【正文】 系統(tǒng)系統(tǒng))(于或等于總的誤差復(fù)映系數(shù)應(yīng)小，可知由 ?????mgiB ?22211121 )()( 21系統(tǒng)系統(tǒng) KHBfCK HBfC yFyFyyFyFy nyFF ny ???????? ??? 0 0 0 0 0 0 0 0 /2 0 0 0 0 ???????????? ）（）（ ，?mmNKK? 8 載時(shí)，開(kāi)始載荷小于螺釘所形成的夾緊力，這時(shí)變形較小，剛度較高；當(dāng)載荷大于螺釘所形成的夾緊力，這時(shí)螺釘將變形、因此變形較大，剛度較差，所以有連接件的一些結(jié)構(gòu)中，多出現(xiàn)凸形變形曲線。 工件軸向截面的精度也有誤差復(fù)映現(xiàn)象。 在成批大量生產(chǎn)中用調(diào)整法加工時(shí)，如毛坯尺寸不一，那么加工后這批工件將會(huì)造成尺寸分散（尺寸不一現(xiàn)象）。 設(shè) 進(jìn) 行 兩 次 走 刀 ， 第 二 次 走 刀 進(jìn) 給f2=／ r，用了另一把車刀， Cfy=，實(shí)際為兩工步。 1）若選走刀次數(shù) i=1，工件徑向截面幾何形狀精度要求為 ，即考慮工件要求達(dá)到h6，尺寸公差為 ，取幾何形狀誤差占尺寸公差的 50%，求算這時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度要多少 2）若已知工藝系統(tǒng)剛度為 20200N／ mm（主要指機(jī)床的剛度），問(wèn)需要走刀幾次才能達(dá)到。前角γ =0186。 200 的鍛鋼軸，材料σb=75179。 解答 : 先計(jì)算切削力 Fy： 1 車床的彈性變形 : 將工件分為八段 ,點(diǎn)距 250mm，按點(diǎn)計(jì)算車床在 Fy 力作用下的變形為 y 車床 )(202020202020300001400001202050000120202 0 0 011122222222mxxmmxxKLxKLxLKFyyLxLyLxydjwztjy??????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? ????????? ????????? 刀架尾架主軸箱車床 2 工件的彈性變形 : 工件在 Fy 力作用下的變形為 y 工件 ? ? ? ? ? ?? ? ? ?mxxmmxxL xxLEIFy y?16 224112222 3 73??????????????工件 式中 E—— 鋼彈性模量為 ）（ Pa11102? J—— 圓截面的慣性矩為 ）（ ? 3 工件軸向截面形狀誤差 : 將車床和工件的變形疊加，以 工件車床 ?y 件受切削力產(chǎn)生變形引起工件半徑的變化量，如下表。 2020 長(zhǎng)軸，工件材料 45 鋼σ b=（ 60～ 70）179。 3. 影響位置精度的主要因素： 采用一次裝夾和直接裝夾，工件加工的位置精度主要受機(jī)床幾何精度的影響；采用找正裝夾為工件安裝的找正精度；采用夾具裝夾為機(jī)床幾何精度、夾具制造精 度、夾具定位精度或找正精度；采用非成形運(yùn)動(dòng)法加工時(shí)為工件加工表面間位置的檢測(cè)精度。 工藝系統(tǒng)原有誤差對(duì)加工精度的影響 1. 影響尺寸精度的主要因素： 尺寸測(cè)量精度、微量進(jìn)給精度、微薄切削層的極限厚度和工件的定位及刀具的調(diào)整精度。 位置精度的獲得方法 1）一次裝夾法 ： 當(dāng)零件上有相互位置精度要求的各表面是在同一次裝夾中加工出來(lái)的時(shí)候，表面相互位置精度是由機(jī)床有關(guān)部分的相互位置精度來(lái)保證的。如在滾齒機(jī)上加工齒輪的齒面。其形狀精度取決于刀刃的形狀精度，又有賴于機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)的精度。 2）成形法： 利用成形刀具代替普通刀具來(lái)獲得要求的幾何形狀表面。刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡取決于刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（成形運(yùn)動(dòng)）。采用這種加工方法得到的工件尺寸精度取決于控制系統(tǒng)中各元件的靈敏度、系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及機(jī)械裝置的工作精度。由于刀具有磨損，磨損后尺寸就不能保證，因此成本較高，多用于大批和大量生產(chǎn) 4）自動(dòng)控制法： 采用自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)加工過(guò) 程中的刀具進(jìn)給、工件測(cè)量和切削運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行自動(dòng)控制，而獲得要求的工件尺寸。如鉆頭、鏜刀塊、拉刀及鉸刀等來(lái)加工孔。這種方法在加工時(shí)不再進(jìn)行試切，生產(chǎn)率大大提高，但精度低些，主要決定于機(jī)床、夾具的精度和調(diào)整誤差。此法 5 的生產(chǎn)率低，要求工人的技術(shù)水平較高，否則質(zhì)量不易保證，因此多用于單 件、小批生產(chǎn)。試指出： （ 1）平面 2 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)； （ 2）孔Ⅱ的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。 3）一個(gè)約束點(diǎn)只能限制工件一個(gè)自由度 4）每個(gè)約束點(diǎn)所限制的自由度，原則上不允許重復(fù)或互相矛盾。 定位元件限制的自由度數(shù)歸類 選擇定位元件時(shí)應(yīng)注意以下原則： 1）必須與工件定位基面相適應(yīng)； 2）定位元件的數(shù)量和分布，應(yīng)保證工件位置正確，定位穩(wěn)定可靠； 3）不應(yīng)損傷工件的定位基準(zhǔn)面，特別是已 加工表面； 4）定位元件應(yīng)有較高的剛度； 5）定位元件應(yīng)有較高的耐磨性 定位基本原理要點(diǎn)： 1）工件在夾具中的定位，可以轉(zhuǎn)化成在空間直角坐標(biāo)系中，用約束點(diǎn)限制工件自由度的方式來(lái)分析。 3. 解答 ： 連接件零件加工工藝過(guò) 程（成批生產(chǎn)） 六點(diǎn)定位原理 保證槽深 A2：限制 Z 保證槽底∥ C 面：限制 X、 Y 4 保證槽長(zhǎng) A1：限制 X 保證槽中心與長(zhǎng)圓孔一致：限制 Y、 Z 定位元件 常用定位元件：支承釘，支承板，銷， V 形塊，定位套，錐銷。鉗工去毛刺。在拉床上拉鍵槽。 2) 在車床上粗、精車一批零件的端面 C，并粗、精鏜φ 60H9mm 孔，內(nèi)孔倒角。在鉆床上 按劃線鉆 6φ 20mm的孔。調(diào)頭，粗、精車端面 A，車φ96mm 外圓及端面 B，內(nèi)孔倒角。 1. 解答 ： 表 1 階梯軸加工工藝過(guò)程（小批生產(chǎn)） 表 2 階梯軸加工工藝過(guò)程（大批大量生產(chǎn)） ，其機(jī)械加工工藝過(guò)程有如下兩種方案，試分析每種方案工藝過(guò)程的組成。 齒輪加工工序安排 工序、安裝、工步、走刀關(guān)系圖 例 3： 下圖為定位螺釘零件圖，毛坯為φ30mm 的 45 鋼棒料，生產(chǎn)規(guī)模為小批生產(chǎn)，試按下表中填寫(xiě)其工藝過(guò)程。 以上三種加工情況各有幾個(gè)工序 ?每個(gè)工序有幾次安裝和幾個(gè)工位 ? 一、 1 1 2 二、 2 1 1 1 1 三、 1 1 1 例 2： 試提出 單件生產(chǎn)下圖所示零件的 機(jī)械加工工藝過(guò)程（從工序到工步）。 2)每個(gè)工件都先銑 I，直至一批工件都銑完 I后再銑Ⅱ。 1 例 1:有如圖所示一批工件，銑側(cè)面 I、水平面I 和側(cè)面Ⅱ，水平面Ⅱ時(shí)，若加工過(guò)程分別為： 1)每個(gè)工件都先銑 I，然后回轉(zhuǎn) 180176。銑Ⅱ，直至一批工件完工。 3)每個(gè)工件都同時(shí)銑 I 和Ⅱ，直至一批工件銑完。 齒輪零件圖 若上例齒輪，毛坯為模鍛件，試提出成批和大批大量生產(chǎn)其機(jī)械加工工藝過(guò)程 (工序到工步 )。 2 1. 試提出如下圖所示小軸的小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并分析每種方案的工藝過(guò)程組成，假設(shè)毛坯為鍛件。 1)在車床上粗車及精車端面 C，粗鏜及精鏜60H9mm 孔，內(nèi)孔倒角，粗車及半精車φ200mm 外圓。劃線，在插床上按劃線插鍵槽 18D10。鉗工去毛刺。然后在同一臺(tái)車床上將工件安裝在 可漲心軸上，粗車、半精車這批工件的φ 200mm 外圓，并車φ96mm 外圓及端面 B，粗、精車端面 A，內(nèi)孔倒角。在鉆床上用鉆模鉆出6φ 20mm的孔。 2. 解答 : 情況 1： 盤(pán)狀零件加工工藝過(guò)程（單件小批生產(chǎn)） 情況 2 盤(pán)狀零件加工工藝過(guò)程（成批生產(chǎn)） 3 工工藝過(guò)程的組成（從工序到工步），并指出各工序的定位基準(zhǔn)。 定位元件所限制的自由度與其大小、長(zhǎng)度、數(shù)量及其組合有關(guān)。 2）工件在定位時(shí)應(yīng)該采取的約束點(diǎn)數(shù)目，或者說(shuō)，工件在定位時(shí)應(yīng)該被限制的運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)目，完全由工件在該工序的加工技術(shù)要求所確定。 問(wèn)題： 1)不完全定位和過(guò)定位是否均不充許存在？為什么？ 2)工件裝夾在夾具中，凡 是有六個(gè)約束點(diǎn)，即為完全定位；凡是超過(guò)六個(gè)約束點(diǎn)，就是過(guò)定位；不超過(guò)六個(gè)約束點(diǎn)，就不會(huì)出現(xiàn)過(guò)定位，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？ 基準(zhǔn) 下圖 a)為某零件簡(jiǎn)圖，圖 b)、 c)為銑削平面2 和鏜孔Ⅱ時(shí)的工序圖。 加工精度的獲得方法 尺寸精度的獲得方法 1）試切法： 通過(guò)試切 — 測(cè)量 — 調(diào)整 — 再試切，反復(fù)進(jìn)行到被加工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法。 2）調(diào)整法： 先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)位置，并在一批零件的加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變，保證工件被加工尺寸的方法。 3）定尺寸刀具法： 用刀具的相應(yīng)尺寸來(lái)保證工件被加工部位尺寸的加工方法。有些孔加工刀具可以獲得非常高的精度，生產(chǎn)率也非常高。生產(chǎn)率高，能夠加工形狀復(fù)雜的表面，且適應(yīng)性好。 形狀精度 的獲得方法 1）軌跡法： 利用刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡形成所要求的表面幾何形狀。其形狀精度取決于刀具與工件成形運(yùn)動(dòng)的精度。機(jī)床的某些成形運(yùn)動(dòng)被成形刀具的刀刃所取代，從面 簡(jiǎn)化了機(jī)床的結(jié)構(gòu)。 3）展成法 ： 利用刀具與工件作展成切削運(yùn)動(dòng)來(lái)獲得加工曲面。其形狀精度取決于刀刃的形狀精度和嚙合運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確精度。 2）多次裝夾法（找正裝夾、夾具裝夾） ： 當(dāng)零件上有相互位置精度要求的各表面被安排在不同的安裝加工時(shí)，零件表面的相互位置精度主要 取決于安裝精度。 2. 影響形狀精度的主要因素： 主軸回轉(zhuǎn)精度、工件回轉(zhuǎn)精度和移動(dòng)部件的直線運(yùn)動(dòng)精度；成形運(yùn)動(dòng)間位置關(guān)系精度、速度關(guān)系精度；成形刀具的制造和安裝精度；加工表面形狀的檢測(cè)精度等。 6 切削力作用點(diǎn)位置變化引起工件的形狀誤差 例題 1 在車床上車削一根Φ 80179。 107Pa，已知Ktj=50000N ／ mm ， Kwz=40000N ／ mm ，Kdj=30000N／ mm，切削用量： ap=lmm，f=／ r， v=120m/min，使用 YT15 硬質(zhì)合金刀具， CFy=，求算因車床和工件受力變形對(duì)工件軸向截面精 度的影響。 ???? yyy FFF nyxHB ，查表得：N HBfaCFyFyFyFynyxPFy )(? ?????? ）（ 7 切削力作用點(diǎn)位置變化引起工件的形狀誤差 切削力大小變化引起的加工誤差 例題 2： 在車床上車削Φ 50179。 107Pa，刀具為 YT15 硬質(zhì)合金，主偏角 Kr=45186。直徑上的余量為 4 士1mm，切深 ap=2mm，進(jìn)給 f =／ r；切速 v=100m／ min。 從切削用量手冊(cè)中可以查出 車削工藝系統(tǒng)很難有這樣高的剛度，固不能一次走刀就達(dá)到這樣高的幾何形狀精度。 切削力對(duì)加工精度的影響總結(jié)： 當(dāng)工件毛坯有形狀誤差或相對(duì)位置誤差時(shí)，加工后仍然有同類的加工誤差出現(xiàn)。 毛坯材料硬度不均勻造成切削力變化，引起工件誤差。 短袖、盤(pán)類或短套類，切削力作用點(diǎn)位置變化對(duì)軸向截面的精度影響較小，主要考慮誤差復(fù)映問(wèn)題。 減少由于工件熱變形造成的加工誤差，常用的措施有： 在切削區(qū)域 內(nèi)供給充分的冷卻液； 提高切削速度或進(jìn)給量，使傳導(dǎo)到工件上的熱量減少； 工件粗加工后停放一段時(shí)間再進(jìn)行精加工，避免前工序的熱變形對(duì)精加工的影響； 及時(shí)修磨刀具，減少切削熱的生成； 使工件裝夾后有一定的伸縮自由，如采用彈簧頂尖或氣動(dòng)頂尖等。Φ 100179。 解答： 查切削用量手冊(cè)并計(jì)算可得 先求 算切削時(shí)間 tj ：