04 加工精度分析

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1、第1页现代制造工艺理论第三章加工精度的分析原理引言对象目的途径第2页提高加工精度减少废品识别影响因素控制影响因素掌握影响规律机械加工精度引言精度&误差第3页研究加工精度研究加工误差研究角度、思路的转换A映射到BB反映射A解决B解决A不能解决A典型例子：曹冲称象（象船水位可称重石头相同船水位象重量）身高测量（身高刻度尺数值）测微位移（微位移光栅尺光干涉条纹条纹数位移值）……工程、科学与理论加工精度的分析原理第4页加工误差分析分析什么如何分析分析方法分析结果如何应用1212数学、概率论、数理统计等理论数

2、学公式、数据图表等表示其它是工程领域相关的科学和技术机械制造工艺理论中“理论”的体现提高论文理论水平的关键：数学与工程本章学习建议和问题本章学习建议各节的问题3.1加工误差的分析计算：步骤、内容、要点3.2加工误差的统计分析：方法、规律、应用第5页不要过多纠缠于数学公式和数学计算重点学习加工误差分析的思路和方法注重对数学公式的物理意义的理解3.1加工误差的分析计算本节内容：单项误差的计算误差因素的分类加工误差的合成形状误差对尺寸误差的影响预期收获掌握误差分析计算的一般步骤、内容、方法了解误差分析过程中的关键点，分析中的

3、误差结合工程实际进行误差的分析计算第6页单项误差分析误差因素分析多因素误差综合误差间的关系误差分析的科学认识第7页系统T输出1（误差1）输出2（误差2）…输出n（误差n）输入1输入2…输入mIO未知输出不可测输出可测输出未知输入不可控输入可控输入目标：通过可控输入的调整来精确控制系统的可测输出掌握输入与输出之间关系问题的复杂性输入与输出之间的非线性、耦合关系未知输入与不可控输入的客观存在…问题简化误差分析的科学认识问题简化第8页系统T可测输出1可测输出2…可测输出n可控输入1可控输入2…可控输入mIO目标：找出可控输入

4、与可测输出之间的关系分析可控输入识别可测输出1.分析单个输入变化引起的输出变化2.分析引起单个输出变化的输入变化3.综合分析得到输入与输出间的关系因素分析单项误差分析误差综合误差关系(1).误差因素分析误差因素分析在过程前中后具有物理本质因素的原始误差值便于单独测定由该因素引起的误差值可以测量工艺过程考虑的因素不能重复第9页与领域相关输入可测输出可测相互独立结合根据领域知识和理论知识，通过对工艺过程的分析，确定影响加工误差的因素，由于分析角度不同，将有多种误差因素的分析结果。(2).单项误差分析单因素分析法分析法：用高

5、层次前提：各因素之间相互独立原理：只改变一个因素，保持其它因素不变，分析输出的变化方法：分析法、实验法分析法：正确的理论来分析例子：镗孔加工刚度对形状误差的影响分析实验法：通过试验来分析例子：切削力经验公式的建立第10页镗孔加工刚度对形状误差的影响分析已知：工艺系统的刚度是刀具回转角的函数分析：刚度对孔形状误差的影响切削深度变化与刚度的关系方法：理论（刚度、切削力）第11页——名义切削深度——切削深度变化镗孔加工刚度对孔尺寸误差的影响分析分析同上。刚度对孔尺寸误差的影响孔尺寸的变化与刚度的关系第12页——加工前孔尺

6、寸误差——加工后孔尺寸误差要减小孔尺寸误差，提高孔尺寸精度：提高工艺系统的刚度控制毛坯孔尺寸的误差切削力的理论公式根据材料力学原理，建立的切削力理论公式主切削力剪切应力切削厚度切削宽度剪切角前刀面与切屑间的摩擦角前角影响切削力的因素难以测量和控制影响切削力的因素分析影响切削力的主要因素：1.工件材料、2.刀具角度、3.刀具磨损、4.切削用量、5.刀具材料、6.切削液等，影响关系错综复杂。剪切应力切削厚度切削宽度剪切角前刀面与切屑间的摩擦角前角124362451实验方案设计通过实验测量出不同切削用量的切削力大小，从而建立

7、切削用量与切削力的关系式，并假定以下条件：工件材料不变：针对某种工件材料，如45#钢刀具不变：针对某种刀具结构和材料，不考虑磨损切削液的使用与否单因素法：仅改变切削用量材料/刀具不变实验具体方案实验目的：建立切削用量（三个）与切削力之间的关系实验方案：单因素法，即只改变一个因素，保持另一两个因素不变，如第一组：保持切削深度和切削速度不变，只改变进给量的大小第二组：保持切削深度和进给量不变，只改变切削速度的大小第三组：保持切削速度和进给量不变，只改变切削深度的大小实验结果：第一组：相同切削深度和切削速度，不同进给量的切削

8、力数据第二组：相同切削深度和进给量，不同切削速度的切削力数据第三组：相同切削速度和进给量，不同切削深度的大小实验数据处理以求切削深度ap与主切削力Fz的关系为例，说明实验数据处理的方法。设ap为自变量x，取一系列x值（x1,x2,…,xn）令Fz为因变量y，测出一系例y值（y1,y2,…,yn）ap与Fz的大致关系为：Fz=Cap