回答於2020-03-27
由機床、夾具、工件、刀具所組成的工藝系統是壹個彈性系統,在加工過程中由於切削力、傳動力、慣性力、夾緊力以及重力的作用,會產生彈性變形,從而破壞了刀具與工件之間的準確位置,產生加工誤差。例如車削細長軸時(圖1),在切削力的作用下,工件因彈性變形而出現“讓刀”現象。隨著刀具的進給,在工件的全長上切削深度將會由多變少,然後再由少變多,結果使零件產生腰鼓形。
①工藝系統受力變形對加工精度的影響主要有:
●切削過程中受力點位置變化引起的加工誤差
切削過程中,工藝系統的剛度隨切削力著力點位置的變化而變化,引起系統變形的差異,使零件產生加工誤差。
在兩頂尖間車削粗而短的光軸時,由於工件剛度較大,在切削力作用下的變形相對機床、夾具和刀具的變形要小得多,故可忽略不計。此時,工藝系統的總變形完全取決於機床床頭、尾架(包括頂尖)和刀架(包括刀具)的變形,工件產生的誤差為雙曲線圓柱度誤差。
在兩頂尖間車削細長軸時,由於工件細長,剛度小,在切削力作用下,其變形大大超過機床夾具和刀具的受力變形。因此,機床、夾具和刀具的受力變形可略去不計,此時,工藝系的變形完全取決於工件的變形,工件產生腰鼓形圓柱度誤差。
●毛坯加工余量不均,材料硬度變化導致切削力大小變化引起的加工誤差——誤差復映
工件的毛坯外形雖然具有粗略的零件形狀,但它在尺寸、形狀以及表面層材料硬度均勻性上都有較大的誤差。毛坯的這些誤差在加工時使切削深度不斷發生變化,從而導致切削力的變化,進而引起工藝系統產生相應的變形,使得零件在加工後還保留與毛坯表面類似的形狀或尺寸誤差。當然工件表面殘留的誤差比毛坯表面誤差要小得多,這種現象稱為“誤差復映規律”,所引起的加工誤差稱為“復映誤差”。
②減小工藝系統受力變形的措施主要有:
壹是提高工件加工時的剛度;二是提高工件安裝時的夾緊剛度;三是提高機床部件的剛度。