃、加工、檢測和市場分析等同步進行，從而縮短技術(shù)的生產(chǎn)準備周期，使產(chǎn)品能按用戶的要求以最快的速度供應(yīng)市場。

2.精益生產(chǎn)

精益生產(chǎn)的主導思想是以“人”為中心，以“簡化”為手段，以“盡善盡美”為最終目標。因此，精益生產(chǎn)的體電視：

（1）強調(diào)人的作用，以人為中心，工人是企業(yè)的主人，身纏工人在生產(chǎn)中享有充分的自主權(quán)。所有工作人員都是企業(yè)的終身雇員，企業(yè)把雇員看做是比機器更重要的國定資產(chǎn)，強調(diào)職工創(chuàng)造性的發(fā)揮。

（2）以“簡化”為手段，去除生產(chǎn)中一切不增值的工作，簡化組織結(jié)構(gòu)，建華與寫作長的關(guān)系，簡化產(chǎn)品的開發(fā)過程、生產(chǎn)過程及檢驗過程，減少非生產(chǎn)費用，強調(diào)一體化的質(zhì)量保證。

（3）精益求精，以“盡善盡美”為最終目標。持續(xù)不斷地改進生產(chǎn)，降低成本，力求無廢品、無庫存和產(chǎn)品品種多樣化。時期也能以具有最有質(zhì)量和最低成本的產(chǎn)品，對市場需求做出最迅速的影響。

精益生產(chǎn)不僅實時信息與自動化設(shè)備的集成，還把整個企業(yè)作為一個大系統(tǒng)來統(tǒng)籌考慮。其主要技術(shù)基礎(chǔ)是成組技術(shù)、并行工程和TQCS等，其核心是對技術(shù)和生產(chǎn)的全名的科學管理。他取得成功的秘訣是充分發(fā)揮人的積極因素和能力，消除一切無用喝不起增值作用的環(huán)節(jié)，以盡善盡美的產(chǎn)品供應(yīng)用戶。

3.敏捷制造

敏捷制造是美國于90年代初期為提高其鏟平在國際、國內(nèi)市場的競爭力而提出的一種新的生產(chǎn)模式。目前較為權(quán)威的定義是：敏捷制造是一種結(jié)構(gòu)，在這個結(jié)構(gòu)中，沒一個公司都能開發(fā)自己的產(chǎn)品并實施自己的經(jīng)營戰(zhàn)略。構(gòu)成這個結(jié)構(gòu)的基石是三種基本資源：有創(chuàng)新精神的管理機構(gòu)和組織，有技術(shù)、有知識的高素質(zhì)人員和先進制造技術(shù)。制造的敏捷救援與上述三種資源的有效集成。它將柔性生產(chǎn)技術(shù)。熟練掌握生產(chǎn)技能和有知識的勞動力與促進企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間相互合作的靈性管理集成在一起，通過所建立的共同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，隊迅速改變或無法預(yù)見的消費者需求和市場變化作為初快速反應(yīng)。

目前敏捷制造還只是一個設(shè)想，因為要真正實施敏捷制造就必須解決以下兩個放米娜的困難：

（1）國家范圍內(nèi)甚至國與國之間的工業(yè)制造信息網(wǎng)的建立。

（2）怎樣才能做到企業(yè)間的充分信任與合作。

從技術(shù)上講，這項技術(shù)是可行的，他將制造系統(tǒng)的概念擴展到相關(guān)的企業(yè)間，將制造過程由“技術(shù)推進”變?yōu)椤靶枨鬆恳?。它所提出的一系列思想核心概念將會是制造業(yè)產(chǎn)生根本性的變化，促進制造技術(shù)的發(fā)展，進而對人類社會的生產(chǎn)長生深遠的影響。

4.智能制造

智能制造是指在制造生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，以一種高度柔性和高度集成的方式，通過計算及模擬人類專家的智能活動，使系統(tǒng)可以效仿人類進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和勞動，從而取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展。因此，智能制造系統(tǒng)能自動監(jiān)控其運行狀態(tài)，在受外界或內(nèi)部及激勵時能自動調(diào)節(jié)其運行參數(shù)，以得到最佳狀態(tài)，從而使系統(tǒng)具有自組織能力。

制造技術(shù)的智能化研究，已經(jīng)成為當代制造技術(shù)發(fā)展得個重要方向。對智能制造技術(shù)的研究一般可分為三個層次，幾單元的加工過程的智能化、工作站控制的智能化和在CIMS基礎(chǔ)上的智能化。

智能制造技術(shù)在西方工業(yè)發(fā)達國家仍處于概念研究和試驗研究階段。我國也已經(jīng)開始開展人工智能再制造領(lǐng)域中應(yīng)用的研究工作。

5.納米技術(shù)與微型機械

現(xiàn)代制造技術(shù)正在向所謂的加工極限發(fā)起有力的挑戰(zhàn)。以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)何以微細加工為手段的微型機械技術(shù)，代表了當今精密工程的前沿和方向。

納米技術(shù)是一種操縱原子、分子或原子團、分子團，使其形成所需要的物質(zhì)或原器件的技術(shù)。這種加工已經(jīng)深入到物質(zhì)的微觀領(lǐng)域，某些物理量的轉(zhuǎn)換是以最小單位—量子跳躍式進行的，而不是連續(xù)的，因此超精密加工將以量子力學為基礎(chǔ)發(fā)展。目前，美國、日本等國已利用電子掃描隧道技術(shù)成功地實現(xiàn)了原子的挪移，并正向著工程實用化發(fā)展。目前，能實現(xiàn)原子級納米加工的技術(shù)有多種，如離子束加工、電子掃描隧道技術(shù)、酸蝕法等。

納米技術(shù)和微型機械是近年來發(fā)展起來的高新技術(shù)，具有極強的生命力，已經(jīng)開始應(yīng)用與機械工程、生物工程、海洋工程、宇航工程及醫(yī)療技術(shù)等方面。因此，國外有人將納米技術(shù)與微型機械稱為“21世紀的核心技術(shù)”。

第二篇：機械制造工藝實訓總結(jié)

機械制造工藝實訓總結(jié)

一、鉗工工藝實訓

根據(jù)實訓任務(wù)書，我首先完成了T形銼配，以下是加工過程。

1、劃線，材料切割 原材料尺寸為

用手鋸切割為兩塊，每一塊尺寸約為（圖，要標注尺寸）

2、兩塊鋼板均銼成尺寸35×56 長方形

3、做凸配

劃線，鋸兩側(cè)多余部分。為保證對稱度，可先做一邊，保證尺寸43和15±0.04達到要求后，再做另一邊。（圖）

4、做凹配（圖）

先劃線，后鉆排孔，再鋸兩側(cè)，然后鏨切。

5、銼到各劃線處。

6、配做凹凸結(jié)合面

7、鉆對稱孔（圖）

8、打編號

二、軸類零件加工工藝編制 請參照教材第178~181頁。

（一）零件的工藝分析

參照圖紙分析形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等。

（二）毛坯的選擇

（三）定位基準的選擇

（四）工藝路線的擬定

1、表面加工方法的選擇 寫出加工方法。

2、加工順序的安排（各工序需要畫工序簡圖）1）下料

鋼管?54×292 圓鋼?56×274 2）車鋼管接頭位 夾毛坯，車端面，車內(nèi)孔?40深30，倒角。3）車圓鋼接頭位、鉆孔

車端面，車外圓，倒角，鉆?30深80孔 4）組裝、焊接

5）劃線

劃352（100+250）線，留2mm余量。6）粗車

夾鋼管毛坯，車端面，車右端外圓，留2 mm余量。

7）倒角（鋼管一端）

夾鋼管外圓，車端面，控制左端長度尺寸352，左端內(nèi)孔倒角（裝堵頭用）8）粗車

夾?47外圓，頂鋼管端。粗車?40、?

45、?

49、?52外圓，各臺階端面留0.5 mm余量。

9）打中心孔（圓鋼一端）

夾鋼管端?49外圓，打中心孔。10）半精車

雙頂尖定位，車鋼管端各外圓至尺寸，?45+0.018+0.002外圓軸頸處留0.5 mm加工余量，車各臺階端面至尺寸要求，保證350長度尺寸和2500-0.21尺寸。11）半精車

雙頂尖定位，車鍵槽端外圓?40、?45，留0.5 mm余量，保證長度為25的臺階，保證總長530mm。12）精車

雙頂尖定位，雞心夾頭。車兩端軸承位及?40-0.05-0.112至要求。切槽1.7×?42.5到尺寸。

13）銑鍵槽（10±0.018，L=80）14）劃線

劃斜孔4-?12孔位線 15）鉆45°斜孔

保證45°角度，通孔。去毛刺。16）檢驗，入庫

三、實訓體會 300字以上。

第三篇：機械制造工藝教案專題

第三章 機械加工精度及其控制 ## 6 ## §3-1概述（書第二章、P27）

一、機械加工精度的基本概念

1質(zhì)量指標：評價機械零件的加工質(zhì)量用加工精度和加工表面質(zhì)量。2加工精度：零件加工后實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的符合程度。3加工誤差：零件加工后實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏差程度。

加工精度和加工誤差是從兩個不同角度評價零件的幾何參數(shù)的，加工精度的高和低通過加工誤差的小和大表示，提高加工精度實際上就是減低加工誤差。

加工精度包含三個方面內(nèi)容：尺寸精度、形狀精度、位置精度。形狀公差限制在位置公差之內(nèi)，位置誤差限制在尺寸公差之內(nèi)。

二、影響機械加工精度的因素

機械加工中，機床、夾具、刀具和工件構(gòu)成完整系統(tǒng)——工藝系統(tǒng)，加工過程中出現(xiàn)的各種原始誤差引起工藝系統(tǒng)相互位置的變化造成加工誤差。

課本以活塞加工精鏜銷孔工序的加工過程為例，活塞在裝夾過程中出現(xiàn)裝夾誤差；工件裝夾后對機床、刀具、夾具進行調(diào)整出現(xiàn)調(diào)整誤差；加工過程中受切削力、切削熱、摩擦等作用工藝系統(tǒng)受力、受熱產(chǎn)生變形等造成加工誤差。小結(jié)如下：

1工藝系統(tǒng)的幾何誤差：

原理誤差、夾具誤差、刀具誤差、定位誤差、調(diào)整誤差以及尺寸鏈誤差等，是工件相對于刀具在靜止狀態(tài)下已存在的誤差；

機床主軸回轉(zhuǎn)誤差、機床導軌導向誤差及機床傳動誤差，是工件相對于刀具在運動狀態(tài)下已存在的誤差。

以上各種幾何誤差與工藝系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關(guān)。2工藝系統(tǒng)力效應(yīng)產(chǎn)生的誤差（動誤差）：

工藝系統(tǒng)受力變形（慣性力、傳動力等）產(chǎn)生的誤差；殘余應(yīng)力引起的誤差；刀具磨損等及測量產(chǎn)生的誤差誤差。

3工藝系統(tǒng)熱變形產(chǎn)生的誤差：機床、夾具、刀具及工件熱變形產(chǎn)生的誤差。(課本放在2中)

機械加工中零件的尺寸、形狀和相互位置誤差，主要是由于工件與刀具在切削運動中相互位置發(fā)生了變動而造成的。由于工件和刀具安裝在夾具和機床上，因此，機床、夾具、刀具和工件構(gòu)成了一個完整的工藝系統(tǒng)。

工藝系統(tǒng)中的種種誤差，是造成零件加工誤差的根源，故稱之為原始誤差。原始誤差歸納見P29。

三、誤差的敏感方向

由于各種原始誤差的大小和方向各不相同，加工誤差必須在工序尺寸方向上度量。因此，不同的原始誤差對加工精度有不同的影響，原始誤差的方向與工序方向一致時對加工精度影響最大，稱誤差敏感方向。例如圖2-2所示。

四、研究加工精度的方法

在機械加工中影響精度的因素很多，如零件的裝夾、裝夾前后對機床、刀具、夾具進行調(diào)整。加工過程中產(chǎn)生切削力、切削熱和磨損，這些因素可能同時存在，我們要抓主要矛盾，有的放矢地采取措施，對誤差因素、影響規(guī)律和控制方法進行分析。

研究加工精度的方法有兩種：

1.單因素分析法——研究某一確定因素對加工精度影響，不考慮其他因素。2.統(tǒng)計分析法——以生產(chǎn)中一批工件為基礎(chǔ)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)處理，用以控制工藝過程的順利進行。

實際生產(chǎn)中兩種方法常常結(jié)合起來應(yīng)用，一般先用統(tǒng)計分析法尋找誤差出現(xiàn)的規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運用單因素分析法進行分析、試驗，以便迅速找出影響加工精度的主要原因。

五、獲得加工精度的方法（歸納）（書上是全面質(zhì)量管理）1獲得尺寸精度的方法（書上調(diào)整誤差）

⑴試切法：通過試切-測量-調(diào)整-再試切反復過程。效率低、適合單件小批量。⑵定尺寸刀具法：用刀具的相應(yīng)尺寸保證工件被加工部位尺寸。如鉆孔、鉸孔、攻絲等，加工精度與刀具本身制造精度有關(guān)。

⑶調(diào)整法：按工件規(guī)定的尺寸預(yù)先調(diào)整機床、夾具、刀具與工件的相對位置，工件尺寸在加工中自動獲得。用于自動機床，自動線上，適應(yīng)成批生產(chǎn)。⑷自動控制法：用測量裝置、進給裝置和控制系統(tǒng)構(gòu)成自動加工系統(tǒng)。2獲得幾何形狀精度的方法

零件的幾何精度主要由機床精度、刀具精度保證。例如車外圓，圓柱度主要取決于主軸回轉(zhuǎn)精度、導軌精度及回轉(zhuǎn)軸線與導軌之間相對位置精度。⑴軌跡法：利用切削運動中刀尖的運動軌跡形成被加工表面形狀的方法。

⑵成形法：利用成形刀具切削刃的幾何形狀切削出工件形狀。工件精度取決于刀具安裝精度、切削刃的形狀精度。

⑶展成法：利用刀具和工件做展成切削運動時，切削刃在被加工表面上的包絡(luò)表面形成成形表面的方法。如插齒、滾齒加工。3獲得相互位置精度的加工方法

零件各表面相互位置精度，由機床精度、夾具精度、工件的安裝精度保證

一、加工原理誤差（P31）

加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或刃具輪廓進行加工產(chǎn)生的誤差。

例如，滾齒加工，為了避免刀具制造和刃磨困難，常采用阿基米德蝸桿或法向直廓基本蝸桿的滾刀代替漸開線基本蝸桿的滾刀產(chǎn)生兩種誤差，即所謂的“造形誤差”；和由于滾刀刀齒有限，切成的齒形是一條由微小折線組成的曲線，與理論上的光滑漸開線比較存在“齒形誤差”。這些都是原理誤差。

再如，模數(shù)銑刀成形銑削齒輪，也采用近似刀刃齒廓，同樣產(chǎn)生加工原理誤差，一般原理誤差控制在0.01mm。精密元件加工原理誤差控制在2～5μm。書上是小于10～15%工件的公差值，補充：加工原理誤差類型

1成形法加工的原理性誤差（形狀近似的刀具）

用盤形模數(shù)銑刀加工漸開線齒輪時，每種模數(shù)不可能專門制造一把刀具，生產(chǎn)中一般用八把（精確的有15或26把）一套的模數(shù)銑刀。每把銑刀可以加工一定齒數(shù)范圍的齒輪，為了保證銑出的齒形工作時不發(fā)生干涉，銑刀按應(yīng)用范圍內(nèi)最小齒數(shù)的齒形制造，這樣，加工其它齒數(shù)的齒形就有誤差。2展成法加工的原理誤差（近似的加工方法）

應(yīng)用展成法加工齒輪或花鍵，漸開線齒廓是由滾刀或插齒刀運動時，相對逐點切成的。由于滾刀的切削刃數(shù)有限，形成的齒廓形狀是一根折線，與理論上光滑的漸開線有較小的誤差，這也是加工原理誤差。3仿形加工原理誤差（近似的傳動方式）

用靠模進行仿形加工工件上的曲線時，由于與靠模接觸的滾子半徑和刀具半徑不可 §3-2 工藝系統(tǒng)中幾何精度對加工精度的影響（單因素分析法）能完全相等，滾子與靠模的接觸點和工件曲面與刀具的接觸點并不完全對應(yīng)，因此會引起被加工曲線的誤差。（例如電子配鑰匙，有時有誤差，回家開不了門）

二、調(diào)整誤差

在機加工的每一道工序中，總要對工藝進行一些調(diào)整工作，例如安裝夾具、調(diào)整刀具尺寸等，因此不可避免地帶來誤差，叫調(diào)整誤差。引起調(diào)整誤差因素很多，如調(diào)整用的刻度盤、定程機構(gòu)的精度及與它們配合的離合器、控制閥的靈敏度；測量儀器等誤差。歸納起來，工藝系統(tǒng)的調(diào)整有兩種基本方式，調(diào)整誤差與調(diào)整方式有關(guān)。1.試切法調(diào)整

試切法加工，先在工件上試切，根據(jù)測得的尺寸與要求尺寸的差值，用進給機構(gòu)調(diào)整刀具與工件的位置，然后試切、測量、調(diào)整，直到規(guī)定的尺寸要求時，再切削出整個待加工的表面。引起調(diào)整誤差的因素是測量誤差、機床進給機構(gòu)的位移誤差、試切時與正式切削時切削層厚度不同等。2.調(diào)整法

以試切法為依據(jù)，預(yù)先調(diào)整好刀具與工件的相對位置，并在一批零件的加工中保持這種位置相對不變來獲得所要求的零件尺寸。引起調(diào)整誤差的因素是定程機構(gòu)誤差、式樣或樣板的誤差、測量有限試件造成的誤差等。3.刀具的調(diào)整

靜調(diào)整：在靜止狀態(tài)下確定刀具相對工件表面的尺寸和位置。按預(yù)定調(diào)整尺寸安裝刀具。調(diào)整方法①用通用量具測量調(diào)整；②用對刀樣板調(diào)整。

動調(diào)整：當機床開始轉(zhuǎn)動和切削時，由于受切削力、切削熱及負荷作用，實際刀尖位置不斷變化。刀具的動調(diào)整方法：靜調(diào)整后，先試切若干個工件，測量實際獲得的尺寸，計算平均值和范圍值，與規(guī)定調(diào)整尺寸比較看是否合格。動調(diào)整誤差是可以控制的，改進刀具材質(zhì)合理調(diào)整刀具，就可減少動調(diào)整誤差的影響。

三、機床誤差（P167）

機床誤差包括機床制造誤差、安裝誤差、磨損等幾個方面。其中主軸回轉(zhuǎn)誤差和傳動鏈誤差（也稱系統(tǒng)運動誤差），導軌誤差對加工精度影響最大。1.機床導軌導向誤差（直線度誤差）

①車床導軌在水平面內(nèi)直線度（ΔY）誤差（彎曲）：使刀尖在水平面內(nèi)發(fā)生位移ΔY，引起零件在半徑方向上產(chǎn)生1：1誤差（ΔY=ΔR）。在工件上形成錐形、鼓形或鞍形。②車床導軌在垂直面內(nèi)直線度（ΔZ）誤差（彎曲）：引起刀尖產(chǎn)生ΔZ誤差，產(chǎn)生的零 件半徑方向的誤差（可忽略不計）。③前后導軌的平行度Δ（扭曲）。

④導軌對主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度（或垂直度）。

導軌導向誤差對不同的加工方法和加工對象將產(chǎn)生不同的加工誤差?？紤]對加工精度影響時，主要考慮導軌誤差引起刀具與工件在誤差敏感方向上的位移。

在車床上車削圓柱面時，誤差的敏感方向在水平面上；錐形、鼓形或鞍形稱圓柱度誤差 刨床的誤差敏感方向為垂直方向，引起加工表面的直線度及平面度誤差； 鏜床的誤差敏感方向隨主軸回轉(zhuǎn)發(fā)生變化，對水平和垂直方向都有影響。

機床導軌誤差與制造和安裝有關(guān)，安裝不正確引起的導軌誤差大于制造引起的導軌誤差，導軌的磨損是造成導軌誤差的另一原因。所以為了減小導軌誤差對加工精度的影響，機床設(shè)計與制造時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、材料、潤滑方式、保護裝置等方面采取相應(yīng)措施；制造中床身毛坯充分時效處理；安裝要保證質(zhì)量。

導軌導向誤差理論分析一般了解，自己看書

2.機床主軸的回轉(zhuǎn)誤差 ⑴基本概念

主軸的回轉(zhuǎn)精度，是主軸系統(tǒng)的重要特性。它直接影響零件的加工精度。由于軸頸的圓度、軸頸之間的同軸度、主軸撓度、支承端面與軸頸中心線的垂直度等誤差，使主軸實際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)軸線發(fā)生偏移，這個偏移就是主軸的回轉(zhuǎn)誤差。⑵對加工精度的影響（主軸回轉(zhuǎn)誤差的三種基本形式）

①徑向圓跳度——沿徑向變動量，對工件的圓度產(chǎn)生誤差，因加工方法不同而異。鏜削影響大，近似橢圓；車削影響不大，基本是圓。（工人稱徑跳）

②軸向圓跳動——沿軸向變動量，對工件圓柱表面加工精度沒有影響；但在加工端面時，會產(chǎn)生端面與軸線的垂直度誤差；車螺紋時也會使螺距產(chǎn)生周期性誤差。（工人稱端跳）③純角度擺動——沿回轉(zhuǎn)軸線傾斜角度變動，車外圓和內(nèi)孔表面時，產(chǎn)生錐度誤差；在鏜床上鏜孔時，鏜刀隨主軸旋轉(zhuǎn)，從工件內(nèi)表面整體看，鏜出的孔是橢圓柱。⑶影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素 ①軸承誤差 ②軸承間隙的影響

③與軸承配合零件誤差的影響 ④主軸轉(zhuǎn)速的影響 ⑤主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度和熱變形 ⑷提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施

①提高軸承的回轉(zhuǎn)精度：選用高精度滾動軸承；提高支承孔、軸頸等表面加工精度。②對滾動軸承進行預(yù)緊：可消除間隙，甚至產(chǎn)生微量過盈，增加軸承剛度。

③不使回轉(zhuǎn)誤差反映到工件上：例如磨外圓柱面時，用兩個固定頂尖支承，主軸只傳遞動力，工件回轉(zhuǎn)精度取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差。3.機床傳動鏈的傳動誤差

傳動鏈的傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間的相對運動誤差。

傳動鏈誤差一般不影響圓柱面和平面的加工精度，但會影響刀具運動的正確性，是齒輪、蝸輪、螺紋及其它按展成原理加工時，影響加工精度的主要因素。

例如，滾刀滾切齒輪時，要求滾刀轉(zhuǎn)速和工件轉(zhuǎn)速之間保持嚴格的傳動比，滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒。當傳動鏈的傳動元件如，分齒掛輪、分度蝸輪等由于制造、磨損或裝配等原因存在誤差，使?jié)L切出的齒輪產(chǎn)生誤差。如周節(jié)誤差、周節(jié)累計誤差和齒形誤差等。

機床的傳動系統(tǒng)由齒輪、蝸桿、蝸輪、絲杠、螺母等組成，元件的原始誤差由制造形成，它會破壞正確的運動關(guān)系。造成傳動比誤差、轉(zhuǎn)角誤差等。課本P43

為了減少傳動鏈誤差對加工精度的影響，措施：

①減少傳動元件，②提高傳動元件的制造和裝配精度，③消除間隙，④采用誤差修正機構(gòu)提高傳動精度。

四、夾具的制造誤差與磨損

⑴夾具的制造誤差：包括定位元件，刀具引導件、分度機構(gòu)、夾具體等零件的制造誤差；⑵夾具裝配后定位元件之間的相對尺寸誤差； ⑶夾具在使用過程中工作表面的磨損。

五、刀具的制造誤差與磨損

刀具的誤差是由于刀具的制造誤差與磨損造成的，單刃刀具的誤差對加工精度沒有直接影響，而定尺寸刀具和成形刀具的誤差將直接影響加工精度。⑴刀具種類及誤差對加工精度影響

①采用定尺寸刀具（如鉆頭、絞刀、鏜刀塊、拉刀、鍵槽銑刀等）加工時，刀具的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。②成形刀具（如成形車刀、成形銑刀、成形砂輪等）加工時，刀具的形狀精度(制造誤差)直接影響工件的形狀精度，刀具安裝不正確將直接產(chǎn)生加工誤差。

③展成法加工刀具（滾齒刀、插齒刀、花鍵滾刀等）切削刃的幾何形狀誤差，影響加工表面的形狀精度。

④一般刀具（如車刀、銑刀、鏜刀等）制造精度對加工精度無直接影響，但切削過程中，刀具易磨損，也會引起零件的尺寸和形狀改變，影響加工精度。

減小誤差措施：規(guī)定刀具制造精度，正確選擇刀具材料、切削量、切削液，正確刃磨刀具。⑵刀具的磨損

刀具尺寸的磨損過程可分三個階段，初期磨損、正常磨損和急劇磨損階段，在急劇磨損階段刀具不能正常工作，因此磨損前必須重新磨刀。

六、量具誤差——應(yīng)用量具測量工件的尺寸、形狀、和位置精度時，產(chǎn)生測量誤差的原因有：量具制造誤差、磨損、操作者視差等，為了減少量具制造和測量精度的影響，量具的制造精度應(yīng)控制在工件公差的1/5～1/10以內(nèi)。檢驗儀器設(shè)備要在計量部門授權(quán)的檢驗所每年檢定一次，不經(jīng)標定不準使用。

七、工件的定位誤差（見P143，定位誤差的分析與計算）

§3-3 工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響 ## 8 ##

一、基本概念

⑴工藝系統(tǒng)：機床—夾具—刀具—工件組成了工藝系統(tǒng)。

⑵外力：切削力、傳動力、夾緊力、控制力、干擾力（工件受力）。

⑶剛度：工件加工表面在切削力法向分力Fy作用下，刀具和工件之間相對位移的比值。剛度Kxt =Fy/Yxt，F(xiàn)y—切削力在Y方向分力，Yxt—系統(tǒng)變形（位移）工藝系統(tǒng)抵抗外力變形的能力用剛度Kxt表示，工藝系統(tǒng)在外力的作用下產(chǎn)生變形（加工誤差）影響被加工零件的精度。

二、工藝系統(tǒng)剛度的計算

切削加工時工藝系統(tǒng)在外力的作用下產(chǎn)生不同程度的變形，使刀具和工件位置發(fā)生變化，從而產(chǎn)生相應(yīng)的加工誤差。

Kxt是在靜態(tài)條件下測定的，稱工藝系統(tǒng)靜剛度，簡稱剛度。系統(tǒng)變形Yxt是機床變形Yjc、夾具變形Yjj、刀架變形Ydj、工件變形Yg的疊加。

Yxt= Yjc+Yjj+Ydj+Yg= Fy/Kjc +Fy/Kjj+Fy/Kdj+Fy/Kg 所以，Kxt=1/（1/Kjc+1/Kjj+1/Kdj+1/Kg）⑴工件、刀具的剛度（變形）

① 用卡盤安裝小軸（可用材料力學的懸臂梁公式計算）

３ ５２ 位移Yg=FyL３/3EI Kg=3EI/L E=2×10N/mm

L-工件長度;E-彈性模量；I-工件截面慣性矩 ② 用兩頂尖安裝細長軸（可用材料力學的兩支點梁公式計算）

２２ Yg=Fy/3EI×[（L-X）×X ]/L 當X=0和X=L，Yg=0；X=L/2時，工件剛度最小，３ 變形最大，Yg max=FyL３/48EI 剛度，Kg=48EI/L

⑵機床、夾具的剛度：夾具結(jié)構(gòu)復雜，機床結(jié)構(gòu)更復雜，它們的剛度很難用公式計算，目前通過實驗方法測定。

三、工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響

在機加工過程中，整個工藝系統(tǒng)處于受力狀態(tài)，加工后工件的誤差將隨工藝系統(tǒng)受力狀態(tài)和剛度的變化而變化。工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度有如下影響： 1.切削力作用點位置的變化引起的工件形狀誤差

書上圖2-29（P51），刀具位于距床頭X處時，在切削分力Fy的作用下，床頭由A移到A’，尾座由B移到B’，刀架由C移到C’，它們的位移分別為yct,ywz,ydj。工件軸線AB移到A’B’,刀具切削點處工件軸線位移yx。

機床的總位移：yjc=（公式2-20）、機床的剛度：Kjc

機床的變形：工藝系統(tǒng)剛度隨切削力作用點位置的變化而變化，使工件產(chǎn)生鞍形的形狀誤差。

工件軸線產(chǎn)生的彎曲變形:yg=、工件的剛度：Kg=（P53）。

工件的變形：剛度也是隨切削力作用點位置的變化而變化，從而使工件產(chǎn)生鼓形的形狀誤差。

在機加工中機床和工件都有變形，使工件產(chǎn)生形狀誤差的工藝系統(tǒng)的總變形和工藝系統(tǒng)剛度為Yxt、Kxt。工藝系統(tǒng)的變形與剛度也是隨切削力作用點位置的變化而變化，所以加工出來的工件在各個截面的直徑是不相同的，必然產(chǎn)生形狀誤差。2.切削力大小的變化引起的加工誤差（誤差復映規(guī)律）

由于毛坯加工余量和材料硬度的變化，引起切削力和工藝系統(tǒng)受力變形的變化，使工件產(chǎn)生相應(yīng)的尺寸誤差和形狀誤差（圓度誤差），這種現(xiàn)象叫“誤差復映”。

誤差復映系數(shù)ε=Δg/Δm=A/Kxt+A Δg、Δm——工件、毛坯誤差。

A——徑向切削力系數(shù)，是常數(shù)。

3.夾緊力和重力引起的加工誤差

工件在裝夾時，由于工件剛度較低或夾力點不當，會使工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，造成加工誤差。工藝系統(tǒng)中某些零部件自身的重力所引起的相應(yīng)變形也會造成加工誤差。4.傳動力和慣性力對加工精度的影響

傳動力、慣性力在加工過程中經(jīng)常改變方向，剛性較差工件夾緊時施力不當，機床部件、夾具、工件在機床上下移動等使機床受力變形的變化，也會引起加工誤差。

傳動力影響：有些書中認為：在單爪撥盤傳動下，車削出的工件是一個正圓柱，不會產(chǎn)生加工誤差。也有些論著認為：形成的截面形狀為心臟形的圓柱度誤差。慣性力影響：在高速切削時，工藝系統(tǒng)中存在不平衡的高速旋轉(zhuǎn)部件，就會產(chǎn)生離心力。理論上講不會造成工件圓度誤差，但如果離心力大于切削力時，車床主軸軸頸和軸套內(nèi)孔表面的接觸點不停地變化，軸套孔的圓度誤差將傳給工件的回轉(zhuǎn)軸心。另外，周期變化的慣性力常常引起工藝系統(tǒng)的強迫振動。

四、機床部件剛度 1.機床部件剛度的測定

⑴靜態(tài)測定法：在機床不工作狀態(tài)下，模擬切削時的受力情況，對機床施加靜載荷，對機床部件在不同靜載荷下的變形，繪出剛度特性曲線。剛度曲線特點： ①變形與作用力不是線性關(guān)系，反映刀架不純粹是彈性變形。

②加載和卸載曲線不重合，兩線之間的面積表示克服零件之間摩擦和接觸塑性變形所作的功。

③卸載后曲線不回到圓點，說明有殘留變形；但反復加載-卸載殘留變形逐漸趨于零。④部件的實際剛度比按實體估算的小。

⑵工作狀態(tài)測定法：靜態(tài)測定法近似地模擬切削時的切削力，與實際加工條件不完全一樣，采用工作狀態(tài)測定法比較接近實際。工作狀態(tài)測定法依據(jù)誤差復映規(guī)律。不足之處不能得出完整的剛度特性曲線及隨機性因素。2.影響機床部件剛度的因素

⑴連接表面間的接觸變形：表面存在粗糙度，實際接觸面比理論接觸面小，接觸凸峰處于接觸狀態(tài)，在外力作用下產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，產(chǎn)生接觸變形，有彈性也有塑性的。⑵零件間摩擦力的影響：機床部件受力變形時零件間連接表面會發(fā)生錯動，加載時阻礙變形發(fā)生，卸載時阻礙變形恢復，造成剛度曲線加載和卸載不重合。⑶接合面的間隙：零件間只要存在間隙即使很小，會使零件錯動，剛度很低。⑷薄弱零件本身變形：薄弱零件受力變形對剛度影響很大。

五、減少工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施 1.提高工藝系統(tǒng)剛度

①結(jié)構(gòu)設(shè)計合理：設(shè)置輔助支承和截面形狀，可提高部件剛度。

②提高連接表面的接觸剛度：提高零件的配合表面質(zhì)量；給部件預(yù)加載荷消除間隙；提高定位基準面的精度，減少粗糙度。③裝夾工件要合理，加工方式要得當。2.減小載荷及其變化

工藝措施要合理，如合理選擇刀具幾何參數(shù)以減小切削力可以減少受力變形。

六、工件殘余應(yīng)力引起的變形

工件內(nèi)的殘余應(yīng)力（也叫內(nèi)應(yīng)力）會使工件發(fā)生變形，喪失原有的加工精度。產(chǎn)生殘余應(yīng)力因素來自冷熱加工。

① 毛坯制造和熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力：在鍛、鑄、焊、熱處理等加工過程中，由于工件熱脹冷縮不均勻、金相組織轉(zhuǎn)變時發(fā)生體積變化，使工件毛坯產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力。

② 切削加工帶來的殘余應(yīng)力：切削力和切削熱使工件表面產(chǎn)生冷熱塑性變形和金相組織變化，從而使工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力。

③ 工件在冷校直時產(chǎn)生殘余應(yīng)力：彎曲工件校直時，必須向反方向彎曲，使工件產(chǎn)生塑性變形。去除外力后，工件截面上部外層產(chǎn)生拉應(yīng)力，里層產(chǎn)生壓應(yīng)力；下部外層產(chǎn)生壓應(yīng)力，里層產(chǎn)生拉應(yīng)力。

為減少殘余應(yīng)力對加工精度的影響，①增加消除殘余應(yīng)力的熱處理工序；②合理安排工藝過程，如粗細加工分開；③改善零件結(jié)構(gòu)，提高剛度。另外可在毛坯制造及零件粗加工后進行時效處理。常用的方法有：人工時效、振動時效、天然時效等。

§3-4 工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響

一、概述

系統(tǒng)熱變形將破壞刀具與工件正確的幾何關(guān)系和運動關(guān)系，造成工件的加工誤差。在精密加工和大件加工中，熱變形引起的加工誤差能占到加工總誤差的40%～70%。控制和減少熱變形對保證加工精度很重要，無論是理論上還是實踐上，需要研究和解決的問 題很多。1 工藝系統(tǒng)的熱源

熱從高溫處向低溫處傳遞，有導熱、對流和輻射三種；熱源可分內(nèi)部和外部兩類。①切削熱是最主要的熱源，它的一部分傳入工件和刀具使工件和刀具產(chǎn)生熱變形。②傳動部分（軸承副、齒輪副、導軌副、離合器等）產(chǎn)生的摩擦熱，傳到床身。③機械動力熱源，如電機、電器箱、液壓泵等能量損耗轉(zhuǎn)化為熱量。④環(huán)境熱量（陽光、取暖設(shè)備等）使工藝系統(tǒng)各部分受熱不均勻引起的變形。

以上切削熱、摩擦熱屬于內(nèi)部熱源，熱量以熱傳導形式傳遞；外部熱源主要以輻射形式傳遞熱量。工藝系統(tǒng)的熱平衡和溫度場概念

①熱平衡：工藝系統(tǒng)在各種熱源作用下，溫度會升高，但也向周圍環(huán)境散熱。當工件、刀具、機床的溫度達到某一數(shù)值時，單位時間散發(fā)的熱量和熱源傳入的熱量趨于相等。②溫度場：由于熱源及其發(fā)熱量、位置和作用不同，散熱條件不一樣，所以各點溫升也不一樣，物體中各點溫度的分布稱為溫度場。3 切削熱計算公式

Q=Pz·V·t Pz—主切削力（N）；V—切削速度(m/min)；t切削時間(min)

二、工件的熱變形對加工精度的影響

工藝系統(tǒng)熱變形中，機床熱變形最復雜，工件和刀具熱變形相對比較簡單，工件產(chǎn)生熱變形主要受切削熱的影響，熱變形有兩種情況： 1 工件比較均勻地受熱：

簡單的軸類、套類等零件的內(nèi)外圓加工時，切削熱均勻地傳入工件，主要影響尺寸精度。熱變形量計算公式（長度、直徑）：

ΔL=α×L×Δt；ΔD=α×D×Δt Δt工件溫差℃，α線膨脹系數(shù)

圓柱度誤差：ΔR=α×D/2×Δt －５－５（α鋼≈1.17×10 /K；α銅≈1.7×10/K；α

鑄鐵≈1.05×10

/K）

－５ 加工精度較高的軸類零件，如磨外圓、絲杠等宜采用彈性或液壓尾頂尖。2 工件不均勻受熱：

如平面的刨、銑、磨時，工件單面受熱，上下面之間的溫差影響幾何形狀（尺寸）精度，導致工件拱起。加工中拱起部分被切取，冷卻后變成下凹，造成平面度誤差。例如，磨削長L、厚S的板類零件，熱變形撓度X=（α×Δt×L２）/8S

三、刀具的熱變形對加工精度的影響

刀具的熱變形主要是切削熱引起的。刀具切削部分的溫度很高，通過熱傳導使刀桿溫度升高，刀桿伸長，變形量有時可達0.03～0.05mm。在加工長軸類工件時會造成表面幾何形狀誤差，有時可與刀具的磨損相互補償，故刀具對加工精度影響不太大。為了減少刀具的熱變形，應(yīng)合理選擇切削用量和刀具的幾何參數(shù)，并充分冷卻和潤滑，以減少切削熱，減低切削溫度。

四、機床熱變形對加工精度的影響

機床主軸、床身、導軌等受內(nèi)外熱源的影響，由于熱源不同，形成不均勻的溫度場，使它們的相對位置發(fā)生變化，熱變形破壞了原有的幾何精度，造成加工誤差。

對于車、銑、鉆、鏜等機床的熱源是主軸箱內(nèi)的傳動件的摩擦熱和潤滑油發(fā)熱。例如，車床主軸發(fā)熱使主軸箱在垂直面內(nèi)偏移，在水平面內(nèi)傾斜，主軸箱溫升使主軸升高；熱量傳給床身和導軌加劇了主軸的傾斜。要控制熱傾斜量，可采用空調(diào)車間等。一般床身的熱變形占總傾斜量的75%，前后軸承溫差引起的傾斜量只占25%。

平面磨床床身熱變形受油池安放位置和導軌摩擦熱的影響。利用床身作油池床身下部溫度高于上部，導軌產(chǎn)生中凹變形；有些磨床油箱移至機外，由于導軌面摩擦熱，使床身上部溫度高于下部，導軌產(chǎn)生中凸變形。（課本P68）

五、減少工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響措施 ⑴減少熱源的發(fā)熱和隔離熱源;⑵均衡溫度場（強制冷卻）;⑶設(shè)計上采用熱對稱結(jié)構(gòu)及裝配基準;⑷設(shè)計時使熱變形發(fā)生在不影響加工精度的方向上。⑸控制環(huán)境溫度、加速達到熱平衡狀態(tài)。

前面我們講過，實際生產(chǎn)中加工誤差單因素分析法和加工誤差的統(tǒng)計分析法常常結(jié)合起來應(yīng)用，對加工精度進行綜合分析。生產(chǎn)中，影響加工精度因素錯綜復雜，很難用我們講過的單因素分析法，分析計算某一工序的加工誤差，因此必須通過對現(xiàn)場實際加工的一批零件進行檢查測量，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計的方法加以處理和分析，從中發(fā)現(xiàn)誤差規(guī)律，指導找出解決加工精度的途徑，這就是加工誤差的統(tǒng)計分析法。

一、加工誤差的性質(zhì)

各種單因素的加工誤差，按其在一批零件中出現(xiàn)的規(guī)律，可分為兩大類?！?-5 加工誤差的統(tǒng)計分析 ### 9 ### 1系統(tǒng)誤差

在順序加工的一批零件中，加工誤差大小和方向保持不變的誤差（常值誤差）或按一定的規(guī)律變化（變值誤差）統(tǒng)稱系統(tǒng)誤差。

⑴常值系統(tǒng)誤差—加工原理誤差，機床、刀具、夾具、量具的制造誤差，工藝系統(tǒng)受力變形誤差等。例如，絞刀直徑有0.01mm的負偏差，加工的孔也存在0.01mm的負偏差。⑵變值系統(tǒng)誤差—機床和刀具熱變形,刀具磨損引起的加工誤差隨工序有規(guī)律變化。2隨機誤差

在順序加工的一批零件中出現(xiàn)的大小和方向都是無規(guī)律變化的誤差。

例如：毛坯誤差的復映、定位誤差、夾緊誤差、操作誤差、內(nèi)應(yīng)力引起的變形誤差。

不同性質(zhì)的誤差解決途徑不同。對于常值系統(tǒng)誤差，可以通過調(diào)整或檢修工藝裝備的方法解決，或者人為地制造一種常值誤差補償原來的常值誤差。對于變值系統(tǒng)誤差可以通過自動補償?shù)姆椒ń鉀Q。無明顯變化規(guī)律的隨機誤差很難完全消除，只能從根源上采取措施縮小其影響。

二、分布圖分析法

由于加工誤差存在著系統(tǒng)誤差和隨機誤差，采用統(tǒng)計分析方法更為科學。統(tǒng)計分析方法就是以對許多工件抽樣檢查的結(jié)果為基礎(chǔ)，經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計的處理，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，找出解決途徑。1實驗分布圖

測量一批工件機加工后的實際尺寸（或誤差），由測量所得數(shù)據(jù)作出工件加工尺寸的實際分布圖，一般用直方圖或?qū)嶒灧植记€作為工件加工尺寸的實驗分布圖。再用實驗分布圖的有關(guān)參數(shù)作出與它近似的理論分布圖，根據(jù)理論分布圖的方程可以定量地對加工誤差進行計算。

直方圖和實驗分布曲線的繪圖步驟看參考書（課本P204）2理論分布曲線

⑴正態(tài)分布：實驗證明如果工藝系統(tǒng)不存在系統(tǒng)誤差，只存在隨機誤差，被加工零件的尺寸是符合正態(tài)規(guī)律分布（即高斯曲線）。（課本P206）

y—分布密度；x—工件尺寸或誤差；μ—誤差的算術(shù)平均值；ζ—均方根偏差 正態(tài)分布曲線特征：①曲線以μ直線為對稱中線；

②μ的正偏差和負偏差相等； 正態(tài)分布曲線方程式：y=1/(ζ√2π)exp-1/2[(x-μ)/ζ]２（也叫概率密度函數(shù)）③分布曲線與橫坐標包圍的面積包括了全部工件數(shù)（100%），x=μ±3ζ范圍面積占99.73%，±3ζ（或6ζ）的大小代表了某一種加工方法在一定的條件下所達到的加工精度，所以工件的公差δ＞6ζ才能保證加工精度。⑵非正態(tài)分布：若工藝系統(tǒng)還存在常值系統(tǒng)誤差，則工件尺寸的分布曲線不變，只不過曲線位置沿X軸發(fā)生平移；當工藝系統(tǒng)存在變值系統(tǒng)誤差，曲線不在是正態(tài)分布，可以認為是若干個正態(tài)曲線的迭加，仍可借鑒正態(tài)分布曲線求解。非正態(tài)分布曲線特征：實際加工中不近似于正態(tài)分布的有，①雙峰曲線，將兩次調(diào)整下加工的零件混在一起，由于每次調(diào)整時常值系統(tǒng)誤差是不同的，其值＞2.2ζ；如果兩臺機床加工的零件混在一起，不僅常值系統(tǒng)誤差不同，機床精度也不一樣，那么曲線的兩個高峰也不一樣。

②平頂曲線，加工中刀具尺寸磨損嚴重。

③凸峰曲線，刀具熱變形嚴重，加工軸時曲線凸峰偏向左，加工孔時曲線凸峰偏向右。有端跳和徑跳誤差時分布不對稱（瑞利分布）。3分布圖分析法的應(yīng)用

①判斷加工誤差性質(zhì)：例如沒有變值系統(tǒng)誤差，服從正態(tài)分布；常值系統(tǒng)誤差僅影響μ值，即影響分布曲線的位置，對形狀沒影響。

②確定工序能力及等級：工序處于穩(wěn)定狀態(tài)時，加工誤差正常波動幅度。工序（也叫工藝）能力6ζ；工藝能力系數(shù)Cp=T/6ζ，T公差范圍（工件尺寸公差）。工序能力分為5級，一般不低于2級，Cp＞1 ③估算合格品率 參看有關(guān)例題

三、點圖分析法

分布曲線法屬于事后分析，不能把規(guī)律性誤差從隨機誤差中分離出來；也不能在加工過程中提供控制工藝過程資料。采用點圖法可以按加工的先后順序，作出工件尺寸變化圖，以暴露整個加工過程的誤差變化。1點圖的形成：

按加工順序定期測量工件尺寸，每組取4或5個工件，測量后取平均值。組序號為橫坐標；工件平均尺寸為縱坐標。將各點連接得到點圖。

2點圖分析法的應(yīng)用：點圖法是全面質(zhì)量管理TQC中用于控制加工質(zhì)量的方法之一。①工藝驗證—查明某種加工方法的工藝能力和工藝的穩(wěn)定性。

工藝能力用工藝能力系數(shù)表示Cp=T/6ζ T公差范圍，6ζ實際加工誤差。一般工藝能力系數(shù)Cp＞1，即實際加工誤差應(yīng)小于規(guī)定的公差；Cp太大不經(jīng)濟，一般分為5級。Cp＜1工序能力不足，產(chǎn)生不合格率不可避免。

單值點圖（圖2-58，書上講的比較多在這里扼要說明），圖2-58實際上是某一個加工工藝的單值點圖實例，圖中畫有中心線和控制線，控制線用于判斷工藝是否穩(wěn)定的界限。

x-R圖（例題見P82）

工藝穩(wěn)定性是指工件尺寸平均值μ和方均根誤差ζ在長期加工過程中保持不變。為了驗證工藝的穩(wěn)定性，需要應(yīng)用xi，Ri兩張點圖將一批工件依照加工順序分成m 個為一組，xi是第i組的平均值，共分K組；Ri是第i組數(shù)值的極差（xmax-xmin）i，這兩張圖合在一起使用稱為x-R圖（P81）。

②加工過程誤差分析—從點圖中分解出系統(tǒng)誤差和隨機誤差，尋找誤差根源。

例如，工件尺寸平均值X點圖呈緩慢上升或下降趨勢，可以考慮工藝系統(tǒng)是否存在熱變形或刀具磨損。通過采取相應(yīng)的解決措施進行驗證，如果點圖變化趨勢有所改進，說明分析正確。當系統(tǒng)誤差消除后，隨機誤差成為主要誤差，分析產(chǎn)生隨機誤差的原因可采用數(shù)理統(tǒng)計中的相關(guān)分析法。

§3-6 保證和提高加工精度的途徑

一、誤差預(yù)防技術(shù) 1.合理采用先進工藝與設(shè)備

在制定工藝規(guī)程時要考慮，經(jīng)濟效益比較顯著。2.直接減小原始誤差

例如，加工細長軸時，由于工件剛度很差，容易產(chǎn)生彎曲和振動，影響工件的幾何精度。采用跟刀架，可以消除背向力將工件“頂彎”的因素。但細長軸工件在進給力的作用下，會因為“壓桿失穩(wěn)”被壓彎。在切削熱的作用下，工件會受熱伸長。受卡盤和頂尖的限制，將產(chǎn)生軸向力加劇工件彎曲變形。為了消除或減小以上因素產(chǎn)生的誤差，可采用反向進給的切削方式，同時應(yīng)用彈性尾座頂尖，背向力作用是拉伸而不是壓縮。拉伸變形和熱伸長都可以在彈性頂尖上得到補償。3.轉(zhuǎn)移原始誤差

在工藝系統(tǒng)中增加工藝裝置，將原工藝系統(tǒng)中不易控制的誤差轉(zhuǎn)移的新的工藝裝置上加以控制。例如，用鏜模夾具加工箱體零件的孔系，即使機床加工精度不高，誤差也 能轉(zhuǎn)移，此時工件的加工精度完全取決于鏜桿和鏜模的制造精度。制作工夾具要比改造機床簡單，容易保證精度。4.均分原始誤差

生產(chǎn)中本工序的加工精度比較穩(wěn)定，但由于毛坯或上一工序引起的誤差造成本工序超差，采用分組調(diào)整（均分誤差）的方法。

為了獲得精密的軸孔配合，要求軸孔加工的很精確，用現(xiàn)有設(shè)備但很不經(jīng)濟，甚至無法加工。因此可將公差擴大幾倍進行加工，然后精密地測量全部零件，分組。每組零件尺寸分散范圍小于規(guī)定公差，然后將相應(yīng)組的零件裝配起來，得到規(guī)定的配合精度。5.均化原始誤差

利用有密切聯(lián)系的表面相互比較，互相檢查，從對比中找出差異，然后進行相互修正或互為基準進行加工。所謂密切聯(lián)系的表面有三類，一類是配偶件的表面，例如精密絲杠與螺母研具，鼠牙分度盤等；一類是成套件的表面，如三塊一組的原始平面，直尺；還有一類是工件本身互相牽連的表面，如分度盤的各個分度槽。6.“就地加工”達到最終精度

將零件裝配到機器的確定部位，利用機器本身相互運動關(guān)系對零件上的關(guān)鍵定位表面進行加工，消除裝配時誤差累積的影響。例如在機床上就地修正花盤和卡盤平面的平直度，修正卡盤爪的同心度，及夾具的定位面。7.加工過程中的積極控制

在機加工中，對于常值系統(tǒng)誤差可以用誤差補償?shù)姆椒ㄟM行消除和減少，但對于變值系統(tǒng)誤差，就必須用積極控制方法進行補償。積極控制方法，也就是利用測量裝置連續(xù)地測出工件的實際尺寸（或形狀及位置精度），并與基準值進行比較，隨時修正刀具與工件的相對位置，直到兩者的差值不超過預(yù)定的公差為止。例如在外圓磨床上，利用氣壓傳感器監(jiān)測工件實際尺寸，當工件尺寸達到設(shè)定值時，砂輪架自動退出。

保證加工精度最基本方法是合理采用先進工藝與設(shè)備。

二、誤差補償技術(shù)

人為地造成一種新誤差去抵消另一種加工誤差，盡量使兩者大小相等，方向相反，達到減小誤差的目的。

例如，在滾齒加工中，由于分度蝸輪的分度誤差會產(chǎn)生工件運動偏心誤差，這種誤差大小和方向在機床工作臺上是固定的。在精確測量出機床的分度誤差大小和方向之后，就可以人為地安裝偏心產(chǎn)生的幾何偏心誤差去補償機床固有的運動偏心。

第四篇：機械制造工藝研修報告

機械制造工藝研修報告

學院：機電學院 專業(yè)：機械制造 班級：11303 姓名：陳利永 學號：11021650 軸類零件加工工藝

第1章工藝方案分析

典型軸類零件圖

零件圖分析

該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標注完整，選毛坯為45#鋼，Φ55mm×150mm，無熱處理和硬度要求。確定加工方法

圖上幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時沒有取平均值，而取其基本尺寸。在輪廓線上，有個錐度10度坐標P1、和一處圓弧切點P2，在編程時要求出其坐標，P1（45.29，75）P2（35，56.46）。

通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大批量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。

根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6032數(shù)控機床。確定加工方案

零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。

毛坯先夾持左端，車右端輪廓113mm處，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、R9mm、Φ35mm、錐度為10度的外圓，Φ52mm.調(diào)頭裝夾已加工Φ52mm外圓，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺紋M25mm×1.5mm.該典型軸加工順序為：

預(yù)備加工---車端面---粗車右端輪廓---精車右端輪廓---切槽---工件調(diào)頭---車端面---粗車左端輪廓---精車左端輪廓---切退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋。

第2章 工件的裝夾

定位基準的選擇

定位基準選擇的原則

1）基準重合原則。為了避免基準不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準作為定位基準，盡量使工序基準、定位基準、編程原點三者統(tǒng)一。

2）便于裝夾的原則。所選擇的定位基準應(yīng)能保證定位準確、可靠，定位、夾緊機構(gòu)簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。

3）便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方

便性。

確定零件的定位基準

以左右端大端面為定位基準。

裝夾方式的選擇

數(shù)控車床常用的裝夾方式

1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。

2）在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。3）用卡盤和頂尖裝夾。當車削質(zhì)量較大的工件時要一段用卡盤夾住，另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確，應(yīng)用較廣泛。4）用心軸裝夾。當裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確。

確定合理的裝夾方式

裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工右端達到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤毛坯右端Φ52，再加工左端達到工件精度要求。

第3章 典型軸類零件的加工

軸類零件加工工藝分析

（1）技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面精度要求較高。

（2）毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動機曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為60mm，材料45#鋼，在鋸床上按150mm長度下料。

（3）定位基準選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計基準一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準重合原則，并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準。當不能采用中心孔時或粗加工是為了提高工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準，能承受較大的切削力，但重復定位精度并不太高。數(shù)控車削時，為了能用同一程序重復加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的準確性，或為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階兒面作為軸向定位基準。

（4）軸類零件的預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有:直--毛坯出廠時或在運輸、保管過程中，或熱處理時常會發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。

切斷---用棒料切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進行，也可以在普通車床切斷或在沖床上用沖模沖切。車端面和鉆中心孔—對數(shù)控車削而言，通常將他們作為預(yù)備加工工序安排。

（5）熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求安排正火火退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合機械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或后進行表面淬火處理或進行化學熱處理，以提高其耐磨性。

（6）加工工序的劃分一般可按下列方法進行：

①刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。

②以加工部位分序法 對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。③以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。（7）工時在加,加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進行： ①上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。

②先進行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進行外形加工工序。

③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行，以減少重復定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。

④在同一次安裝中進行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序。在數(shù)控車床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動”繼續(xù)加工。（8）走刀路線和對刀點選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動到切削起始點、刀具切入、切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對刀點,對刀點可以設(shè)在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞，會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設(shè)在機床工作臺或夾具上。典型軸類零件加工工藝

（1）確定加工順序及進給路線

加工順序按粗到精、由近到遠（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從右到左進行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車），然后從右到左進行外輪廓精車，最后切槽；工件調(diào)頭，工件左端加工：粗加工外輪廓、精加工外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工、螺紋精加工。（2）選擇刀具

1）車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。2)粗、精車外圓：（因為程序選用 G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度,Kr＇=60度;E=30度,（因為有圓弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來檢驗.3)車槽: 選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm，刀寬3mm）4)車螺紋:選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀.（3）選擇切削用量

切削用量選擇

數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。

第五篇：機械制造工藝教育專業(yè)

機械制造工藝教育專業(yè)

專業(yè)簡介

學科：教育學

門類：職業(yè)技術(shù)教育類

專業(yè)名稱：機械制造工藝教育專業(yè)

培養(yǎng)在機械工程領(lǐng)域內(nèi)具有較寬的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，又具有較高技能和一定管理能力的工程應(yīng)用型高級技術(shù)人才。

專業(yè)信息

培養(yǎng)目標：培養(yǎng)中等職業(yè)教育機械制造領(lǐng)域的專業(yè)理論和實踐教學的“雙師型”教師及從事機械制造業(yè)的高級技術(shù)型人才。

培養(yǎng)要求：培養(yǎng)學生具有良好的文化素質(zhì)，扎實的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，外語和計算機應(yīng)用能力達到國家或省級規(guī)定的等級水平。為適應(yīng)現(xiàn)代化制造技術(shù)的發(fā)展，本專業(yè)下設(shè)兩個專業(yè)方向：畢業(yè)生獲得以下幾個方面的知識和能力：

數(shù)控加工技術(shù)方向：掌握數(shù)控加工工藝知識和操作；

◆熟練掌握數(shù)控手工和自動編程技術(shù)、三維CAD/CAM軟件；

◆具有模具設(shè)計的基本能力。

機電一體化方向：在掌握機械制造基本理論的基礎(chǔ)上，重點學習電學、計算機控制技術(shù)、機電一體化系統(tǒng)與設(shè)計及數(shù)控編程與操作課程，注重培養(yǎng)機電系統(tǒng)的初步設(shè)計、研發(fā)能力。

主要課程：機械工程設(shè)計、機械制造工程、工程力學、機械工程材料、計算機輔助機械設(shè)計、可編成控制器原理與應(yīng)用、電工電子技術(shù)、數(shù)控編成與先進制造技術(shù)、汽車理論及構(gòu)造、汽車故障診斷與檢測等課程。

院校分布(部分)

湖南師范大學。