加工質(zhì)量分析及控制-閱讀頁
2025-07-02 00:08本頁面
【正文】 徑上去，即 △R=△y；而在垂直面內(nèi)的直線度誤差產(chǎn)生的加工誤差，則為二次小誤差，即△R=△Z2/（2R）可忽略不計。例如，臥軸矩臺平面磨床床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差，就不能忽略不計。所謂“誤差敏感方向”是指通過刀刃的加工表面的法線方向。要會應(yīng)用這一概念來解釋為什么對某些機床，分析導(dǎo)軌誤差對加工精度的影響時，就不分水平和垂直兩個方向？還應(yīng)會運用它來改變裝刀方位減小加工誤差。分析判斷時，首先要弄清楚導(dǎo)軌誤差項目、所在平面及彎曲方向或不平行與不垂直的方向，以及導(dǎo)軌全長各點處的誤差值；然后，再查明工件被加工表面所對應(yīng)的導(dǎo)軌部位和長度段。 （3）機床導(dǎo)軌誤差，對不同的機床、不同的加工方式和加工對象，其產(chǎn)生的加工誤差的形式是不同的。 1）傳動鏈誤差的概念傳動鏈誤差是指內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中首、末兩端傳動件之間相對運動的誤差。2）傳動鏈誤差的傳遞傳動鏈末端元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差。 例如，車螺紋時，要求主軸與傳動絲杠的轉(zhuǎn)速比恒定（圖示），即 Z2Z1若齒輪Z1有轉(zhuǎn)角誤差δ1，造成Z2的轉(zhuǎn)角誤差為：δ12＝i12δ1傳到絲杠上的轉(zhuǎn)角誤差為δ1n，即：Z1 δ1 δ1n=i1nδ1Z2 δ2 δ2n=i2nδ2………………Zn δn δnn=innδn在任一時刻，各齒輪的轉(zhuǎn)角誤差反映到絲杠的總誤差為：傳動鏈誤差是由傳動鏈中各傳動件的制造誤差、裝配誤差、加工過程中由于力和熱而產(chǎn)生變形以及磨損引起的。各傳動件的轉(zhuǎn)角誤差將通過傳動比反映到工件上。3）減少傳動鏈誤差的措施為減小傳動鏈誤差對加工精度的影響，可以采取下列措施： 1）盡量縮短傳動鏈, 即減少傳動元件的數(shù)量，以減少誤差來源。能有效地減小傳動誤差。 4）采用校正裝置（圖4－13）以及微機控制的傳動誤差自動補償裝置等。（1）一般刀具如普通車刀、單刃鏜刀和面銑刀等）的制造誤差對加工精度沒有直接影響，但磨損后對工件尺寸或形狀精度有一定影響（圖4－14）。刀具的安裝和使用不當，也會影響加工精度。（4）展成法刀具展成法刀具（如齒輪滾刀、插齒刀等）加工齒輪時，刀刃的幾何形狀及有關(guān)尺寸精度會直接影響齒輪加工精度。2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對尺寸誤差。（圖例） 工件的安裝誤差包括定位誤差和夾緊誤差。夾具誤差和工件安裝誤差可通過圖4－15的夾具實例說明對加工精度的影響。圖4－17 受力變形對工件精度的影響 a) 車長軸 b) 磨內(nèi)孔由此看來，為了保證和提高工件的加工精度，就必須深入研究并控制以至消除工藝系統(tǒng)及其有關(guān)組成部分的變形。其大小為： 背向力Fp （舊標準中為徑向切削分力Fy）與工藝系統(tǒng)在該方向上的變形yxt的比值，即:kxt = Fp/yxt 注意：這里變形yxt是總切削力的三個分力Fc、Fp、Ff（舊標準中為Fz、Fy、Fx）綜合作用的結(jié)果。負剛度現(xiàn)象（簡要介紹，只向?qū)W生說明負剛度現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及對加工的影響）若出現(xiàn)變形方向與Fp方向不一致的情況，如Fp與yxt方向相反，工藝系統(tǒng)就處于負剛度狀態(tài)。負剛度現(xiàn)象對保證加工質(zhì)量是不利的，此時車刀的刀尖將扎入工件（扎刀）的外圓表面，引起刀具的破損和振動，應(yīng)盡量避免。工藝系統(tǒng)的總變形量為： yxt= yjc+ydj+yjj+ygjkxt=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) （7－1）若已知工藝系統(tǒng)各組成部分的剛度（即環(huán)節(jié)剛度），就可以求出工藝系統(tǒng)的剛度。它的計算至今還沒有合適的方法，需要通過實驗來測定。主軸部件、尾座及刀架的變形可分別從千分表3和6讀出。 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。 3）卸載后曲線不能回到原點。4）部件的實際剛度遠比按實體可能估算的小。 若毛坯A有橢圓形狀誤差（如右圖）。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。△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。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。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。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。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。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） 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4－25 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。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。 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。預(yù)加載荷，也可增大接觸剛度。采用導(dǎo)套、導(dǎo)桿等輔助支承來加強刀架的剛度。此外，還有滾動導(dǎo)軌和靜壓
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