精密加工技术(第七讲)

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1、5.1误差基本知识5.2精密和超精密机床误差源分析5.3加工精度的测量技术第5章精密加工中误差及检测技术9/15/2021何为误差？误差表示的两种形式绝对误差=测得值-真值相对误差=绝对误差/真值绝对误差/测量值如：精密电阻5%，1%第1节误差基本知识9/15/2021一、准确度、重复度和精确度第1节误差基本知识准确度准确度：反映了测量数据偏离真值的程度系统的准确度差说明存在较大的系统误差。目标靶上所有数据点到靶心距离的均方根值。9/15/2021第1节误差基本知识重复度重复度：多次可以重复重现的能力一、准确度、重复度和精确

2、度例如轴的重复定位精度：坐标轴多次重复移至到同一位置时的偏差9/15/2021一、准确度、重复度和精确度第1节误差基本知识精确度：准确度和重复度的综合。包含N个数据分布的圆形区域的直径来表示。9/15/2021二、误差的分类第1节误差基本知识根据误差的特性，可把误差分为：系统性误差与随机性误差误差数值的大小和符号不随测量的重复次数和测量时间变化，其误差的分量取决于系统固有的条件，称为系统性误差系统误差以确定的规律影响着测量的结果1．系统性误差9/15/2021系统性误差的分类：分为常值性系统误差和变值性系统误差两种。常值性系

3、统误差：在顺序加工一批工件时,加工误差的大小和方向皆不变，此误差称为常值性系统误差；例如原理误差，尺寸刀具的制造误差等。变值性系统误差：在顺序加工一批工件时，按一定规律变化的加工误差，称为变值性系统误差；例如，当刀具处于正常磨损阶段车外圆时，由于车刀尺寸磨损所引起的误差。9/15/2021对于常值性系统误差，若能掌握其大小和方向，可以通过调整消除；对于变值性系统误差，若能掌握其大小和方向随时间变化的规律，也可通过采取自动补偿措施加以消除。误差消除办法：常值性系统误差与加工顺序无关；变值性系统误差与加工顺序有关。9/15/20

4、212．随机性误差随机性误差：在顺序加工一批工件时，加工误差的大小和方向都是随机变化的，这些误差称为随机性误差。例如，由于加工余量不均匀、材料硬度不均匀等原因引起的加工误差，工件的装夹误差、测量误差和由于内应力重新分布引起的变形误差等均属随机性误差。9/15/2021第1节误差基本知识1．正态分布大量实验表明，大多数的随机误差服从正态分布。三、误差的分布规律9/15/2021第1节误差基本知识2．平顶分布在影响机械加工的诸多误差因素中，如果刀具尺寸磨损的影响显著，变值性系统误差占主导地位时，工件的尺寸误差将呈现平顶分布。平顶

5、分布曲线可以看成是随着时间而平移的众多正态分布曲线组合的结果。9/15/2021第1节误差基本知识3．双峰分布若将两台机床所加工的同一种工件混在一起，由于两台机床的调整尺寸不尽相同，两台机床的精度状态也有差异，工件的尺寸误差呈双峰分布。9/15/2021第2节精密机床误差源分析9/15/2021第2节精密机床误差源分析机床各误差所占的比重9/15/20211.离线检测工件加工完毕后，从机床上取下，在机床旁或在检测室中进行检测。2.在位检测工件加工完毕后，在机床上不卸下工件的情况下进行检测。3.在线检测工件在加工过程中的同时进

6、行检测，又称主动检测、动态检测。第3节加工精度的测量一．概述9/15/2021第3节加工精度的测量二．长度基准米制是18世纪法国最早提出的，“以经过巴黎的地球子午线自北极至赤道这一段弧长的一千万分之一为一米”。1880年国际计量局制作了30多根铂铱合金的高精度米尺——国际米原器。1983年11月第17届国际计量大会上，最新定义米是光在真空中在1/299792458s的时间间隔内所进行的路程长度。"米"是长度计量的基本单位。我国古代：固定音高的黄钟律管作为长度基准9/15/2021第3节加工精度的测量三．直线度的测量采用线差法

7、原理测量直线度：用模拟法建立理想直线，把被测实际线上各被测点与理想直线上相应的点相比较，以确定实际线各点的偏差值，最后通过数据处理求出直线度误差值。直线度误差是指实际直线对理想直线的变化量,反映了被测直线的不直程度.Straightness9/15/2021第3节加工精度的测量三．直线度的测量平面平晶由玻璃或水晶制成，用来检查光整平面的平面度。平面平晶的一个面是非常光整的镜面，把它与加工平面相接触，就会产生干涉条纹，通过对此干涉条纹的测量，可以求得工件被加工平面的平面度。（1）干涉法9/15/2021hrR·平晶平凸透镜o

8、白光入射的牛顿环照片9/15/2021劈尖9/15/2021平板平整度的检测条纹条纹条纹9/15/2021第3节加工精度的测量1）工件比较短把平晶置于被测表面上，在单色光的照射下，两者之间形成等厚干涉条纹，然后读出条纹弯曲度a及相邻两条纹的间距b值。条纹向外弯，表面是凸的，反之，则表面是凹