【文章內(nèi)容簡介】 剛度沒有什么影響。若 用鏜頭或行星式磨頭加工 孔時(shí)，刀桿受力方向經(jīng)常 改變，則間隙引起的變形 對(duì)加工精度有著較大的影 響。不過，機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)過 程中，隨著零件的溫升， 連接面間的間隙逐漸減小 會(huì)使剛度增大。 摩擦力的影響 : 在加載時(shí)零件接觸面間的摩擦力阻止變形的增加，卸載時(shí)摩擦力阻止變形的回復(fù)。這也是圖415中加載、卸載曲線不一致的原因之一。 （二）工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響 毛坯加工余量和材料硬度的不均勻，會(huì)引起切削力的變化。工藝系統(tǒng)由于受力大小的不同，變形的大小也相應(yīng)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致工件尺寸和幾何形狀的誤差。圖 418為車削一個(gè)截面呈橢圓形狀的毛坯。把刀具調(diào)整到加工要求的尺寸（圖中的點(diǎn)劃線圓），在工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中，背吃刀量在最大值 ap1到最小值 ap2中變化，切削力也相應(yīng)地在 Fymax到 Fymin之間變化，工藝系統(tǒng)的變形也在最大值 y1到最小值 y2之間變化。由于 y1 y2，故車出工件的截面仍是橢圓形的。 式中， λ=Fy/Fz，一般取 λ=； f進(jìn)給量 由此可見，當(dāng)車削具有圓度誤差 的毛坯時(shí)，由于工藝系統(tǒng)受力變形的變化而使工件產(chǎn)生相應(yīng)的圓度誤差 這種現(xiàn)象叫做“誤差復(fù)映”。 在第一次走刀后，工件的加工誤差為 令 ε=Δ工 /Δ坯 ,則 式中， ε─誤差復(fù)映系數(shù)。 ε定量地反映了毛坯誤差經(jīng)加工后減少的程度，并表明工藝系統(tǒng)剛度越高，則 ε越小，毛坯復(fù)映到工件上的誤差也越小。當(dāng)一次走刀不能滿足精度要求時(shí)，可進(jìn)行二次或多次走刀，相應(yīng)的復(fù)映系數(shù)為 ε1 ， ε2， ε3…εn ，則總的復(fù)映系數(shù) ε=ε1ε2ε3…ε n。第 n次走刀后工件的誤差為 由于變形量 y總是小于背吃刀量 ap，復(fù)映系數(shù) ε總是遠(yuǎn)小于 1的正數(shù)，相乘以后則更小。因此，一般精度的工件經(jīng) 2～ 3次走刀后，可以使加工誤差降低到允許的范圍內(nèi)。 在批量生產(chǎn)中，如用調(diào)整法確定一批零件的加工尺寸，當(dāng)毛坯尺寸不一致而導(dǎo)致加工余量不均勻，或毛坯材料的硬度差別很大時(shí)，由于誤差復(fù)映的結(jié)果，會(huì)使這批零件加工后的尺寸分散，甚至尺寸超差而產(chǎn)生廢品。 以在車床頂尖間加工光軸為例，并假定工件粗而短，其受力變形量可以略而不計(jì)，車刀懸伸也很短，受力后的彎曲變形在法向的分量也可忽略不計(jì)，即工藝系統(tǒng)的變形完全取決于機(jī)床的變形。又假定工件的加工余量均勻，加工過程中的切削力保持不變，即刀架的變形刀保持不變。， 當(dāng)車刀進(jìn)給到圖 419所示的位置時(shí)，工件中心線變到新的位置 O’1O’2。車床頭架受法向力 F1，相應(yīng)的法向變形 y頭 =O1O’ 1；尾座受力 F2，相應(yīng)的變形 y尾 =O2O‘2。刀架受力 Fy，相應(yīng)的變形 y刀 （圖中未示出） 因此可得 y頭 = F1／ k頭 =(x／ L)Fy／ k頭 (mm) (412) y尾 = F2／ k尾 =(1 x／ L)Fy／ k尾 (mm) (413) y刀 = Fy／ k刀 (mm) (414) 式中， k頭 、 k尾 、 k刀 —— 分別為頭架、尾架、刀架的剛度（ N/mm）。 L—— 工件長度（ mm）； x—— 車刀到尾座的距離（ mm）。 由圖 419可見，由頭架和尾架變形所造成的工件和刀具的法向相對(duì)位移為 yx = y頭 + (1 x/L)(y尾 – y頭 ) = (x/L)y頭 + (1 x/L)y尾 = (x/L)2 Fy／ k頭 + (1 x/L)2 Fy／ k尾 (mm) (415) 如果再考慮刀架的變形 y刀 ，則系統(tǒng)的變形 y系統(tǒng) = yx + y刀 = Fy[(1/k頭 )(x/L)2 + (1/k尾 )(1 x/L)2 + 1/k刀 ] (mm) (416) 工藝系統(tǒng)的剛度為 K系統(tǒng) = Fy／ y系統(tǒng) =1 / [(1/k頭 )(x/L)2 + (1/k尾 )(1 x/L)2 + 1/k刀 ] (N/mm) (417) 由式（ 416）可見，工藝系統(tǒng)的總變形 y系統(tǒng)是一個(gè)二次拋物線方程，車出的工件沿軸向呈拋物線形狀（圖 420）。 如果車削剛度很差的細(xì)長軸，并忽略機(jī)床的變形，則工藝系統(tǒng)的變形主要是工件的變形。當(dāng)?shù)毒咔邢鞯?x處時(shí)，工件的變形為 y工 = Fy/(3EI) x2(Lx)2/L(mm) (418) 式中， E—— 工件材料的彈性模量 I—— 工件斷面的慣性矩 當(dāng) x=0時(shí)和 x=L時(shí)， y工 =0；當(dāng) x=L/2時(shí)， y工 最大，y工 =FyL3 /（ 48EI）。此時(shí)工件呈腰鼓形。 若考慮機(jī)床頭架、尾座、刀架和工件的變形同時(shí)存在，則系統(tǒng)的總變形量為 y系統(tǒng) = Fy[(1/k頭 )(x/L)2 + (1/k尾 )(1 x/L)2 + 1/k刀 + x2(L x)2/(3EIL)](mm) (419) 系統(tǒng)的剛度為 在測(cè)出車床頭架、尾座和刀架的平均剛度，并確定了工件的材料與尺寸時(shí)，即可按 x值估算車削圓軸時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度。當(dāng)已知刀具的幾何角度、切削用量等參數(shù)，可確定切削力 Fy時(shí)，即可估算不同 x值處工件半徑尺寸的變化，求出工件加工后的圓柱度誤差。 （ 1） 傳動(dòng)力的影響 （ 2） 慣性力的影響 （ 3） 夾緊力的影響 傳動(dòng)力的影響： 當(dāng)車床上用單爪 撥盤帶動(dòng)工件時(shí)，傳動(dòng)力在撥盤的每一轉(zhuǎn)中不斷改變方向。圖421表示了單爪撥盤傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡圖和作用在其上的力：切削分力 Fy、 Fz和傳動(dòng)力 Fc。圖 422表示了切削力轉(zhuǎn)化到作用于工件幾何軸心 o上而使之變形到 o39。，又由傳動(dòng)力轉(zhuǎn)化到作用于 o39。上而使之變形到o的位置。圖中 ks為機(jī)床系統(tǒng)的剛度， kc為頂尖與系統(tǒng)的接觸剛度（包括頂尖與主軸孔、頂尖與工件頂尖孔之間的接觸剛度）。由圖 422有： 只要切削分力 Fz、 Fy不變，則 β、 oo39。也不變，而 oA又是恒值。所以 ro是恒值，它與傳動(dòng)力 Fc無關(guān)。因此， o39。 是工件的平均回轉(zhuǎn)軸心， o是工件的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸心， o圍繞 o39。作與主軸同頻率的回轉(zhuǎn)，恰似一個(gè)在 yz平面內(nèi)的偏心運(yùn)動(dòng)。整個(gè)工件則在空間作圓錐運(yùn)動(dòng) :固定的后頂尖為其錐角頂點(diǎn)，前頂尖帶著工件在空間畫出一個(gè)圓。 這就是主軸幾何軸線具有角度擺動(dòng)的一種情況 —— 幾何軸線（前、后頂尖的連線）相對(duì)于平均軸線（ o39。 與后頂尖的連線）在空間成一定錐角的圓錐軌跡。由此可以得出結(jié)論：在單爪撥盤傳動(dòng)下車削出來的工件是一個(gè)正圓柱，并不產(chǎn)生加工誤差。以前的某些論著中，認(rèn)為將形成截面形狀為心臟形的圓柱度誤差的結(jié)論，是不正確的。在圓度儀上對(duì)工件進(jìn)行實(shí)測(cè)的結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。 慣性力的影響 在高速切削時(shí)，如果工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在，就會(huì)產(chǎn)生離心力。它和傳動(dòng)力一樣，在工件的每一轉(zhuǎn)中不斷變更方向，引起工件幾何軸線作上述相同形式的擺角運(yùn)動(dòng)，故理論上講也不會(huì)造成工件圓度誤差。但是要注意的是當(dāng)不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時(shí)，車床主軸軸頸和軸承內(nèi)孔表面的接觸點(diǎn)就會(huì)不斷地變化，軸承孔的圓度誤差將傳給工件的回轉(zhuǎn)軸線。周期變化的慣性力還常常引起工藝系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)。 因此機(jī)械加工中若遇到這種情況，可采用“對(duì)重平衡”的方法來消除這種影響，即在不平衡質(zhì)量的反向加裝重塊，使兩者的離心力相互抵消。必要時(shí)亦可適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，以減少離心力的影響。 對(duì)于剛度較差的工件，夾緊力也常引起變形而造成工件的形狀誤差。例如在用三爪自動(dòng)定心卡盤夾持薄壁筒鏜孔時(shí)（ 圖 423（ a ） ， 動(dòng)畫演示 ） ,假定未夾緊前薄壁筒的內(nèi)、外圓是正圓形，夾緊后則呈三角棱圓形，鏜孔后內(nèi)孔雖呈正圓形，但松開三爪自動(dòng)