【正文】 工件受力變形對(duì)精度的影響工件剛度 工藝系統(tǒng)中如果工件剛度相對(duì)于機(jī)床、刀具、夾具來(lái)說(shuō)比較低，在切削力的作用下，工件由于剛度不足而引起的變形對(duì)加工精度的影響就比較大，其最大變形量可按材料力學(xué)有關(guān)公式估算。 刀具剛度 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(jì)。鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對(duì)孔加工精度就有很大影響。刀桿變形也可以按材料力學(xué)有關(guān)公式估算。 機(jī)床部件剛度 （1）機(jī)床部件剛度 機(jī)床部件由許多零件組成，機(jī)床部件剛度迄今尚無(wú)合適的簡(jiǎn)易計(jì)算方法，目前主要還是用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定機(jī)床部件剛度。（2）影響機(jī)床部件剛度的因素 1）結(jié)合面接觸變形的影響2）摩擦力的影響3）低剛度零件的影響4）間隙的影響工藝系統(tǒng)剛度及其對(duì)加工精度的影響 在機(jī)械加工過(guò)程中，機(jī)床、夾具、刀具和工件在切削力作用下，都將分別產(chǎn)生變形，致使刀具和被加工表面的相對(duì)位置發(fā)生變化，使工件產(chǎn)生加工誤差。工藝系統(tǒng)剛度對(duì)加工精度的影響主要有以下幾種情況： （1）由于工藝系統(tǒng)剛度變化引起的誤差（2）由于切削力變化引起的誤差加工過(guò)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(diǎn)劃線位置，由圖可知，在毛坯橢圓長(zhǎng)軸方向上的背吃刀量為ap1，短軸方向沙國(guó)內(nèi)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(duì)應(yīng)于ap1產(chǎn)生的讓刀為y1，對(duì)應(yīng)于ap2產(chǎn)生的讓刀為y2，故加工出來(lái)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度誤差△工＝y(tǒng)1y2，且△毛愈大，△工愈大，這種現(xiàn)象稱為加工過(guò)程中的毛坯誤差復(fù)映現(xiàn)象?！鞴づc△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(guò)測(cè)量毛坯的誤差值來(lái)估算加工后工件的誤差值。（3）由于夾緊變形引起的誤差 工件在裝夾過(guò)程中，如果工件剛度較低或夾緊力的方向和施力點(diǎn)選擇不當(dāng)，將引起工件變形，造成相應(yīng)的加工誤差。 減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑 由前面對(duì)工藝系統(tǒng)剛度的論述可知，若要減少工藝系統(tǒng)變形，就應(yīng)提高工藝系統(tǒng)剛度，減少切削力并壓縮它們的變動(dòng)幅值。（1）提高工藝系統(tǒng)剛度 1）提高工件和刀具的剛度2）提高機(jī)床剛度3）采用合理的裝夾方式和加工方式（2）減小切削力及其變化 合理地選擇刀具材料，增大前角和主偏角，對(duì)工件材料進(jìn)行合理的熱處理以改善材料地加工性能等，都可使切削力減小。 五、工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差 工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時(shí)可占工件總誤差的40%～70%。機(jī)床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會(huì)逐漸升高，同時(shí)它們也通過(guò)各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。當(dāng)單位時(shí)間傳入的熱量與其散出的熱量相等時(shí)，工藝系統(tǒng)就達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。工藝系統(tǒng)的熱源內(nèi)部熱源和外部熱源減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑1）減少發(fā)熱和隔熱 2）改善散熱條件 3）均衡溫度場(chǎng)4）改進(jìn)機(jī)床結(jié)構(gòu)5）加快溫度場(chǎng)的平衡 6）控制環(huán)境溫度六、內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的誤差 基本概念沒(méi)有外力作用而存在于零件內(nèi)部的應(yīng)力，稱為內(nèi)應(yīng)力。工件上一旦產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力之后，就會(huì)使工件金屬處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并伴隨有變形發(fā)生，從而使工件喪失原有的加工精度。 內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生1）熱加工中內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生在熱處理工序中由于工件壁厚不均勻、冷卻不均、金相組織的轉(zhuǎn)變等原因，使工件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。為了克服這種內(nèi)應(yīng)力重新分布而引起的變形，特別是對(duì)大型和精度要求高的零件，一般在鑄件粗加工后安排進(jìn)行時(shí)效處理，然后再作精加工。2）冷校直產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力絲杠一類的細(xì)長(zhǎng)軸經(jīng)過(guò)車削以后，棒料在軋制中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力要重新分布，產(chǎn)生彎曲。冷校直就是在原有變形的相反方向加力F，使工件向反方向彎曲，產(chǎn)生塑性變形，以達(dá)到校直的目的。冷校直后的工件雖然減少了彎曲，但是依然處于不穩(wěn)定狀態(tài)，還會(huì)產(chǎn)生新的彎曲變形。減小內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑 1）改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件時(shí)，盡量做到壁厚均勻，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，以減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。2）增設(shè)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序 3）合理安排工藝過(guò)程粗加工和精加工宜分階段進(jìn)行，使工件在粗加工后有一定的時(shí)間來(lái)松弛內(nèi)應(yīng)力。 七、提高加工精度的途徑減小原始誤差、轉(zhuǎn)移原始誤差、均分原始誤差、均化原始誤差以及誤差補(bǔ)償。任務(wù)六 綜合訓(xùn)練。(一)零件圖分析 這是測(cè)角儀上的支架套零件，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求如下：內(nèi)孔φ34+，端面A是止推面，其表面粗糙度值較小，分別為Ra0．10μm和Ra0．04μm。因轉(zhuǎn)動(dòng)要求精確度高，所以對(duì)φ34++，為O．0015mm，兩孔的同軸度要求更高，為0．002mm。該套的外圓和內(nèi)孔均有階臺(tái)，并有徑向孔需要加工。由此可以看出，該套的主要加工表面是內(nèi)孔φ34+、φ41+，次要加工表面是各外圓及徑向孔的加工。(二)毛坯的選擇由于支架套所用材料為GCrl5，各階臺(tái)外圓直徑相差較大，因而選用鍛件毛坯。(三)基準(zhǔn)選擇 1．精基準(zhǔn)的選擇 在精基準(zhǔn)選擇時(shí)，主要考慮基準(zhǔn)重合與基準(zhǔn)統(tǒng)一等問(wèn)題。本例為保證主要加工表面的精度，尤其是內(nèi)孔φ34++，以端面A為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。2．粗基準(zhǔn)的選擇為保證后續(xù)工序有可靠的精基準(zhǔn)端面A，本例中選擇外圓作粗基準(zhǔn)。 (四)工藝路線的擬訂 1．加工方案的選擇 該零件主要是孔的加工，由于孔的精度高，表面粗糙度又細(xì)(Ra0．01μm)，因此，最終工序應(yīng)采用精磨，該孔的加工順序?yàn)椋恒@孔一半精車一粗磨一精磨。由于兩孔的圓度(0．0015mm)和同軸度()要求高，故需在一次安裝中完成精加工。 2．加工階段的劃分 加工階段以淬火工序前后來(lái)劃分，淬火前為粗加工階段，在粗加工階段中又分為粗車和半精車；淬火后為精加工階段，在精加工階段中又可分為兩個(gè)階段，烘漆前為磨削加工，烘漆后為精磨和研磨加工。 為減少熱處理的影響，淬火工序應(yīng)安排在粗精加工階段之間，以便使淬火時(shí)引起的變形在精加工中予以糾正。為防止淬火時(shí)零件產(chǎn)生較大變形，精加工工序的加工余量應(yīng)適當(dāng)放大。烘漆不能放在最后工序，否則將會(huì)損壞精密加工表面。 3．工藝路線擬訂 1)粗車端面；外圓φ84．5為φ8745；鉆孔φ3060；(三爪夾一端)；再調(diào)頭車外圓φ68為φ70 x67；車φ52為φ5428；鉆孔為φ3844．5(三爪夾大端)。 2)半精車左端面及φ84．5；φ34+。，倒角及車槽(夾小端)；再調(diào)頭車右端面，車φ6800。04至尺寸；φ52留磨量，車M460．5螺紋長(zhǎng)4．2為4．4，車孔φ41+；車φ42槽，車外圓斜槽二處，并倒角(夾大端)。 3)鉆各端面軸向孔；鉆徑向孔；攻螺紋(夾外圓)。 4)淬火60～62HRC。 5)磨外圓φ84．5至尺寸；磨外圓φ5000。05及3+；再調(diào)頭磨外圓φ5200。06及28．5(φ34孔定位，采用可脹心軸)。 6)校正φ5200。06外圓，粗磨孔φ34++．2(端面及外圓定位)。 7)檢驗(yàn)。 。 8)發(fā)藍(lán)。 9)噴漆。 10)磨左端面，留研磨量，保證平行度0．05(右端面定位)。 11)粗研左端面，平行度為0．005(左端面定位)。 12)精磨孔φ41++(左端面定位，一次安裝下磨削)。 13)精研左端面達(dá)到表面粗糙度值為Ra0．041μm(左端面定位)。 14)檢驗(yàn)。（五）填寫工藝文件根據(jù)工藝規(guī)程的內(nèi)容，填寫工藝文件（六）切削用量與工時(shí)定額的確定項(xiàng)目小結(jié) 本項(xiàng)目主要介紹機(jī)械加工工藝方面的基本知識(shí)。機(jī)械加工工藝是機(jī)械加工人員必須具備的基本專業(yè)知識(shí)。技術(shù)人員在對(duì)將要加工的零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和技術(shù)分析后，制定出要保證這些技術(shù)條件的工藝方案，操作人員應(yīng)和其探討該工藝方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)，找出最佳的工藝實(shí)施方法。操作人員自己也應(yīng)具備簡(jiǎn)單零件的工藝編制能力，如工藝路線的安排、決定是否采用工序集中還是工序分散、定位基準(zhǔn)的確定、工藝尺寸的保證方法等。在學(xué)習(xí)了車工技術(shù)和銑工技術(shù)等加工技術(shù)后還要能采用合理的切削用量。項(xiàng)目練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的4個(gè)備選答案中選出1個(gè)正確的答案，并將正確答案的標(biāo)號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。)在車床上加工某零件，先加工其一端，再調(diào)頭加工另一端，這應(yīng)是 ( ) 。 一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地，對(duì)一個(gè)（或同時(shí)加工的幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那部分機(jī)械加工工藝過(guò)程稱為（ ） 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是指（ ） 下面的結(jié)論哪一個(gè)是正確的（ ） 定位基準(zhǔn)是指( )、線、面 、線、面、線、面 、線、面粗基準(zhǔn)是指（ ） 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指（ ）。 D用于測(cè)量工件尺寸、位置的基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定義為( ) 、位置的基準(zhǔn)加工軸的外圓表面時(shí)，如果上道工序的尺寸最大值為da max，最小值為da min，本工序的尺寸最大值為dbmax，最小值為db min，那么，本工序的雙邊最大加工余量2Zmax等于（ ）A..da maxdb max maxdb min mindb max mindb min10．勞動(dòng)生產(chǎn)率是指（ ） A..勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度 11．在車床上，用3把刀具同時(shí)加工一個(gè)零件的3個(gè)表面的工步為（ ）工步A..1個(gè) 12．機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)類型可分為（ ）三大類A..單件、小批、小量 B. 單件、大批、大量 C. 單件、小批、大量 D. 單件、成批、大量13．在單件生產(chǎn)中，常采用（ ）法加工A..工序集中 D. 工序集中和工序分散混合使用14．機(jī)械加工的基本時(shí)間是（ ）A..勞動(dòng)時(shí)間 二、判斷題 （正確的在題后括號(hào)內(nèi)畫“√”，錯(cuò)誤的畫“”)一批軸要進(jìn)行粗加工和精加工，通常應(yīng)至少分成兩道工序。( )提高勞動(dòng)生產(chǎn)率可以通過(guò)增加設(shè)備數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。( )最大限度的工序集中，是在一個(gè)工序中完成零件的全部加工。( ) 在一道工序中如果有多個(gè)工步，那么這些工步可以是順序完成，也可以同步完成。( )制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，如果是單件小批生產(chǎn)應(yīng)盡量使工序集中，如果是大量產(chǎn)則只能使工序分散。（ ）單件小批生產(chǎn)中多采用工序分散原則。 ( )粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。( )8．生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。（ ）9．所謂基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，是指選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡可能統(tǒng)一選用一個(gè)表面既作為粗基準(zhǔn)又作為精基準(zhǔn)的原則。（ ）10．一批軸要進(jìn)行粗加工和精加工，通常應(yīng)至少分為兩道工序。（ ）11．測(cè)量基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)是同一概念。（ ）12．在一道工序中，只能有一次安裝。（ ）三、簡(jiǎn)答題(什么是工藝路線精密零件為什么要?jiǎng)澐旨庸るA段什么叫生產(chǎn)綱領(lǐng)？單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)各有哪些主要工藝特點(diǎn)？4．簡(jiǎn)述工序集中和工序分散的特點(diǎn)。5．精基準(zhǔn)的選擇原則是什么？6．零件結(jié)構(gòu)工藝性主要涉及哪些方面？四、應(yīng)用題如先以A面定位加工C面，得尺寸A1；然后再以A面定位用調(diào)整法加工臺(tái)階面B，得尺寸A2，要求保證B面與C面間尺寸A0。試求工序尺寸A2。在車床上已加工好外圓、內(nèi)孔及端面，現(xiàn)須在 銑床上銑右端缺口，及26177。，求采用調(diào)整法加工時(shí)控制尺寸H、A及其偏差并畫出尺寸鏈圖。 31 / 31