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《工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、§3工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)在切削力、傳動(dòng)力、慣性力、夾緊力以及重力等的作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形。這種變形將破壞刀刃和工件之間已調(diào)整好的正確位置關(guān)系，從而產(chǎn)生加工誤差。一、基本概念一般剛度：k=F/y即作用力F與其引起的在作用力方向上的變形量y的比值。工藝系統(tǒng)的受力變形，主要是研究對(duì)加工精度影響最大的敏感方向，因此，工藝系統(tǒng)的剛度：kxt=Fy/yxt即零件加工表面法向分力Fy與刀具在切削力（Fx、Fy、Fz的合力）作用下，相對(duì)工件在該方向的位移yxt的比值。工藝系統(tǒng)的總變形量應(yīng)是：yxt=yjc+ydj
2、+yjj+yg而kxt=Fy/yxtkjc=Fy/yjc,kdj=Fy/ydjkjj=Fy/yjj,kg=Fy/yg所以工藝系統(tǒng)剛度的一般式為：工藝系統(tǒng)各部分剛度的確定1、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、夾具來說比較低，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。2、刀具剛度外圓車刀在加工表面法線（y）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
3、估算。3、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合適的簡易計(jì)算方法，目前主要還是用實(shí)驗(yàn)方法來測定機(jī)床部件剛度。分析實(shí)驗(yàn)曲線可知，機(jī)床部件剛度具有以下特點(diǎn)：（1）變形與載荷不成線性關(guān)系；（2）加載曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯后于加載曲線。兩曲線線間所包容的面積就是加載和卸載循環(huán)中所損耗的能量，它消耗于摩擦力所作的功和接觸變形功；（3）第一次卸載后，變形恢復(fù)不到第一次加載的起點(diǎn)，這說明有殘余變形存在，經(jīng)多次加載卸載后，加載曲線起點(diǎn)才和卸載曲線終點(diǎn)重合，殘余變形才逐漸減小到零影響機(jī)床部件剛度的因素１、連接
4、表面接觸變形的影響在外力作用下，接觸處產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，引起接觸變形。影響接觸變形的因素主要是零件接觸表面的形狀精度、表面粗糙度和零件材料的硬度。2、部件中薄弱零件的影響某些剛度很低的零件受力后會(huì)產(chǎn)生較大的變形，使整個(gè)部件的剛度降低。如車床溜板部件中的楔鐵。3、間隙和摩擦力的影響間隙：載荷方向變化時(shí)有影響（如鏜床、銑床）摩擦力：載荷變動(dòng)時(shí)影響較為顯著。加載時(shí)，摩擦力阻止變形增加；卸載時(shí)，摩擦力卻阻止變形減少。二、工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差（一）由于切削力著力點(diǎn)位置變化引起的工件形狀誤差（二）由于切削力變化引起的加工
5、誤差（三）慣性力、傳動(dòng)力、重力和夾緊力所引起的加工誤差（一）由于切削力著力點(diǎn)位置變化引起的工件形狀誤差1、在車床兩頂尖間車削短而粗的光軸由上式可以看出，工藝系統(tǒng)的變形是隨著著力點(diǎn)位置變化而變化的，工件產(chǎn)生圓柱度誤差。R（一）由于切削力著力點(diǎn)位置變化引起的工件形狀誤差2、在兩頂尖間車削細(xì)長軸 此時(shí)工藝系統(tǒng)的變形完全取決于工件的變形，工件產(chǎn)生腰鼓形形狀誤差。由于被加工表面的幾何形狀誤差或材料的硬度不均勻引起切削力變化，從而造成加工誤差。ap實(shí)際加工面毛坯面理想加工面由于毛坯存在圓度誤差，導(dǎo)致切削深度變化，切削分力變化，形成了
6、被加工表面圓度誤差，這種現(xiàn)象稱為“誤差復(fù)映”（二）由于切削力變化引起的加工誤差誤差復(fù)映誤差復(fù)映的大小用誤差復(fù)映系數(shù)ε表示。ε=△w／△m車削后工件的圓度誤差：△w＝y(tǒng)1－y2毛坯圓度的最大誤差：△m=ap1－ap2而Y1=Fymax/KxtY2=Fymin/Kxt又Fy=λCFzapf0.75Y1=λCFzap1f0.75/KxtY2=λCFzf0.75ap2/Kxt△w＝y(tǒng)1－y2=λCFzf0.75/Kxt(ap1－ap2)=λCFzf0.75/Kxt△mA---徑向切削力系數(shù)，反映切削力大小。ε定量反映了工件經(jīng)加工
7、后毛坯誤差減小的程度。與A成正比，與Kxt成反比。若經(jīng)多次走刀，總ε計(jì)算如下：ε∑=ε1×ε2×ε3×.....×εn=(λCFz/Kxt)n(f1×f2×f3×.....×fn)0.75由于ε是遠(yuǎn)小于1的系數(shù)，所以經(jīng)多次走刀后，ε已降到很小值，加工誤差也可得到逐漸減小而達(dá)到零件的加工精度要求。（三）慣性力、傳動(dòng)力、重力和夾緊力所引起的加工誤差1、慣性力 高速旋轉(zhuǎn)的零部件的不平衡將產(chǎn)生離心力，離心力在一轉(zhuǎn)中不斷地變更方向，因此它在Y方向的分力有時(shí)和切削分力同向，有時(shí)則反向，從而破壞工藝系統(tǒng)各成形運(yùn)動(dòng)的位置精度。（三）慣性
8、力、傳動(dòng)力、重力和夾緊力所引起的加工誤差２、傳動(dòng)力 在車床或磨床類機(jī)床上加工軸類零件時(shí)，常用單爪撥盤帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)力在撥盤的每一轉(zhuǎn)中經(jīng)常改變方向，其在方向的分力有時(shí)和切削分力同向，有時(shí)則反向，產(chǎn)生的加工誤差與慣性力相似。 為此，在加工精密零件時(shí)，改用雙爪撥盤或柔性連接裝置帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。（三）慣性力、傳動(dòng)力、重力和
