车削加工中的常见问题与误差分析
车削加工中的常见问题与误差分析
摘要:本文对车削加工过程中影响工件加工质量的多种因素和常见问题进行探讨,分析车削工艺如何减少各种因素对加工精度的影响,对影响车削加工精度的因素进行误差分析使工件的加工达到质量要求。
关键词:车削加工加工精度误差分析加工质量
在车床加工零件的车削过程中,影响工件加工质量的因素是多方面的,由于车床的运动部件是机械性的,在传动的过程中,可能会发生误差,再加上车刀刀尖是一段圆弧,而不是真正的点,存在各种误差因素影响车削加工精度。因此,需要针对车削加工中的常见问题和误差因素进行分析,并提出解决车削加工中常见问题的一般措施,减少或消除误差使工件的加工达到质量要求。按产生误差的原因分类,造成车削加工的误差类型主要有:系统工艺误差(如:系统几何误差、系统受力变形误差、系统受热变形误差、车床调整误差、车床本身精度导致的误差等)和切削加工误差(如:刀具角度误差和刀具磨损产生的误差)两大类。本文将根据各种误差产生的原因进行分析,抛砖引玉供广大同行交流。
1 车削加工中的常见问题及原因
以卧式车床为例,车削加工中的常见问题是:工件的圆度、圆柱度超差；锥度和尺寸超差；端面垂直度和平面度超差；表面粗糙度太大；
车削外圆的常见问题及解决方法1
车削外圆的常见问题及解决方法 黄亚威 东南大学成贤学院，机械工程系，江苏南京，210088 摘要: 在机械制造业中,在卧式车床(如CA6140)上车削外圆是最基本,最普通的一种加工形式。在实际操作中,由于各种原因可能使主轴到刀具之间,刀具与加工工件表面切削状态等环节出现问题,引起车削外圆发生故障,影响产品的质量,影响正常的生产。本文主要阐述了车削外圆的常见故障:出现波纹,表面拉毛,表面粗糙、直径时大时小等原因。分析并提出了解决问题的方法。 关键词:车削外圆；故障分析；解决对策 Turning cylindrical common problems and solutions Huangyawei Southeast University Chengxian College, Department of MechanicalEngineering,JiangsuNanjing,210088 Abstract:In the machinery manufacturing industry, in the horizontal lathe (eg CA6140) cylindrical turning on the most basic, the most common form of a process. In practice, due to various reasons may cause the spindle to the cutting tool between cutting tool and workpiece surface condition and other aspects of the problem, causing turning cylindrical failure, affecting the quality of products, affecting the normal production. This paper describes the common cylindrical turning failure: a wave, surface roughening, surface roughness, diameter varying other reasons. Analysis and proposed solutions to the problem. Key words:Turning cylindrical ；Failure Analysis ；Solutions 一、出现波纹 工件表面有时出现波纹,主要是由于振动引起的,在车削中出现振动有以下几种原因。 A:电动机转动时产生振动。 解决方法:发现电动机转动时有振动应及时坚固电动机的螺栓螺母,同时检查机床底脚螺栓是否拧紧。有条件时,更换带有橡胶垫圈的调整垫块。 B:车床主轴承松动或不圆,主轴上的齿轮啮合不好,主轴后轴承松动或不圆。 解决方法:用直径20毫米、1米长的钢元撬抬卡盘,发现卡盘有明显上抬间隙时,应打开床头箱,调整前轴承的松紧度,消除主轴的径向跳动。同时检查后轴承的松紧度,调整控制后轴承的并帽螺母。手盘动卡盘,使主轴转动松紧适度,消除主轴的轴向窜动,这样即可解决在车削中发生的工件表面跳动和工件轴向窜支所产生的波纹。 如发现床头箱内的齿轮发生严重磨损,啮合不好,必须更换齿轮。使齿轮啮合状态良好,消除齿轮传动时产生的冲击,减轻产生振动给车削带来的波纹。 C:工件空心或伸出太长。 解决方法:安装工件要牢固,加工空心零件不能伸出过长,车刀要刃磨锋利,这样可避免工件表面出现波纹。 D:刀架松动。 解决方法:检查刀架是否锁紧,检查清除刀架底接触面的铁屑,增强刀架的锁紧力。
2021年机械加工精度误差及防治措施
机械加工精度误差及防治措施 自改革开放以来,我国经济体制不断健全,经济水平不断发展,人民生活水平不断提升,我国各项事业也稳健进步、高速发展,对于机械的加工情况我们也是愈加的重视。下面是搜集的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。 ：自改革开放以来，我国经济体制不断健全，经济水平不断发展，人民生活水平不断提升，我国各项事业也稳健进步、高速发展，对于机械的加工情况我们也是愈加的重视。我们都知道，在机械的作业和加工零件之中，如果单单看到加工零件的数量，而忽略加工零件的质量，就会存有一定的误差，对于机械的实际操纵和使用环节带来更多的影响，因此，控制工件的误差也不能只考虑加工方法和装配的环节，我们还需要对于机械的加工精度误差进行防范，考虑到工件材料的原始误差，有效解决一系列问题。 ：机械加工；误差；质量；工件；防治措施 众所周知，机械加工的精度主主要包括对于加工零件和加工产品尺寸的全方位、多角度的分析，我们需要不断看到零件的参数结构，尽可能小地去减少机械加工工件之中的误差所在，将误差缩小在人们可以不出现安全意外的前提范围内，并跟对一系列问题进行
修复。本文也将根据实践的情况进行调研，不断针对机械加工精度的误差以及降低误差的措施进行分析。 1.1导轨存在的误差 在进行一系列的机械加工运动中，我们可以看到，由于导轨是机床运行之中十分重要的必要工具，能够为机床运行的提供相对准确的位置信息，然而，我们可以知道，我们可以看到机床的导轨会存在一定的误差，也会产生一定的质量磨损情况，也都会相对性地影响机床的稳定性和实用性，就更加导致在很大程度上，机械的加工会带来相对较低的情况，导轨也就会存在一些误差，就导致机械加工的精度降低。 1.2传动链存在的误差 传动链主要是用来传动工件的重要工具之一，也会在很大程度上，铲射送给你这传动链接的误差，而我们也知道，每当这个传动链具有一定的误差，就会带来整个工件对于产品精确度的影响，也就会对于机械的使用和发展带来更多不利的影响。 1.3测量环节存在的误差
工艺过程的统计分析一
工艺过程的统计分析 一：概述 在生产实际中，影响加工精度的原始误差很多，这些原始误差往往使综合地交错在一起对加工精度产生综合影响的，且其中不少原始误差的影响往往带有随机性。对于一个受多个随机性质原始误差影响的工艺系统，只有用概率统计的方法来进行分析，才能得出正确的、符合实际的结果。 （一）系统性误差与随机性误差 系统性误差可分为常值系统性误差和变值系统性误差两种。在顺序加工一批工件中，其大小和方向皆不变的误差，称为常值系统性误差。例如，铰刀直径大小的误差，测量仪器的一次对零误差等。在顺序加工一批工件中，其大小和方向遵循某一规律变化的误差，称为变值系统性误差。例如，由于刀具的磨损引起的加工误差，机床和刀具或工件的受热变形引起的加工误差等。显然，常值系统性误差与加工顺序无关，而变值系统性误差则与加工顺序有关。 在顺序加工一批工件中，有些误差的大小和方向使无规则变化着的，这些误差称为随机误差。例如加工余量不均匀、材料硬度不均匀、夹紧力时大时小等原因引起的 加工误差。 对于常值系统性误差，若能掌握其大小和方向，就可以通过调整消除；对于变值系统性误差，若能掌握其大小和方向随时间变化的规律，则可通过自动补偿消除；唯队随机性误差，只能缩小它们的变动范围，而不可能完全消除。由概率论与数理统计血可知，随机性误差的统计规律可用它的概率分布表示。 （二）机械制造中常见的误差分布规律
偏态 分布 在用试切法车削轴径或孔径时，由于操作者为了尽量避免产生不 可修复的废品，主观地(而不是随机地)使轴颈加工得宁大勿小， 则它们得尺寸误差就呈偏态分布。 机械加工误差 分布规律 （三）正态分布 1.正态分布的数学模型、特征参数和特殊点机械加工 中，工件的尺寸误差是由很多相互独立的随机误差综合作 用的结果，如果其中没有一个随机误差是起决定作用的， 则加工后工件的尺寸将呈正态分布，其密度方程中，有两 个特征参数：一个算术平均值只影响曲线的位置，而不影 响曲线的形状；另一个均方根偏差（标准差）σ 只影响曲 线的形状，而不影响曲线的位置，均方根偏差愈大，曲线 愈平坦，尺寸就愈分散，精度就愈差。因此，均方根偏差 反映了机床加工精度的高低，算术平均值反映了机床调整 位置的不同。 2.标准正态分布 算术平均值为 0，均方根偏差为 1 的正态分布为标准正态分布。 3.工件尺寸再某区间内的概率 生产上感兴趣的往往不是工件为某一尺寸的概率是多大，而是加工工件尺寸落在某一 区间（x1≤x≤x2）内的概率是多大，如右图示。通过分析可知，非标准正态分布概率 密度函数的积分，经标准化变换后，可用标准正态分布概率密度函数的积分表示，为 了计算的需要，可制作一个标准化正态分布概率密度函数的积分表。通过计算可知， 正态分布的分散范围为 这就是工程上经常用到的“±3σ 原则”，或称“6σ 原 则”。
加工误差统计分析实验指导
加工误差统计分析实验 一、实验目的 1、巩固已学过的统计分析法的基本理论； 2、掌握运用统计分析法的步骤； 3、学习使用统计分析法判断和解决问题的能力。 二、实验设备与仪器 电感测量仪、块规、千分尺、试件（滚动轴承滚柱）、计算机。 三、实验原理和方法 在机械加工中，应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。 1、直方图和分布曲线绘制 1）初选分组数k 2 找出样本数据的最大值X imax和最小值X imin，并按下式计算组距： 式中：k——分组数，按表选取； X max和X min——本组样本数据的最大值和最小值。 选取与计算的d值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。 3）确定组界 各组组界为： min (i1)d 2 d X+-± (i=1,2,…,k)，为避免样本数据落在组 界上，组界最好选在样本数据最后一位尾数的1/2处。 4）统计各组频数 频数，即落在各组组界范围内的样本个数。 频率=频数/样本容量 5）画直方图 以样本数据值（被测工件尺寸）为横坐标，标出各组组界；以各组频数为纵坐标，画出直方图。 6）计算总体平均值与标准差
平均值的计算公式为 1 1n i i X X n ==∑ 式中：X i ——第i 个样本的测量值； n ——样本容量。 标准差的计算公式为 s =7）画分布曲线 若研究的质量指标是尺寸误差，且工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若研究的资料指标是形位误差或其他误差，则应根据实际情况确定其分布曲线。画出分布曲线，注意使分布曲线与直方图协调一致。 8）画公差带 按照与以上分布曲线相同的坐标原点，在横轴下方画出被测零件的公差带，以便与分布曲线相比较。 公差根据试件类型、规格查国标手册可得到。 2、X -R 图绘制 1）确定样组容量，对样本进行分组 样组容量一般取m=2~10件，通常取4或5，即对试件尺寸依次按每4~5个一组进行分组，将样本划分成若干个样组。 2）计算各样组的平均值和极差 对于第i 个样组，其平均值和极差计算公式为 1 1m i ij j X X m ==∑， max min i i i R X X =- 式中：i X ——第i 个样组的平均值； i R ——第i 个样组的标准差； ij X ——第i 个样组第j 个试样的测量值； max i X ——第i 个样组数据的最大值； min i X ——第i 个样组数据的最小值。 3）计算X -R 图的控制线 X -R 图的控制线为 样组平均值X 图的中线 1 1m k i i m X X k ==∑ 样组平均值R 图的中线
普通车床的常见故障与排除
普通车床的常见故障与排除 普通车床属于机械行业中最为常见的装备，运行中涉及到很多技术，如电机技术、传感技术、自动化技术等，表现出综合性的特点。普通车床的工作能力强，其可提供高精度、高水平的机械制造服务。虽然普通车床的工作能力强，但是仍旧面临着故障的干扰。 一、普通车床分析 机械加工厂内，普通机床在车间内，占有大部分的影响比重，渗透到机械加工的行业中，行业提高了对普通车床故障的重视度，致力于采取故障排除的方法，保障普通车床的有效性。车床在机械行业中，用于加工各种各样的回转表层，如圆面、锥面等，同时也能够加工螺纹、沟槽等，利用床身、刀架等普通车床的部件，配合普通车床的工作原理，实现主运动、进给运动，在车床车刀、工件的运动过程中，促使毛坯可以加工成指定的几何尺寸。 普通车床使用中，故障是不可避免的问题，如果不能在第一时间排除车床内的故障，就会干扰车床的运行水平，进而影响到车床加工的精度、速度，不利于车床的高效性。普通机床的故障出现于日常的运行和使用中，为了提高普通车床的工作能力，应该将故障作为首要的监督对象，保护好普通机床的运行过程。普通车床故障中存在一些典型的征兆，有经验的操作人员会根据车床故障的征兆，大概地判断运行故障，及时把控车床运行中的故障信息，弥补车床运行时的缺陷，进而落实好故障排除的方法。 二、车床故障原因
普通车床的故障原因表现出多样化的特点，以下列举普通车床故障中最常见的故障原因： 第一，普通车床零部件的质量原因，车床本身的机械装置、元件设备等，其在车床运行的过程中发生了质量问题，导致自身出现失灵或失控的情况，就会影响到普通车床的整体情况，出现磨损、破坏等问题，直接影响到车床的加工精度，进而干扰普通车床的实际运行。零部件的质量原因是普通车床故障中最直接的原因，引起一系列的故障问题。 第二，普通车床的安装、装配工艺内，缺乏精度控制的措施。例如：普通车床主体安装中，如主轴箱、进给箱，其在安装中没有严格按照精度实行控制，只要有一处出现故障，就会干扰到普通车床的整体精度，不能保障普通车床的有效装配，导致安装与装配误差，在车床运行中引出故障干扰，逐渐降低了车床运行的精确度。 第三，普通车床使用时，存在不合理的操作，干扰了车床的技术参数，导致车床在自身加工的范围内，缺乏有效的工作能力。普通车床操作中，如果操作人员不能按照车床的工作规程执行，就会引起诸多故障问题，尤其是普通车床的精确度，直接增加了车床的运行负担，加重了车床的使用压力。 第四，普通车床在运行中，保养与维修措施不到位。保养与维修是降低故障发生率的一项措施，而且决定了车床的使用效率。车床缺乏保养、维修，导致车床处于带病作业的状态，不能维持良好的工作状态，就会缩短车床的运行寿命，不能提高普通车床的加工效率。
机械加工误差产生的原因及措施
机械加工误差产生的原因及措施 1加工误差的原因分析 由机床、刀具、夹具和工件组成了机械加工的工艺系统，整个系统的误差也就影响着加工误差。工艺系统的误差是“因”，是根源；加工误差是“果”，是表现。因此把工艺系统的误差称为原始误差。系统条件改变了，误差则随之改变，在机械加工工艺系统中，加工误差的产生主要是由原始误差引起的。这些原始误差主要可归纳为以下几个方面： 1.1加工原理误差 采用近似的加工运动或者近似的刀具轮廓，都会产生原理误差。在较多的情况下，为了使工件表面符合规定要求，就需要工件和刀具两者之间有一定的运动联系。例如，车螺纹就需要刀具与工件之间有螺旋运动的联系；滚切齿轮就需要滚刀与工件之间有准确的展成运动联系等，这种联系就叫做加工原理。这种运动联系是用机床或夹具来保证的，或是用成型刀具来保证的。但是在理论上采用的加工原理比较准确时，就需要机床或夹具制造得比较复杂，或者中间环节过多，反而增加了机床的运动误差，进而影响了加工精度的提高。另外，在用成型刀具加工复杂的曲线表面时，刀具刃口只能近似符合理论曲线，因此就会产生原理误差。 1.2定位安装误差 定位和安装是使用夹具固定工件的两个必要动作过程，定位元件决定工件的位置，而制造得非常准确的定位元件是不存在的，都允许有一定的公差范围，这样误差也就随之产生了。另外，在安装工件时一般都是由人来操作完成的，即使全部由控制系统自动完成的定位安装，误差也会产生，工件形状和尺寸受工件定位夹装精度的影响很大，进而影响工件的装配精度。因此，操作者不能完全消除定位安装误差，但应当尽量使误差降到最低限度。 1.3机床误差 机床误差表现在自身的制造、磨损和安装三个方面。一般来说，机床在制造、安装以及使用过程中都会出现一定的偏差，虽然机床出厂之前都要经过检验，但主要检验机床的重要零部件的形状和位置误差，而且这些检验是在没有切削载荷
加工误差统计分析实验指导
加 工误差统计分析实验 一、实验目的 1、巩固已学过的统计分析法的基本理论； 2、掌握运用统计分析法的步骤； 3、学习使用统计分析法判断和解决问题的能力。 二、实验设备与仪器 电感测量仪、块规、千分尺、试件（滚动轴承滚柱）、计算机。 三、实验原理和方法 11234）统计各组频数 频数，即落在各组组界范围内的样本个数。 频率=频数/样本容量 5）画直方图 以样本数据值（被测工件尺寸）为横坐标，标出各组组界；以各组频数为纵坐标，画出直方图。 6）计算总体平均值与标准差 平均值的计算公式为 1 1n i i X X n ==∑ 式中：X i ——第i 个样本的测量值； n ——样本容量。
标准差的计算公式为 s =7）画分布曲线 若研究的质量指标是尺寸误差，且工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若研究的资料指标是形位误差或其他误差，则应根据实际情况确定其分布曲线。画出分布曲线，注意使分布曲线与直方图协调一致。 8）画公差带 按照与以上分布曲线相同的坐标原点，在横轴下方画出被测零件的公差带，以便与分布曲线相比较。 公差根据试件类型、规格查国标手册可得到。 2、X 123X -R 1 m k i i R = 2U 1U R 样组平均值X 图的下控制线 2L X X A R =- 样组平均值R 图的下控制线 2L R D R = 式中：A 2、D 1、D 2——常数，见下表； k m ——样组个数。 4）绘制X -R 图 以组序号为横坐标，分别以各样组的平均值X 和极差R 为纵坐标，画出X -R 图，并在图上标出中线
和上、下控制线。 3、工序能力系数计算 工序能力系数P C 按下式计算：= 6P T C σ（或P C P δ=） 根据工艺能力系数P C 的大小，可将工艺分成5个等级。 （1） 1.67P C >，为特级，说明工艺能力过高，不一定经济。 （2）1.67 1.33P C ≥>，为一级，说明工艺能力足够，可以允许一定的波动。 （3）1.33 1.00P C ≥>，为二级，说明工艺能力勉强，必须密切注意。 （4）1.000.67P C ≥>，为三级，说明工艺能力不足，可能会出现少量不合格品。 （5）0.67P C ≤，为四级，说明工艺能力不行，必须加以改进。 2．按试件的基本尺寸选用块规； 3．调校电感测量仪； 4．在电感测量仪上按序号顺次测量试件的外径，为保证测量的准确性和可靠性可在其上测量三个点，取其平均值，把结果填入表中。 5．清理实验现场，收拾所用仪器、量具、工具等。 6．整理实验数据，绘图。 五、思考题 （1）分布图主要说明什么问题？（2）X -R 图主要说明什么问题？ （3）分析产生加工误差的主要因素有哪些？（4）分析工艺过程稳定（或不稳定）的原因。
机械加工误差分析实验报告
机械加工误差的综合分析 ------统计分析法的应用一、实验目的
运用统计分析法研究一批零件在加工过程中尺寸的变化规律，分析加工误差的性质和产生原因，提出消除或降低加工误差的途径和方法，通过本实验使同学能够掌握综合分析机械加工误差的基本方法。 二、实验用仪器、设备 1．M1040A型无心磨床一台； 2．分辨率为0.001mm的电感测微仪一台； 3．块规一付（尺寸大小根据试件尺寸而定）； 4．千分尺一只； 5．试件一批约120件， 6．计算机和数据采集系统一套。 三、实验容 在无心磨床上连续磨削一批试件（120件），按加工顺序在比较仪上测量尺寸，并记录之，然后画尺寸点图和X---R图。并从点图上取尺寸比较稳定（即尽量排除掉变值系统性误差的影响）的一段时间连续加工的零件120件，由此计算出X、σ，并做出尺寸分布图，分析加工过程中产生误差的性质，工序所能达到的加工精度；工艺过程的稳定性和工艺能力；提出消除或降低加工误差的措施。
四、实验步骤 1. 按被磨削工件的基本尺寸选用块规，并用气油擦洗干净后推粘在一起； 2. 用块规调整比较仪，使比较仪的指针指示到零，调整时按大调---微调---水平调整步骤进行（注意大调和水平调整一般都予先调好），调整好后将个锁紧旋钮旋紧，将块规放入盒中。 3. 修正无心磨床的砂轮，注意应事先把金刚头退后离开砂轮。将冷却液喷向砂轮，然后在按操作规程进刀，修整好砂轮后退刀，将冷却液喷头转向工件位置。 4. 检查磨床的挡片，支片位置是否合理（如果调整不好，将会引起较大的形变误差）。对于挡片可通过在机床不运转情况下，用手将工件沿着支片紧贴挡片前后推动，同时调整前后螺钉，直至工件能顺利、光滑推过为宜。 5. 按给定尺寸（Φd-0.02）调整机床，试磨五件工件，使得平均尺寸应保证在公差带中心稍偏下为宜，然后用贯穿法连续磨削一批零件，同时用比较仪，按磨削顺序测量零件尺寸并记录之。 6. 清理机床，收拾所用量具、工具等。 7. 整理实验数据，打印做实验报告。 五、实验结果及数据处理 该实验选用M1040A型无心磨床和块规一付 （1）实验原始数据
车床常见故障及排除方法
车床常见故障及排除方法 结合车床以及故障原因分析，列举普通车床运行中常见的故障及相关的排除方法，以此来维护普通车床的运行性能。 1、振动故障及排除 普通车床的振动故障是最为常见的故障类型，车床在加工生产的期间，振动是很难避免的，存在一些振动属于正常的运行范围，当 振动较为剧烈时，就会影响普通车床的加工精度，降低车床的生产 效率，同时还会加重车床的磨损，不利于车床刀具的稳定性。当普 通车床出现振动故障时，在陶瓷、硬质合金内，故障的表现最为明显。 车床发生振动故障时，在实践中提出几点排除的措施，辅助普通车床快速恢复到正常的运行状态，如： (1)普通车床的故障维护人员，检查车床上的固定螺栓，如地脚 螺栓，保障螺栓安装的准确性，一旦发现有松动或安装不正确的螺栓，实行现场处理，立即执行故障排除，拧紧螺栓后，确保螺栓的 安装位置准确; (2)控制旋转件的跳动幅度，特别是胶带构件，实现径向圆跳动，防止其跳动幅度过大而造成振动; (3)检查普通车床的主轴中心，避免存在径向过大摆动的问题， 维护人员可以主动地调整主轴摆动，减小主轴的摆动幅度或者直接 采取角度选配法的方式，控制主轴摆动; (4)校正普通车床的磨削刀具，保持稳定的切削路径，保持刀尖 的位置，稍高于中心位置，排除车床工作时的振动问题。 2、噪声故障及排除
噪声故障不仅影响普通车床的运行，同时也会影响车床运行的环境。一般情况下，噪声是故障发生的前提，当普通车床运行时，出 现不符合常规的噪声，就表示车床出现了故障，维护人员需准确地 分析噪声的来源及成因，以便快速地排除故障。普通车床运行后， 噪声会随着周期、温度、负荷的增加而增加，最终导致车床进入不 良的运行状态，干扰正常的运行。 噪声故障的排除要根据普通车床的实际情况执行。列举普通车床噪声故障中，常见的排除方法，如： (1)维护人员检查普通车床的运动副，结合运动副反馈出的情况，调整、修复引起噪声的零件，促使车床的主轴，可以恢复正常，处 理噪声的干扰，保障车床的工作精度; (2)全面检查普通车床的管道，杜绝出现管道不通畅的情况，疏 通有堵塞的管道; (3)噪声故障内，很大一部分是因为相互摩擦，所以定期安排润 滑工作，在适当的位置增加润滑油，控制润滑油的用量、位置，保 证润滑油符合相关的规定。 3、发热故障及排除 普通车床运行时，发热故障集中在主轴位置，因为主轴连接着滚动、滑动的轴承，构成一体化的运行结构，所以主轴处于高速旋转 状态时，就会发散出热量。主轴是普通车床的主要热源，当热量无 法正常散发出来时，就会造成主轴以及周围连接装置过度发热，车 床局部位置的温度升高，引起热变形的问题，发热故障较为严重时，会出现主轴、尾架不同高的问题，直接降低车床的加工精度，还会 存在烧坏主轴的情况。 主轴发热故障，可能是主轴与轴承之间，经过长期摩擦而囤积了热量，导致全负荷车床工作状态下，主轴的刚度变化，影响了主轴 的稳定性。主轴发生故障的排除方法中，在车床运行前，先要主动 地调整好主轴与轴承之间的距离，同时安排好润滑工作，保持油路 的畅通性，再控制好主轴的工作量，避免主轴处于超负荷的工作环 境中。
机械加工定位误差分析及菱形销设计
机械加工定位误差分析及菱形销设计 如前所述，为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。所谓正确的定位，除应限制必要 的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误 差范围以内。本节即是定量地分析计算定位方式所产生的定位误差，以确定所选择的定位方式是否合理。 使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方面： （ 1 ）与工件在夹具上定位有关的误差，称为定位误差Δ D ； （ 2 ）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差Δ A ； （ 3 ）与刀具同夹具定位元件有关的误差，称为调整误差Δ T ； （ 4 ）与加工过程有关的误差，称为过程误差Δ G 。其中包括机床和刀具误差、变形误差和测量 误差等。 为了保证工件的加工要求，上述误差合成后不应超出工件的加工公差δ K ，即 Δ D + Δ A + Δ T + Δ G ≤δ K 本节先分析与工件在夹具中定位有关的误差，即定位误差有关的内容。 由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。当定位误差，一般认为选定的定位方式可行。 Δ D ≤ 1/3 δ K 一、定位误差产生的原因及计算 造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准 不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
（一）基准不重合误差及计算 由于定位基准与设计基准不重合而造成的定位误差称为基准不重合误差，以Δ B 来表示。 图 3 -61a 所示为零件简图，在工件上铣缺口，加工尺寸为 A 、 B 。图3-61b 为加工示意图，工件以底面和 E 面定位， C 为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸，在一批工件 的加工过程中 C 的位置是不变的。 加工尺寸 A 的设计基准是 F ，定位基准是 E ，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上 定位时，受尺寸S ±δ S /2 的影响，工序基准 F 的位置是变动的， F 的变动影响 A 的大小，给 A 造成误差，这个误差就是基准不重合误差。 显然基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准不重合而造成的加工尺寸的变动 范围，由图3-61b 可知： Δ B =A max-A min =S max-S min= δ S S 是定位基准 E 与设计基准 F 间的距离尺寸。当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时， 基准不重合误差就等于定位基准与设计基准间尺寸的公差，如图3-61 ，当S 的公差为δ S ，即 Δ B = δ S （3-2 ） 当设计基准的变动方向与加工尺寸方向有一夹角（其夹角为β）时，基准不重合误差等于定位基准
机加工常见问题及解答
机加工常见问题及解答 1、车削细长轴时，产生变形和振动的原因有哪些？可采取哪些解决措施？ 答：车削细长轴时，产生变形和振动的原因有： ⑴、工件受切削热伸长产生弯曲变形。 ⑵、工件在切削力作用下产生弯曲和振动。 ⑶、工件自重、变形引起的振动。 ⑷、工件在离心力作用下加剧了弯曲和振动。 采取的解决措施有：⑴、使用中心架；⑵、使用跟刀架；⑶、减少热变形； ⑷、合理选择车刀的几何形状和切削用量。 2、采用跟刀架车削细长轴时，产生“竹节形”的原因是什么？应如何使用跟刀架？ 答：采用跟刀架车削细长轴时，产生“竹节形”的原因是跟刀架支承爪与工件的接触压力过大。 正确使用跟刀架的方法是： ⑴、支承爪在已加工表面上的支承位置与刀具之间的距离在10mm以内。 ⑵、控制背吃刀量，在整个轴长上能切除毛坏余量，不留黑疤和斑痕。 ⑶、按后、下、上的顺序，用手感、耳听、目测等方法调整支承爪轻微的接触到外圆为止，使各爪保持相同的微小间隙，并可自由活动。 ⑷、时刻跟踪监视各支承爪的接触情况，并保证良好的润滑。 3、影响薄壁类工件加工质量的因素有哪些？ 答：影响薄壁类工件加工质量的因素有： ⑴、夹紧力使工件变形，影响尺寸精度和形状精度。 ⑵、切削热引起工件变形，影响尺寸精度。
⑶、切削力使工件产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。 ⑷、残留内应力使工件变形，影响尺寸精度和形状精度。 4、防止和减少薄壁类工件变形的方法有哪些？ 答：防止和减少薄壁类工件变形的方法有： ⑴、加工时分粗、精车，粗车时夹紧些，精车时夹松些。 ⑵、合理选择刀具的几何参数，并增加刀柄的刚度。 ⑶、使用开缝套筒或特制软卡爪，增加装夹接触面积。 ⑷、应用轴向夹紧方法和夹具。 ⑸、增加凸边和工艺助，提高工件自身的刚性。 ⑹、加注切削液，进行充分冷却。 5、装夹畸形工件时如何防止变形？ 答：（1）选用角铁要有一定的刚性；（2）合理选择定位基准面。（3）增加可调支承或工艺撑头，增加工件刚性。（4）正确使用压板，保证装夹牢固和防止夹紧变形。 6、车床的哪些原因可影响加工工件的圆柱度超差？ 答：（1）主轴轴线与床鞍导轨平行度超差。（2）床身导轨严重磨损。（3）用两项尖锐夹装工件时，尾座套筒轴线与主轴轴线不重合。（4）固定螺钉松动，致使车床水平变动。 7、加工工件外圆表面上有混乱的振动波纹，可能是由车床的哪些原因造成的？ 答：（1）主轴滚动轴承滚道磨损，间隙过大。（2）主轴轴向窜动过大。（3）卡盘与连接盘松动，使工件装夹不稳定。（4）溜板的滑动表面间隙过大。 8、从车床方面考虑，造成车削螺纹的螺距超差的原因有哪些方面？ 答：（1）丝杠轴向窜动过大。（2）开合螺母磨损，与丝杠同轴度超差，造成啮合不良。（3）燕尾导轨磨损，造成开合螺母闭合时不稳定。（4）由主轴经过交换齿轮而来的传动链间隙过大。
机械加工误差和精度
机械加工误差和精度 所谓加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸，几何形状和相互位置）与理想零件几何参数相符合的程度，他们之间的偏离程度则为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低，加工精度包括如下三个方面：（1）尺寸精度：限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围；（2）几何形状精度：限制加工表面的宏观几何形状误差，如：圆度，圆柱度，平面度，直线度等；（3）相互位置精度：限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如：平行度，垂直度，同轴度，位置度等。在机械加工中，误差是不可避免的，但误差必须在允许的范围内。通过误差分析，掌握其变化的基本规律，从而采取相应的措施减少加工误差，提高加工精度。 1 机械加工产生误差主要原因 1.1 机床的几何误差 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。（1）主轴回转误差，机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。（2）导轨误差，导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。（3）传动链误差，传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。 1.2 刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具，其制造误差对工件加工精度无直接影响。夹具的几何误差:夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。 1.3 定位误差 一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。 1.4 工艺系统受力变形产生的误差 1.5 工艺系统受热变形引起的误差 工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。 1.6 调整误差 在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。 2 提高加工精度的途径 保证和提高加工精度的方法，大致可概括为以下几种：减小原始误差法、补偿原始误差法、
机械加工误差的原由及改进
机械加工误差的原由及改进 1机械加工中产生误差的常见原因 在机械制造业当中，误差是一真实值与理论设计值之间的一种差异，由于实际生产能力的限制导致了误差不可避免，是客观存在的。因此只有通过提升生产技术以及工艺水平来减小误差，从而确保机械加工生产出的成品能够最大限度的满足设计要求。由于误差本身具有不可避免的特点，所以本文通过对机械加工当中较易产生的误差进行了探讨，具体有机床、刀具的几何误差、定位误差、工艺系统受力变形产生的误差和工艺系统受热变形产生的误差以及调整误差等。以下就分别对这六种原因进行详细分析。 1.1机床的几何误差机床是将金属毛坯经过切削、焊接、挤压、锻造等方式加工成机械零件的，现阶段的机械半成品以及成品生产都是通过车床进行加工制作的，因此可以说通过机床加工是导致机械产生误差的主要原因之一。机床使用夹具将工件固定，然后通过高速旋转的刀具对其实行各种切削工作，所以机床的工作精确度直接影响着加工机械零件的尺寸精度。其中机床工作精度主要包括机床主轴的旋转精度、导轨精度以及传动链的精度。主轴是车床的重要组成部分如图1所示，车床主轴装有夹具、工件或者刀具，依靠主轴的旋转控制钻头、切刀或者铰刀对工件进行加工。而由主轴的精度产生的误差主要是因为，在夹装工件或者刀具时基准存在偏差并且在高速旋转的过程中，产生的动力直接传递给工件或者刀具产生一定的位移，从而影响到了机械零件加工的精确性；导轨决定着机床上各部件的运动轨迹和方向，是机床的运动基准。由导轨精度产生的误差主要是因为机床各部件相对位置关系存在偏差以及长期的使用使得导轨出现不同程度的磨损以及质量安全等问题导致机械零件加工产生误差，而且导轨的精确度下降对于机床本身的危害性也极大。 1.2刀具的几何误差在机械加工生产过程中会使用到各种加工工具，例如切刀、铣刀、铰刀、扩刀、镗孔刀以及钻头等，因此由于刀具的使用也容易导致机械加工产生误差。机床的切削加工是通过刀具和工件之间的相对运动，然后剥离工件毛坯上不需要的余料来实现的。由于刀具种类的不同直接决定了尺寸以及形状的存在较大的差异性。当采用定尺寸刀具进行加工时，即用刀具的相应尺寸（如
误差统计分析题库
1. 在机床上磨一批mm 0035.018-Φ的光轴，工件尺寸呈正态分布，现测得平均尺寸- x ＝17.975mm ，均方根差σ＝0.01mm ，试： （1）画出工件尺寸误差的分布曲线，并标出公差带； （2）计算该工序的工艺能力系数； （3）估计该工序的废品率； （4）分析产生废品的原因，并提出解决办法。（12分） 解 （1）分布曲线及公差带如图： （2）工艺能力系数： C P =T/6σ， C P ＝0.035/（6×0.01）=0.5833 （3）按题意x ＝17.975mm ，σ＝0.01mm ，实际加工尺寸： 加工尺寸最大值Amax ＝x +3σ＝17.975+0.03＝18.005mm ，最小值Amin ＝x -3σ＝17.975-0.03＝17.945mm ，即加工尺寸介于17.945～18.005mm 之间，而T ＝0.035mm ，肯定有废品。所以分布在17.965mm 和18mm 之间的工件为合格产品，其余为废品。 因为= σ x -x z ＝ 01 .0975 .1718-＝2.5，所以F （z ）＝F （2.5）＝ 0.4938，即平均值右 侧废品率为0.5-F （2.5）＝0.62％，即18mm 与18.005mm 间为废品；又因为 = σ x -x z ＝ 01 .0965 .17975.17-＝1，所以F （z ）＝F （1）＝0.3413，即平均值左侧废 品率为0.5-F （1）＝15.87％，即17.945mm 与17.965mm 间为废品，则总废品率
为0.62％＋15.87％＝16.49%。18mm 与18.005mm 间的废品为可修复废品。17.945mm 与17.965mm 间的废品为不可修复废品，因其尺寸已小于要求。 （3）产生废品的主要原因是加工精度不够，尺寸分布较散，另外对刀不准，存在系统误差。 2. 磨一批工件的外圆，工件尺寸呈正态分布，尺寸公差T ＝0.02mm ，均方根偏差σ＝0.005mm ，公差带对称分布于尺寸分布中心，试： （1）画出销轴外径尺寸误差的分布曲线，并标出公差带； （2）计算该工序的工艺能力系数； （3）估计该工序的废品率。 （4）分析产生废品的原因，并提出解决办法。（8分） 解 (1) 分布曲线（1分）及公差带（1分）： （2）工艺能力系数： C P =T/6σ，C P ＝0.02/（6×0.005）=0.667（2分） （3）要求的极限尺寸上偏差为0.01mm ，下偏差为-0.01mm ；工件可能出现的极限尺寸上偏差为0.015mm ，下偏差为-0.015mm ；所以分布在-0.01mm 和0.01mm 之间的工件为合格产品，其余为废品。 因为= σ x -x z ＝ 005 .00 01.0-＝2，所以F （z ）＝F （2）＝0.4772，即平均值一侧废品率为50％－47.72％＝2.28％，则总废品率为2×2.28％＝4.56%（2分）。 （4）产生废品的主要原因是加工精度较差，改进办法是提高加工技术水平并改善工艺条件，使σ数值减少至6σ 实验三 机械加工误差统计分析 一、实验目的 统计分析法是通过一批工件加工误差的表现形式，来研究产生误差原因的一种方法。做加工误差统计分析实验的目的在于，巩固已学过的统计分析法的基本理论；掌握运用统计分析法的步骤，练习使用统计分析法判断问题的能力。 1. 掌握绘制工件尺寸实际分布图的方法，并能根据分布图分析加工误差的性质，计算工序能力系数，合格品率，废品率等，能提出工艺改进的措施； 2. 掌握绘制X-R 点图的方法，能根据X-R 点图分析工艺过程的稳定性。 二、实验要求 1． 实验前要复习“加工误差统计分析”一节的内容。 2． 通过实验绘制“实际分布图”和“X —R ”控制图。 3． 根据实际分布图分析影响加工误差的因素，推算该工序加工的产品合格率与废品率； 试提出解决上述问题的途径。 4． 根据X —R 图分析影响加工误差的因素；判断工艺是否稳定；试提出解决上诉问题 的途径。 三 、实验原理和方法 在M1040无心磨床上用纵磨法磨削45HRC59~62工件一批，检查其每件尺寸。做出实际分布图以及X —R 控制图。 在机械加工中应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。详见教材相关章节。 1、直方图和分布曲线绘制 1）初选分组数K 一般应根据样本容量来选择，参见表3.1. 表1.1 分组数K 的选定 2)确定组距 找出样本数据的最大值Ximax 和最小值Ximin ，并按下式计算组距： 选取与计算的d'值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。 3）确定分组数 4）确定组界 各组组界为：（j=1，2，……，k ） 5)统计各组频数n i （即落在各组组界范围内的样件个数） 6）画直方图 max min '1 1 x x R d k k -= = --1 R k d = +min (1)2d x i d +-± 数控车削加工常见问题分析 摘要：制造业是国民经济发展的基础产业，随着科学技术的飞速发展，制造业正经历着前所未有的变化。作为国民经济支柱产业的制造业已经远远超出了其传统意义的范围，它在传统制造技术的基础上，融入了计算机技术、控制技术、传感器技术与机、电、光一体化技术，呈现出精密化、柔性化、数字化、网络化、集成化、敏捷化、虚拟化、绿色化的发展趋势。特别是数控机床在航空、航天、造船、汽车、模具等机械制造领域中的口益普遍应用，使传统的机械设计与制造方式发生根本性的变化。数控机床的使用大幅度地缩短了产品的制造周期，提高了产品的加工质量，加速了产品的更新换代，提高了产品的竞争能力。 关键字：数控车削加工产品 abstract: manufacturing is the foundation of the development of industry of the national economy, with the rapid development of science and technology, manufacturing is experiencing unprecedented changes. the national economy as a pillar industry of manufacturing industry has been far beyond the range of its traditional sense, it in traditional manufacturing technology, and on the basis of blended in computer technology, control technology, the sensor technology and machine, electricity, light integration technology, present a precision, flexibility, digital and 加工过程误差的统计分析 一、实验目的和要求 通过本实验掌握加工过程误差统计分析的基本原理和方法。 1．运用计算机辅助误差测控仪进行误差数据的采集，运算，结果显示和打印。 2．熟悉直方图的作法，能根据样本数据确定分组数，组距，由直方图作出实际分布曲线，进而将实际曲线与正态分布曲线相比较，判断加工误差性质。 3．熟悉X-R质量控制图的作法，能根据X-R图判断工序加工稳定性。 二、基本原理和方法 加工误差可以分为系统误差和随机误差两大类。系统误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变或按一定的规律变化，前者称常值系统误差，是由大小和方向都一定的工艺因素造成，后者为变值系统误差，由大小和方向有规律变化的工艺因素造成。随机误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都是随机的，是许多相互独立的工艺因素微量的随机变化和综合作用的结果。 实际加工误差往往是系统误差和随机误差的综合表现，因此，在一定的加工条件下，要判断是某一因素起主导作用，必须先掌握一定的数据资料，再对这些数据资料进行分析研究，判断误差的大小，性质，及其变化规律等等，然后再正对具体情况采取相应的工艺措施。 统计分析方法可用来研究，掌握误差的分布规律和统计特征参数，将系统误差和随机误差区分开来。 1．误差的分布图分析法； 根据概率论理论，相互独立的大量微小随机变量，其总和的分布接近正态分布。这就是说，对于随机误差，应满足正态分布。 根据数理统计的原理，随机变量是全体（总体）的算术平均值和标准差可用部分随机变量的算术平均值x和标准差S来估算，其值是很接近的。这样，就可用抽检样本来估算整体。 在机械加工中，用调整法加工一批零件，当不存在明显的变值系统误差因素时，其尺寸分布近似于正态分布。 根据上述原理，在本实验中，通过检测丝杠螺距误差的数据样本，来模拟一批零件的加工误差的数据样本，不同截面的丝杠螺距误差，可以看成是该丝杠车削加工工艺系统中众多随机误差因素综合的结果。根据该误差数据样本绘制实验分布图（即直方图）和正态分布曲线。若该分布图呈正态分布，表明加工过程中是影响不突出的随机性误差起主导作用，而变值系统误差作用不明显，若分布图的平均偏差与公差带中点坐标不重合，表明存在常值系统误差，若所分析的误差量呈非正态分布，则说明变值系统误差作用突出。 实验分布图（即直方图）和正态分布曲线的绘制方法如下； 假设有一个误差数据样本，其样本容量为N，样本数据的最大值为Xmax，最小值为Xmin，并记极差，R=Xmax-Xmin。 将数据分为K组，K的选取与样本容量N的大小有一定的关系，可参见表1-1 确定K值以后即可按D=R/K确定组距。样本值落在同一误差组的个数即为频Mi， 频数与样本容量之比，称为频率Fi。以组距为横坐标，以频数为纵坐标按一定比例作出各个数据组的长方形，就构成了直方图。 正态分布概率分布密度函数为；机械加工误差统计分析
数控车削加工常见问题分析论文
加工过程误差的统计分析实验