【文章內(nèi)容簡介】 ，總是要進行這樣或那樣的調(diào)整工作。 ?由于調(diào)整不可能絕對地準確，也就帶來了一項原始誤差，即 調(diào)整誤差 。 20233 83 ?不同的調(diào)整方式，有不同的誤差來源： ? —— 廣泛用在單件、小批生產(chǎn)中。 這種調(diào)整方式產(chǎn)生調(diào)整誤差的來源有三個方面： ? (1)度量誤差 ? 量具本身的誤差和使用條件下的誤差摻入到測量所得的讀數(shù)之中，無形中擴大了加工誤差。 20233 84 ? (2) 加工余量的影響 ? 切削加工中刀刃所能切掉的最小切屑厚度有一定限度，切屑厚度再小時刀刃就“咬”不住金屬而打滑，光起擠壓作用。 ? 精加工最后所得的工件尺寸要比試切部分的尺寸小些(鏜孔時則相反 )。粗加工試切時情況剛好相反。 圖 511 試切調(diào)整 20233 85 ? (3)微進給誤差 在試切最后一刀時 ， 總是要調(diào)整一下車刀 (或砂輪 ) 的徑向進給量 。 ? 這時常會出現(xiàn)進給機構(gòu)的 “ 爬行 ” 現(xiàn)象 ， 結(jié)果刀具的實際徑向移動比手輪上轉(zhuǎn)動的刻度數(shù)要偏大或偏小些 ， 以致難于控制尺寸的精度 ， 造成了加工誤差 。 ? 減小誤差的兩種措施： ? 一種是在微量進給以前先退出刀具 ， 然后再快速引進刀具到新的手輪刻度值 ， 中間不加停頓 ， 使進給機構(gòu)滑動面間不產(chǎn)生摩擦； ? 另一種是輕輕敲擊手輪 ， 用振動消除靜摩擦 。 ? 這時的調(diào)整誤差取決于操作者的操作水平 。 20233 86 ?在大批大量生產(chǎn)中廣泛應用行程擋塊 、 靠模 、 凸輪等機構(gòu)保證加工精度 。 ?這時候 ， 這些機構(gòu)的制造精度和調(diào)整 ， 以及與它們配合使用的離合器 、 電氣開關(guān) 、 控制閥等的靈敏度就成了影響誤差的主要因素 。 20233 87 ? 1)在大批大量生產(chǎn)中用多刀加工時 ， 常用專門樣件來調(diào)整刀刃間的相對位置 。 ? 2) 當工件形狀復雜 ， 尺寸和重量都比較大的時候 ， 采用樣板對刀 。 ? 3)在一些銑床夾具上常裝有對刀塊 ， 專門供銑刀對刀之用 。 ? 這時樣板本身的誤差和對刀誤差成了調(diào)整誤差的主要因素 。 20233 88 工藝系 統(tǒng)磨損引 起的誤差 磨損破壞了成形運動，改變了工件與 刀具的相對位置和速比，產(chǎn)生加工誤差 刀具磨損嚴重影響工件的 形狀精度、尺寸精度 20233 89 工藝系統(tǒng)： 機床、夾具、工件、刀具 外力： 切削力、傳動力、慣性力、夾緊力、重力 產(chǎn)生加工誤差（ 舉例 ） 破壞了刀具、工件間相對位置 四、工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差 工藝系統(tǒng)受力變形現(xiàn)象 20233 90 圖 受力變形對工件精度的影響 a) 車長軸 b） 磨內(nèi)孔 20233 91 20233 92 ?工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對于機床、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件由于剛性不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大，其最大變形量可按材料力學有關(guān)公式估算。 ?外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計。 ?鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對孔加工精度就有很大影響。刀桿變形也可按材料力學有關(guān)公式估算。 20233 93 1. 工藝系統(tǒng)剛度的概念 20233 94 負 剛 度 現(xiàn) 象 ? 刀架系統(tǒng)在 Fp力作用下引起同向變形 y（ 圖 715a）； ?在 Fc力作用下引起的變形 y與 Fp方向相反（圖 715b）。 20233 95 圖 車削加工中的負剛度現(xiàn)象 20233 96 系統(tǒng)剛度與環(huán)節(jié)剛度 工藝系統(tǒng)的剛度是由組成工藝系統(tǒng)各部件的剛度決定的。工藝系統(tǒng)的總變形量為： yxt= yjc+ydj+yjj+ygj kxt=Fp/yxt, kjc= Fp/yjc ， kdj= Fp/ydj , kjj= Fp/yjj， kgj= Fp/ygj 工藝系統(tǒng)剛度的一般式為： kxt= 1/(1/kjc+1/ kdj+1/ kj+1/ kgj) （ 4 7） 20233 97 3. 機床部件剛度特點 20233 98 圖 單向靜載測定車床剛度 1－心軸 6－千分表 4－測力環(huán) 5－螺旋加力器 圖 5－ 15 車床刀架部件的剛度曲線 Ⅰ －一次加載 Ⅱ －二次加載 Ⅲ －三次加載 20233 99 （ 1）機床部件剛度的特點 1） 背向力 Fp與刀架變形 ydj不是線性關(guān)系。 2） 加載曲線與卸載曲線不重合。 3） 加載曲線與卸載曲線不封閉（卸載后 由于存在殘余變形，曲線回不到原點）。 4） 部件的實際剛度遠比按實體結(jié)構(gòu)的估計 值小。 20233 100 1)結(jié)合面接觸變形的影響 ? 由于零件表面存在宏觀幾何形狀誤差和微觀幾何形狀誤差，結(jié)合面的實際接觸面積只是名義接觸面積的一小部分，在外力作用下，實際接觸區(qū)的接觸應力很大，產(chǎn)生了較大的接觸變形。 ? 這就是機床部件剛度不呈直線、機床部件剛度遠比同尺寸實體的剛度要低得多的主要原因，也是造成殘留變形和多次加載卸載循環(huán)后殘留變形也趨于穩(wěn)定的原因之一。 （ 2）影響機床部件剛度的因素 20233 101 兩零件結(jié)合面間的接觸情況 接 觸 剛 度 20233 102 ? 一般情況下，表面愈粗糙，接觸剛度愈??； ? 表面宏觀幾何形狀誤差愈大，實際接觸面積愈小，接觸剛度愈?。? ? 材料硬度高，屈服極限也高，塑性變形就小，接觸剛度就大； ? 表面紋理方向相同時，接觸變形較小，接觸剛度就較大。 20233 103 2)摩擦力的影響 ? 如下圖所示 ， 機床部件在經(jīng)過多次加載卸載之后 ， 卸載曲線回到了加載曲線的起點 D， 殘留變形不再產(chǎn)生 ， 但此時加載曲線與卸載曲線仍不重合 。 ? 其原因在于機床部件受力變形過程中有摩擦力的作用 。 ? 加載時摩擦力阻止其變形的增加 ， 卸載時摩擦力阻止其變形的減小 。 ? 摩擦力總是阻止其變形的變化的 ， 這就是機床部件的 變形滯后現(xiàn)象 。 20233 104 3)低剛度零件的影響 在機床部件中，個別薄弱零件對剛度的影響很大。 圖 機床部件剛度的薄弱環(huán)節(jié) a) 溜板中的楔鐵 b) 軸承套 20233 105 圖 表面接觸變形與壓強的關(guān)系 20233 106 4)間隙的影響 ? 機床部件受力作用，首先消除零件間在受力作用方向上的間隙，會使機床部件產(chǎn)生相應的位移。 ? 在加工過程中，如果機床部件的受力方向始終保持不變，機床部件在消除間隙后就會在某一方向與支承件接觸，此時間隙對加工精度基本無影響。 ? 但如果受力方向經(jīng)常改變，就要考慮間隙的影響。 20233 107 根據(jù)材料力學的撓度計算公式，其切削點工件的變形量為： yw=Fp(Lx)2x2/3E I L (418) 從上式的計算結(jié)果和車削的實際情況都可證實，切削后的工件呈鼓形，其最大直徑在通過軸線中點的橫截面內(nèi)。 1） 工件的剛度及其變形 （二）工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響 切削力作用位置變化引起的加工誤差 20233 108 2） 工件短而粗 即此時工藝系統(tǒng)剛度主要取決于機床剛度 當?shù)毒咔邢鞯焦ぜ娜我馕恢? C時（ 圖示 ），工藝系統(tǒng)的總變形 y系統(tǒng) 為： yxt＝ yx+y刀架 通過推證可知工藝系統(tǒng)在工件切削點處的變形量為 : y系統(tǒng) =Fp［ 1/k刀 +1/k頭 (Lx/x)2+1/k尾 (x/L)2］ (516) 可以看出 : y系統(tǒng) =f(x)， 是一個二次拋物線方程，變形大小隨刀具在 x方向位置變化 ,使車出的工件呈拋物線形狀（ 圖 5－20）。 20233 109 圖 5－ 19 工藝系統(tǒng)受力變形隨切削位置而變化 20233 110 圖 5－ 20 剛度變化造成工件誤差 1－理想的工件形狀； 2－ k頭 ≠k尾 時車出的工件形狀 20233 111 3）工藝系統(tǒng)剛度及總變形 綜合上述兩種情況，工藝系統(tǒng)的總變形量為式（ 416）和式（ 418）的疊加 Y系統(tǒng) =Fp［ 1/k刀架 +1/k頭 (Lx/x)2+1/k尾 (x/L)2 +(Lx)2x2/3EIL］ 工藝系統(tǒng)的剛度為 Kxt=Fp/yxt=1/ ［ 1/k刀架 +1/k頭 (Lx/x)2+1/k尾 (x/L)2 +(Lx)2x2/3EIL］ 可以看出 Kxt=f(x) 由于在工件加工的不同位置， Kxt不同，使加工后工件的徑向尺寸不同，從而產(chǎn)生形狀誤差。 20233 112 以車削短圓柱工件外圓為例，如 圖 518所示。 由于毛坯存在的圓度誤差 △ m=ap1ap2 引起了工件產(chǎn)生圓度誤差 △ w=y1 y2 且△ m越大，△ w越大，這種由于工藝系統(tǒng)受力變形的變化而使毛坯橢圓形狀誤差復映到加工后工件表面的現(xiàn)象稱為 “誤差復映” 。 切削力 大小變化引起的加工誤差（誤差復映） 20233 113 圖 5－ 18 毛坯形狀誤差復映 20233 114 1＜稱為誤差復映系數(shù)， ??? mw ??? f、 ap 、 vc － 分別為進給量、背吃刀量和切削速度； pFKpFC 、 ppp FFF nyx 、 CKvfCppFpFp FncyF ?1?pFx pcaF ? )(),( 222111 yacFyac pPpp ????式中 －與切削條件有關(guān)； －指數(shù)； ，所以 在一次走刀加工中，切削速度、進給量及其它切削條件設(shè)為不變，即 C為常數(shù)，在車削加工中， 即 pFKpFncvpFyfpFxpapFCpF ?根據(jù)車削力的計算公式20233 115 由于 y y2相對 ap ap2而言數(shù)值較小，可忽略不計，即有 mxtppxtxtPxtpwppppkCaakCkFFFyycaFcaF???????????)(,2121212211所以 xtkC?? 由上式可知 ,工藝系統(tǒng)的剛度 kxt越大 ,復映系數(shù) ε越小 ,毛坯誤差復映到工件上去的部分就越少 。 一般 ε1,經(jīng)加工之后工件的誤差比加工前的誤差減小 ,經(jīng)多道工序或多次走刀加工之后 ,工件的誤差就會減小到工件公差所許可的范圍內(nèi) 。 若經(jīng)過 n次走刀加工后 ， 則誤差復映為 △ w=ε1ε2… εn△ m 總的誤差復映系數(shù) εz=ε1ε2… εn 20233 116 在粗加工時 ,每次走刀的進給量 f一般不變 ,假設(shè)誤差復映系數(shù)均為 ε,則 n次走刀就有 εz=εn 討論： 20233 117 1）由于傳動力引起的誤差 結(jié)論： 在單爪撥盤傳動下車削出來的工件是一個正園柱，并不產(chǎn)生加工誤差。 切削過程中受力方向變化引起的加工誤差 20233 118 圖 5－ 21 單爪撥盤傳動下工件的受力分析 20233 119 圖 5－ 22 單爪撥盤傳動下工件的變形分析 202