【正文】 （４） 間 隙的影響。 （２）薄弱零件本身的 變 形 。2023年 9月 27日 52山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院（一）車床剛度的測(cè)定機(jī)床剛度，是機(jī)床性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。但是作為工藝系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)中的各個(gè)部件環(huán)節(jié)，如機(jī)床、刀具、工件、夾具等，其組成零件很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連接方式很難加以準(zhǔn)確地描述，因此，很少有可能用計(jì)算的方法進(jìn)行剛度的分析估算。在變化過(guò)程中，零件的形狀將逐漸改變，使原有的加工精度逐漸消失。這種內(nèi)應(yīng)力的分布情況由加工時(shí)的各種工藝因素所決定。對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸進(jìn)行冷校直時(shí) ? 車削后的細(xì)長(zhǎng)軸存在上凸的彎曲變形，加一外載對(duì)其進(jìn)行冷校直，如圖 1023a所示，此時(shí)，在截面上半部為壓應(yīng)力，下半部為拉應(yīng)力，如圖 1023b；撤去外載荷，則內(nèi)應(yīng)力重新分布（如圖 1023c所示）。如果將 C部分開(kāi)一缺口，應(yīng)力重新分布，則工件會(huì)產(chǎn)生如圖 1022b所示的彎曲變形。如圖 1022a所示的鑄件在 A、 C部分存在壓應(yīng)力，在 B部分存在拉應(yīng)力。? 內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的本質(zhì)原因在于金屬內(nèi)部不均勻的體積變化。此時(shí)可以用加強(qiáng)桿或?qū)蛑С刑滋岣邫C(jī)床部件的剛度，如圖 1019所示：圖 a所示為在轉(zhuǎn)塔車床上采用固定導(dǎo)向支承套，圖 b所示為采用轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向支承套，用加強(qiáng)桿和導(dǎo)向支承套提高機(jī)床部件的剛度。這樣經(jīng)過(guò)多次正反面交替磨削即可得平面度較高的平面（如圖 f所示）。 圖 1020所示為加工薄壁套筒零件2023年 9月 27日 42山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院圖 1021所示為磨削薄板工件，當(dāng)磁力將工件吸向工作臺(tái)表面時(shí)，工件將產(chǎn)生彈性變形（如圖 a、 b所示）；磨完后，由于彈性恢復(fù)，已磨完的表面又產(chǎn)生翹曲（如圖 c所示）。4. 合理裝夾工件以減少夾緊變形2023年 9月 27日 41山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院在夾緊前，薄壁套筒的內(nèi)外圓是正圓形，用三爪自定心卡盤夾緊后則薄壁套筒呈三棱形，如圖 a所示；鏜孔后，薄壁套筒的內(nèi)孔呈圓形，如圖 b所示；松開(kāi)卡爪后，工件由于彈性恢復(fù)，使已鏜圓的孔產(chǎn)生了三棱圓形的圓度誤差，如圖 c所示。 2023年 9月 27日 38山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院圖 1018 增加支承以提高工件的剛度 2023年 9月 27日 39山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院3. 采用合理的裝 夾 和加工方式。其主要措施是縮小切削力的作用點(diǎn)到支承之間的距離，以增大工件切削時(shí)的剛度。在機(jī)械加工中，由于工件本身的剛度較低，特別是叉類件、細(xì)長(zhǎng)軸等零件，容易變形。 由于部件的接觸剛度低于實(shí)體零件本身剛度，所以提高接觸剛度是提高工藝系統(tǒng)剛度的關(guān)鍵。 提高接觸剛度的另一措施是在接觸面間預(yù)加載荷，這樣可以消除配合面間的間隙，增加接觸面積，減少受力后的變形。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，可采取以下幾方面措施。夾緊力作用點(diǎn)選擇不當(dāng)當(dāng)然，有時(shí)夾緊力幫助減小加工誤差的影響，抵消加工誤差以提高零件的精度。特別是薄壁套、薄板件， 夾緊力常常會(huì)引起很顯著的加工誤差。其結(jié)果會(huì)造成工件的圓度誤差。如圖 1017所示。（二） 切削過(guò)程中受力方向變化引起的工件形狀誤差 切削加工中高速旋轉(zhuǎn)的零部件 (含夾具、工件和刀具等 )不平衡將產(chǎn)生離心力 。 。不僅形狀、位置誤差會(huì)發(fā)生復(fù)映，當(dāng)毛坯材料硬度不均勻或有硬質(zhì)點(diǎn)的存在，同樣會(huì)因切削力變化而產(chǎn)生加工誤差。但走刀次數(shù)太多，會(huì)降低生產(chǎn)率。? ② 增加走刀次數(shù) :設(shè)每次走刀的誤差復(fù)映 系數(shù)為 、 、 …… , 因 為 ， …… ， 所以，總誤差復(fù)映系數(shù)為 : 則 2023年 9月 27日 29山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院可以根據(jù)已知的值，估算出加工后的估計(jì)誤差或根據(jù)工件的公差值與毛坯誤差值確定加工次數(shù)。 由此引起工藝系統(tǒng)的受力變形為 2023年 9月 27日 27山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院加工前后誤差關(guān)系分析（續(xù)）工件誤差為 所以 (1014) 誤差復(fù)映系數(shù)定量的反映了毛坯誤差經(jīng)過(guò)加工的減少的程度，它與工藝系統(tǒng)的剛度成反比，與徑向切削力系數(shù) C成正比。所以， 毛坯的橢圓形誤差在車削后仍然保留在工件上。因此切削分力 Fy也隨著切削深度 α p的變化由最小 (Fy2)變到最大 (Fy1)，工藝系統(tǒng)將產(chǎn)生相應(yīng)的變形，即由 y2變到 y1 (刀尖相對(duì)于工件在法線方向的位移變化 )，2023年 9月 27日 24山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院（ 1）毛坯誤差復(fù)映理論有誤差 (形狀或位置誤差 )的工件毛坯，再次加工后，其誤差仍以與毛坯相似的形式、不同程度地再次反映在新加工表面上， 這種現(xiàn)象稱為 “誤差復(fù)映 ”現(xiàn)象 。2023年 9月 27日 23山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院圖 1016 毛坯形狀誤差復(fù)映 工件轉(zhuǎn)一周，工藝系統(tǒng)變形不同，加工后工件表面仍有橢圓形的圓度誤差。2023年 9月 27日 20山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院工藝系統(tǒng)受力變形隨切削力作用點(diǎn)位置變化例子2023年 9月 27日 21山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院2023年 9月 27日 22山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院2．切削力大小 變 化 對(duì) 加工精度的影響假定在車床上加工短軸， Kxt為常數(shù)，這時(shí)由于被加工表面的形位誤差或材料硬度不均勻而引起切削力變化，使受力變形不一產(chǎn)生加工誤差。實(shí)際上，毛坯誤差的復(fù)映效果也總是存在的。則由式213和式 214，得工件總的變形位移量 yG應(yīng)當(dāng)為：（ 215）圖 210c所示為 合成后的結(jié)果 。2023年 9月 27日 18山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院2023年 9月 27日 19山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院合成分析在實(shí)際情況下，前后頂尖和工件都不會(huì)是絕對(duì)的剛體。刀具縱向走刀，在不同作用點(diǎn)位置處的工件的變形位移為：（ 214）式中： E—— 工件材料的彈性模量； I—— 工件截面的慣性矩。2023年 9月 27日 17山東大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 （ 2） 車 削 細(xì)長(zhǎng)軸 ，由于工件的 變 形產(chǎn) 生鼓形 誤 差。找出剛度薄弱的環(huán)節(jié)加以提高，使其和其他部分大體接近的辦法，稱為剛度平