北京科技大學(xué)機(jī)械制造工程4-講稿(編輯修改稿)
2025-01-16 08:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ?3EJLxxLFy 22pMW)( ??WpWkFy ?工藝系統(tǒng)中，工件是單一零件，它的剛度可以利用材料力學(xué)公式求出；床頭箱、尾架、刀架都是由若干零件裝配組成的部件，它們的剛度無法直接計算，須通過實驗的方法獲得（對部件施加力，記錄力及變形量，通過作圖法求剛度）。 ? 工藝系統(tǒng)受力變形 ? 工藝系統(tǒng)在 MM處剛度 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ])()()([3EJLxxLk1Lxk1LxLk1Fyyyyy22B2T2HpMWMBMTMHMs?????????? ????y y H x y T y BM y WM Fp M M A B C x L 3EJLxxLk1Lxk1LxLk11yFk22B2T2HMspMs)()()(??????? 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 切削力大小不變，但切削力作用點位置變化引起加工誤差 位置不同 ?剛度不同 ?變形不同 ?圓柱度誤差 ? 工件剛度大、機(jī)床剛度小； ? 工件剛度小、機(jī)床剛度大； 3EJLxxLk1Lxk1LxLk11k22B2T2HMs )()()( ?????? 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 工件剛度大、機(jī)床剛度小 （短粗軸） 工件變形可忽略不計 加工誤差以機(jī)床受力變形為主 車外圓時，工件呈鞍形 Lkk11x0lk2xlkxL2yk1Lxk1LxLk1FyTH2T2HMsB2T2HpMs?????????????)(])()([mink1kk1FyLkk11xk1k1FyLxk1k1Fy0xBTHpsTHBTpsBHps????????????][][][ 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 工件剛度小、機(jī)床剛度大（細(xì)長軸） 機(jī)床變形可忽略不計 加工誤差以工件受力變形為主 車外圓時，工件呈鼓形 L21x0xLxLxy3EJLxxLFy2Ms22pMs??????????)()()(max48EJLFy2Lx0yLx0y0x3psss??????? 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起加工誤差 工件加工過程中，加工余量不均或工件材料硬度不均等，都將引起切削力的改變，使工藝系統(tǒng)的變形發(fā)生變化，造成加工誤差 正系數(shù)各種因素對切削力的修，公式的實驗條件不符時當(dāng)實際加工條件與經(jīng)驗指數(shù)系數(shù)、條件的系數(shù)取決于工件材料和切削背向切削力?????????pppppppFpFpFpFFFFFpFZYXpFpkZYXCFP84kvfaCF 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 切削力大小變化引起加工誤差 車床上車軸，毛坯為自由鍛件，有圓度誤差，為橢圓形。 為加工出直徑為 do的軸，調(diào)好刀具位置。 加工過程中，切削深度變化 最大切深： ap1 最小切深： ap2 ap1 ys1 a p2 y s2 毛坯 希望加工的零件表面 實際獲得的零件表面 do 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 切削力大小變化引起加工誤差 1XkvfCCCakvfaCFpppFpFpppFpFpFpFFZYFpFZYXpFp????ap1 ys1 a p2 y s2 毛坯 希望加工的零件表面 實際獲得的零件表面 do ???? 短軸位置長軸位置p2p1p CaCaF 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 切削力大小變化引起加工誤差 MspMs yFk ? 短軸位置長軸位置sp2s2sp1s1kCaykCay??毛坯的橢圓形誤差以一定比例反映到加工后的工件表面上 s2s1 yyw ???加工后圓度誤差p2p1 aaB ???加工前圓度誤差ap1 ys1 a p2 y s2 毛坯 希望加工的零件表面 實際獲得的零件表面 do 工藝系統(tǒng)受力變形影響加工精度 ? 切削力作用點位置不變，但切削力大小變化引起加工誤差 由于工藝系統(tǒng)的受力變形，工件加工前的誤差 △ B以類似的形狀反映到加工后的工件上去，造成加工后的誤差△ W，這種現(xiàn)象稱為誤差復(fù)映。 誤差復(fù)映的程度通常以誤差復(fù)映系數(shù) ε 表示。 sZFZFsZFp2p1s2s1KfCfCKfCaayyBW yFxyFxyFx ?????????? 誤差復(fù)映規(guī)律小結(jié) ? 毛坯的任何形狀、位置誤差都會復(fù)映給零件，使加工后的零件存在加工誤差； ? 0ε 1，且 與系統(tǒng)剛度成反比。 ? 系統(tǒng)剛度差時，通過增加走刀次數(shù)來減小誤差復(fù)映引起的加工誤差。 1BWWWWWWWBWnn3211nnn23312211????????????????????????????? 減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑 ? 提高工藝系統(tǒng)剛度 ?設(shè)計機(jī)床、夾具、刀具有足夠的剛度 ?提高工件在加工中的剛度 ?提高刀具在加工中的剛度 ? 合理選擇刀具角度，減小背分力 Fp（法向切削力） eg: 車細(xì)長軸時，應(yīng)選擇較大主偏角（ 75186。~90186。）的車刀，減小背分力 切削平面與進(jìn)給平面的夾角，在基面內(nèi)測量。 Or，主切削刃與進(jìn)給方向的夾角 kr vf 機(jī)床結(jié)構(gòu)演化 提高工件在加工中的剛度 ? 薄壁套夾緊變形 毛坯 夾緊后 鏜孔后 松開后 提高工件在加工中的剛度 ? 薄壁套夾緊變形的改進(jìn)措施 采用專用卡爪或開口過渡環(huán)，使得夾緊力均勻，減小夾緊變形 專用卡爪 開口過渡環(huán) 提高工件在加工中的剛度 ? 臥式銑床上銑削角鐵形零件 ? 細(xì)長軸類零件加工 ?中心架、跟刀架 （ a）所示裝夾、加工方式，工件的剛度較低；改用（ b）所示裝夾、加工方式，則剛度可大大提高。 提高刀具在加工中的剛度 ? 孔加工刀具（鉆頭、鉸刀、鏜刀）在使用中，通過增設(shè)附加支承（鉆套、鏜套）來提高刀具剛度 鏜桿 n f 鏜刀 工件 鏜套 工件 鉆頭 鉆模板 鉆套 n f 工藝系統(tǒng)受力變形與受熱變形對加工精度的影響 ? 受熱變形 ?工藝系統(tǒng)熱源 ? 內(nèi)部熱源 動力源（電機(jī)、液壓系統(tǒng)）產(chǎn)生熱量 傳動系統(tǒng)摩擦生熱 切削過程產(chǎn)生熱量 （車削 30%、鉆削 50%、磨削 80%的切削熱傳遞給工件） ? 外部熱源 陽光、照明、取暖設(shè)備 ?精密機(jī)床要求恒溫環(huán)境 工藝系統(tǒng)受力變形與受熱變形對加工精度的影響 ? 受熱變形影響 ?機(jī)床熱變形的影響 ?工件熱變形的影響 ?刀具熱變形的影響 工藝系統(tǒng)受熱變形影響加工精度 ? 機(jī)床熱變形的影響 ? 機(jī)床體積大，熱容量大，達(dá)到熱平衡的時間長； ? 機(jī)床各部分受熱變形不均勻，破壞原有的位置精度。 ? 車、銑、鏜床：主軸箱發(fā)熱； ? 磨床：磨頭軸承和液壓系統(tǒng) 車床主軸發(fā)熱使主軸箱在垂直面內(nèi)（ Y）和水平面內(nèi)（ X）發(fā)生偏移和傾斜 工藝系統(tǒng)受熱變形影響加工精度 ? 工件熱變形的影響 ?熱脹冷縮產(chǎn)生尺寸誤差 車、磨軸類零件時的熱伸長公式 ?受熱不均勻（ p137~138） CC1mmLLLL
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1