工艺系统变形对加工精度的影响

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：如图6-13所示的薄板工件，由于工件本身有形状误差，用电磁吸盘吸紧时，工件产生弹性变形，磨削后松开工件，因弹性恢复工件表面仍有形态误差（翘曲）。解决办法是在工件和电磁吸盘之间垫入一橡皮，当吸紧时，橡皮被压缩，工件变形减小，经几次反复磨削，逐渐修正工件的翘曲，将工件磨平。

1.切削过程中受力点位置变化引起的加工误差

切削过程中，工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化，从而引起系统变形差异，使零件产生加工误差。

（1）在两顶尖间车削粗而短的光轴时，由于工件刚度较大，在切削力作用下的变形相对机床、夹具和刀具的变形要小得多，故可忽略不计。此时，工艺系统的总变形完全取决于机床床头、尾架（包括顶尖）和刀架（包括刀具）的变形，工件产生的误差为双曲线圆柱度误差。

（2）在两顶尖间车削细长轴时，由于工件细长、刚度小，在切削力作用下，其变形大大超过机床夹具和刀具的受力变形。因此，机床、夹具和刀具的受力变形可略去不计，工艺系统的变形完全取决于工件的变形，工件产生腰鼓形圆柱度误差。

2.切削力大小变化引起的加工误差——误差复映

工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状，但它在尺寸、形状以及表面层材料硬度均匀性上都有较大的误差。毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化，从而导致切削力的变化，进而引起工艺系统产生相应的变形，使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。当然工作表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多，这种现象称为“误差复映规律”，所引起的加工误差称为“复映误差”。

3.减小工艺系统受力变形的措施

（1）提高工件加工时的刚度。有些工件因其自身刚度很差，加工中将产生变形而引起加工误差，因此必须设法提高工件自身刚度。为此常采取的措施有三种。

①采用跟刀架或中心架及其他支承架，以减小工件的支承长度。例如在工件中部安装一中心架，则工件刚度可提高8 倍。

②通常可采取增大前角、主偏角选为90°及适当减小进给量和切削深度等措施以减小切削力Fy。

③采用反向走刀法，使工件从原来的轴向受压变为轴向受拉。

（2）提高工件安装时的夹紧刚度。对薄壁件，夹紧时应选择适当的夹紧方法和夹紧部位，否则会产生很大的形状误差。如图6-13所示的薄板工件，由于工件本身有形状误差，用电磁吸盘吸紧时，工件产生弹性变形，磨削后松开工件，因弹性恢复工件表面仍有形态误差（翘曲）。解决办法是在工件和电磁吸盘之间垫入一橡皮（厚度0.5 mm 以下），当吸紧时，橡皮被压缩，工件变形减小，经几次反复磨削，逐渐修正工件的翘曲，将工件磨平。

pagenumber_ebook=262,pagenumber_book=256

图6-13　薄板零件的磨削

（a）工件翘曲；（b）吸盘吸紧；（c）磨后松开（工件翘曲）；（d）磨削凸面；（e）磨削凹面；（f）磨后松开（工件平直）

（3）提高机床部件的刚度。机床部件的刚度在工艺系统中占有很大的比重，在机械加工时常采用一些辅助装置来提高其刚度。

工艺系统变形对加工精度的影响

相关推荐