第2章_机械加工精度及控制.pptVIP

◆ 机床变形引起的加工误差 二、 工艺系统刚度对加工精度的影响 式中 yjc —— 机床总变形； Fp —— 吃刀抗力； ktj —— 机床前顶尖处刚度； kwz —— 机床后顶尖处刚度； kdj —— 机床刀架刚度； L —— 工件全长； X ——刀尖至工件左端距离。 变形随受力点变化规律 ytj ywz ydj ΔX Fp A A′ B B′ C C′ X L FA FB yz 切削力作用点位置变化引起工件形状误差 二、工艺系统刚度对加工精度的影响 工件加工后成鞍形 机床受力变形引起的加工误差 ◆ 工件变形引起的加工误差 式中 Yg —— 工件变形； E —— 工件材料弹性模量； J —— 工件截面惯性矩； Fp，L，X —— 含义同前。 由于工件变形，使工件加工后成鼓形 工件受力变形引起的加工误差 flash ◆ 机床变形和工件变形共同引起的加工误差 工艺系统刚度 二、工艺系统刚度对加工精度的影响 工艺系统的刚度随受力位置的变化而变化 工艺系统的刚度可以估算 式中 Δg —— 工件圆度误差； Δm —— 毛坯圆度误差； k —— 工艺系统刚度； ε —— 误差复映系数。 以椭圆截面车削为例说明 误差复映现象 ap1 Δ1 ap2 Δ2 毛坯外形 工件外形 由于工艺系统受力变形，使毛坯误差部分反映到工件上，此种现象称为“误差复映” 二、 工艺系统刚度对加工精度的影响 切削力大小变化引起的加工误差 误差复映 误差复映系数 机械加工中，误差复映系数通常小于1。可通过多次走刀，消除误差复映的影响。 二、工艺系统刚度对加工精度的影响 误差复映程度可用误差复映系数来表示，误差复映系数与系统刚度成反比。由式可得： 夹紧力、重力、传动力和惯性力引起的加工误差 ◆ 夹紧力影响 a） b） 薄壁套夹紧变形 薄壁工件磨削 【例1】薄壁套夹紧变形 解决：加开口套 【例2】薄壁工件磨削 解决：加橡皮垫 二、工艺系统刚度对加工精度的影响 flash 龙门铣横梁变形 【例】龙门铣横梁 龙门铣横梁变形转移 龙门铣横梁变形补偿 ◆ 重力影响 二、工艺系统刚度对加工精度的影响 解决1：重量转移 解决2：变形补偿 ◆ 传动力与惯 性力影响 理论上不会产生圆度误差（但会产生圆柱度误差） 会引起强迫振动 二、工艺系统刚度对加工精度的影响 传动力对加工精度的影响 z l R X Y Fp Fc Fcd Fcdx φ r a） O′ O″ r0 X Y Fp A Fcd rcd=Fcd / kc O Fc Fc / kc Fp / kc b） O 三、机床部件刚度及其影响因素 机床刚度静态 测定法 在机床不工作状态，模拟车削时的受力的受力情况对机床施加静载荷，然后测出机床部件在不同载荷下的变形，作出各部件的刚度特性曲线并计算刚度。 车床刀架变形曲线 ΔX（μm） 10 20 30 40 50 0 1 2 3 F（KN） 三、机床部件刚度及其影响因素 非线形关系，不完全是弹性变形 加载和卸载曲线不重合，所围面积表示克服摩擦和接触塑性变形所作功 存在残余变形，反复加载卸载后残余变形→0 机床部件刚度比按实体估算值小许多，表明其变形受多种因素影响 机床部件变形曲线 flash 三、机床部件刚度及其影响因素 工作状态测定机床刚度 左、中、右台阶处的误差复映系数： 如图：H11, H12, H21, H22, H31, H32为预先做出的台阶尺寸， h11, h12, h21, h22, h31, h32为加工后残留误差尺寸， 三、机床部件刚度及其影响因素 工作状态测定机床刚度 左、中、右台阶处的刚度： 心轴刚度很大，变形可以忽略，车刀变形也可忽略，列方程组并解之可得主轴箱、尾座和刀架的刚度分别是： 三、 机床部件刚度及其影响因素 式中 c, m——与接触面材料、表面 状况有关的系数和指数； p —— 表面压强。 组成件的实体刚度 —— 受力产生拉伸、压缩、弯曲变形；特别是薄弱件（楔条、轴套等）影响较大 连接表面接触变