加工精度分析与制造质量控制选编.ppt

第5章 加工精度分析与制造质量控制;1．正确度 仪器正确度是指仪器实际测量与理想测量的符合程度，它是系统误差大小的反映。正确度是评定仪器精度的最基本参数，其他几个参数是仪器精度的进一步表达。 正确度系指被测量的测得值与其“真值”的接近程度。;从测量误差的角度来说，正确度所反映的是测得值的系统误差。正确度高，不一定精密度高。也就是说，测得值的系统误差小，不一定其随机误差亦小。 从测量误差的角度来说，精密度所反映的是测得值的随机误差。精密度高，不一定正确度高。也就是说，测得值的随机误差小，不一定其系统误差亦小。 ; 3．准确度 计量的准确度亦称精确度，系指被测量的测得值之间的一致程度以及与其“真值”的接近程度，即是精密度和正确度的综合概念。从测量误差的角度来说，准确度是测得值的随机误差和系统误??的综合反映;图5-1　仪器精度的各种情况 ;仪器仪表的精度等级;5.1.2　仪器参数与特性;;;;;;;5.1.3　影响仪器精度的主要因素; 仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路所引起的误差。它只与仪器的设计有关，而与制造和使用无关。具体情况有：;（二）近似数据处理方法 模/数转换过程中的量化误差;（三）机械结构 凸轮 为了减小磨损，常需将动杆的端头设计成半径为 r 的圆球头，将引起误差：; ;;（五）总结 （1）采用近似的理论和原理进行设计是为了简化设计、简化制造工艺、简化算法和降低成本 。 （2）原理误差属于系统误差，使仪器的准确度下降，应该设法减小或消除。 （3）方法： 采用更为精确的、符合实际的理论和公式进行设计和参数计算 。 研究原理误差的规律，采取技术措施避免原理误差。 采用误差补偿措施 。 ;2、形状特性;3、运动特性;产生误差的原因 当测头部件位于横臂最外端A处和最里端B处时，由于测头部件的集中负荷在横臂上的作用点发生变化引起立柱和横臂的受力状态发生变化，引起横臂上A、B两点处的挠曲变形和截面转角变化，从而引起测量误差。 ;（二）测量力引起的变形误差 测量力作用下的接触变形和测杆变形也会对测量精度产生影响，引起运行误差。 ;（三）应力变形引起的误差 结构件在加工和装配过程中形成的内应力释放所引发的变形同样影响仪器精度。零件虽然经过时效处理，内应力仍可能不平衡，金属的晶格处于不稳定状态。例如未充分消除应力的铸件毛坯，经切削加工后，由于除去了不同应力的表层，破坏了材料内部的应力平衡，经过一段时间会使零件产生变形，在运行时产生误差。;（四）磨损引起的误差 磨损使零件产生尺寸、形状、位置误差，配合间隙增加，降低仪器的工作精度的稳定性。磨损与摩擦密切相关。由于零件加工表面存在着微观不平度，在运行开始时，配合面仅有少数顶峰接触，因而使局部单位面积的比压增大，顶峰很快被磨平，从而迅速扩大了接触面积，磨损的速度随之减慢。;（五）间隙与空程引起的误差 配合零件之间存在间隙，造成空程，影响精度。 在滑动轴系中，轴与套之间的间隙制约着轴系的回转精度的提高； 在开环伺服定位系统中，通常以蜗轮蜗杆或精密丝杠驱动工作台作直线位移或回转运动，蜗轮与蜗杆之间的齿侧间隙或丝杠与螺母之间的配合间隙直接引起工作台的定位误差。 弹性变形在许多情况下，会引起弹性空程，同样会影响精度;（一）温度 1m长的传动丝杠均匀温升 ，轴向伸长 ，引起传动误差。 水准仪的轴系在的-40~+40 0C的工作环境下，轴系为间隙配合从间隙为4.8um～过盈2.4um ；轴系间隙的变化量达7um。 温度的变化可能引起电器参数的改变及仪器特性的改变，引起温度灵敏度漂移和温度零点漂移 。 温度的变化使润滑油的粘度下降，使系统刚度和运动精度下降、磨损加快。 结构件产生弯曲变形，改变了仪器各组成部件之间的位置关系。;（二）振动引起的误差;（三）干扰与环境波动引起的误差 所谓干扰，一方面是外部设备电磁场、电火花等的干扰，另一方面是由于内部各级电路之间电磁场干扰以及通过地线、电源等相互耦合造成的干扰。 偶然的电磁干扰可能使仪器电路产生错误的触发翻转； 环境的波动使激光波长发生变化； 气源压力的波动可使气动测量仪器的示值发生改变。;5.2.1 加工精度 加工精度 指零件加工后，其几何参数（尺寸、形状和各表面间相互位置）与理想几何参数的符合程度。 加工误差 指零件加工后实际几何参数与理想几何参数的偏差。 加工误差越小，加工精度越高。 机械加工精度包括 尺寸精度：加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。 形状精度： 位置精度：;5.2.2 获得规定加工精度的