加工質(zhì)量分析及控制-資料下載頁
2025-06-17 00:08本頁面
【正文】 圖4－18 圖4－19 車床刀架部件剛度的實測曲線圖4－19為用實驗方法測得車床刀架部件剛度曲線，其特點為：1）變形與作用力不是線性關(guān)系，表明部件的變形不純粹是彈性變形。 2）加載與卸載曲線不重合，表明在加載—卸載值環(huán)中有能量損失。 3）卸載后曲線不能回到原點。說明有殘留變形。4）部件的實際剛度遠比按實體可能估算的小。造成部件剛度具有上述特點的原因主要有以下幾個方面：①連接表面間的接觸變形 圖4－20連接表面間的接觸變形②薄弱零件本身的變形圖4－21 機床部件剛度的薄弱環(huán)節(jié)③ 間隙的影響 ④ 摩擦的影響 （二）工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響1．切削力大小變化對加工精度的影響加工過程中，由于工件的加工余量發(fā)生變化工件材質(zhì)不均等因素引起的切削力變化，使工藝系統(tǒng)變形發(fā)生變化，從而產(chǎn)生加工誤差。 若毛坯A有橢圓形狀誤差（如右圖）。讓刀具調(diào)整到圖上雙點劃線位置，由圖可知，在毛坯橢圓長軸方向上的背吃刀量為ap1，短軸方向的背吃刀量為ap2。由于背吃刀量不同，切削力不同，工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的讓刀變形也不同，對應(yīng)于ap1產(chǎn)生的讓刀為y1，對應(yīng)于ap2產(chǎn)生的讓刀為y2,故加工出來的工件B仍然存在橢圓形狀誤差。由于毛坯存在圓度誤差△毛＝ap1ap2，因而引起了工件的圓 圖4－22 毛坯形狀誤差的復(fù)映度誤差△工＝y(tǒng)1y2，且△毛愈大，△工愈大，這種現(xiàn)象稱為加工過程中的毛坯誤差復(fù)映現(xiàn)象。△工與△毛之比值ε稱為誤差復(fù)映系數(shù)，它是誤差復(fù)映程度的度量。尺寸誤差（包括尺寸分散）和形狀誤差都存在復(fù)映現(xiàn)象。如果我們知道了某加工工序的復(fù)映系數(shù)，就可以通過測量毛坯的誤差值來估算加工后工件的誤差值。討論：216。增加走刀次數(shù),可減小誤差復(fù)映,提高加工精度,但生產(chǎn)率降低了。216。提高工藝系統(tǒng)剛度，對減小誤差復(fù)映系數(shù)具有重要意義。 216。毛坯的各種形狀誤差（圓度、圓柱度、同軸度、平面度等）都會以一定的復(fù)映系數(shù)，復(fù)映成工件的加工誤差。216。毛坯材料的不均勻，HB有變化，同樣會引起背向力的變化，產(chǎn)生加工誤差，分析方法同誤差復(fù)映規(guī)律。2．切削力作用位置變化對加工精度的影響1） 工件的剛度及其變形根據(jù)材料力學(xué)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)。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4－23），工藝系統(tǒng)的總變形 y系統(tǒng)為： yxt＝y(tǒng)x+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］ (416) 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4－24）。 圖4－23 圖4－24切削過程中受力方向變化引起的加工誤差1）由于傳動力引起的誤差 在車床或磨床類機床上加工軸類零件時，常用單爪撥盤帶動工件旋轉(zhuǎn)，如圖425所示。圖4－25 單爪撥盤傳動下工件的受力分析 圖4－26 單爪撥盤傳動下工件的變形分析結(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。2）由于慣性力引起的誤差 在高速切削時，如果工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在，就會產(chǎn)生離心力。它和傳動力一樣，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動，故理論上講也不會造成工件園度誤差。但是要注意的是當不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時，車床主軸軸頸和軸承內(nèi)孔表面的接觸點就會不斷地變化，軸承孔地園度誤差將傳給工件地回轉(zhuǎn)軸心。 因此可采用配重平衡的方法來消除這種影響，必要時亦可適當降低主軸轉(zhuǎn)速，以減小離心力的影響。 1）由于機床部件或工件本身重量以及它們在移動中位置變化而引起的加工誤差（圖） 圖4－27 機床部件自重引起地橫梁變形2）由于夾緊力引起的加工誤差（圖428） 圖4－28 套筒夾緊變形誤差 Ⅰ－工件 Ⅱ－開口過渡環(huán)圖4－24 薄片工件的磨削a)毛坯翹曲 b) 電磁工件臺吸緊 c) 磨后松開，工件翹曲d) 磨削凸面 e) 磨削凹面 f) 磨后松開，工件平直三）減小工藝系統(tǒng)受力變形的措施（1）提高接觸剛度通過提高導(dǎo)軌等結(jié)合面的刮研質(zhì)量、形狀精度并降低表面粗糙度，都能增加接觸面積，有效地提高接觸剛度。預(yù)加載荷，也可增大接觸剛度。（2）提高零部件剛度減小受力變形加工細長軸時，采用中心架或跟刀架來提高工件的剛度。采用導(dǎo)套、導(dǎo)桿等輔助支承來加強刀架的剛度。（3）合理安裝工件減小夾緊變形對剛性較差的工件選擇合適的夾緊方法，能減小夾緊變形，提高加工精度（4）減少摩擦防止微量進給時的“爬行”采用塑料滑動導(dǎo)軌，其摩擦特性好，有效防止低速爬行，運行平穩(wěn)，定位精度高，具有良好的耐磨性、減振性和工藝性。此外，還有滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。（5）合理使用機床（6）合理安排工藝，粗精分開（7）轉(zhuǎn)移或補償彈性變形 完美DOC格式整理
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