课3-保证和提高加工精度的工方法艺方法.ppt

保证和提高加工精度的途径 本课次要解决的问题 一、有哪些提高加工精度的途径？ 1.5.1 抓住实质，因势利导，直接消除或减小原始误差的方法 [例1] 用大进给量反向切削的方法加工细长轴——消除轴向切削力引起的弯曲变形向切削力把工件“顶弯”的因素，还没有解决轴向切削力也会使工件“压弯”的问题。在使用了跟刀架以后，后者就成为主要矛盾。轴向切削力引起工件弯曲变形的理由有三点： (1) 细长轴的一头被夹持在卡盘中间，另一头施以轴向切削力时，就象材料力学中已分析过的，若在一根杆子上施加一个偏置压力，就容易产生弯曲变形，何况这根杆子又很细长，所以弯曲变形特别大(图2-26(a))。 (2) 工件有了上述弯曲变形后，在高速回转下，由于离心力的作用，又加剧了变形，并引起了振动。 (3) 工件在切削热的作用下必然产生热伸长。一根一米长的细长轴温升40℃的轴向伸长量达0.5毫米，而卡盘和尾座顶尖之间的距离又是固定的，工件在轴向就没有伸缩的余地，因此产生了轴向力，加剧了工件的弯曲。 为了消除和减小上述原始误差，可以改变进给方向，这就产生了大进给反向切削细长轴的加工方法。它包括了下列几点主要内容： (1) 进给方向由卡盘一端指向尾座，和一般车削法的进给方向刚好相反。这样一来，轴向切削力Px对工件的作用(从卡盘到切削所在点的一段)是拉伸而不是压缩(图2-26(b))，而在切削所在点到尾顶尖一段，则因采用了可伸缩的活顶尖，就不会把工件压弯。 (2) 采用了大进给量和大的主偏角车刀，增大了Px力，工件在强有力的拉伸作用下，还能消除径向的颤动，使切削平稳。 (3) 伸缩性的活顶尖使工件在热伸长下有伸缩的余地。 (4) 在卡盘一端的工件上车出了一个缩颈部分。工件在缩颈部分的直径减小了，柔性就增加了，起了象万向接头一样的作用，消除了由于坯料本身的弯曲而在卡盘强制夹持下轴心歪斜的影响。 在用粗车刀车出50～80毫米一段长度以后，装上跟刀架。跟刀架的支承块装在刀尖后面1～2毫米处，然后进行全长度的粗车。精车时跟刀架的支承块装在刀尖前面，以粗车过的表面作为支承基面。以避免支承块在已经精车了的表面上划出痕迹。下表为实际加工中两个典型例子的数据。 误差补偿的方法就是人为地造出一种新的原始误差去抵消当前成为问题的原有的原始误差，负误差用人为的正误差去抵消，正误差用人为的负误差去抵消，尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度的目的。 误差补偿和误差抵消在方式上虽有些区别，但在本质上却没有什么不同，所以在生产中往往把两者统称之为误差补偿。 [例1] 用人为的误差抵消装配后因自重而产生的变形 某厂在试制X2012型龙门铣床时，发生了横梁在两个立铣头自重的影响下产生的变形大大地超过了部颁检验标准的情况。在这种情况下若是采用加强横梁刚度或减轻铣头重量的办法，来直接消除或减小原始误差，显然是行不通的。该厂就采取的误差补偿的方法。其做法是：在刮研横梁导轨时故意使导轨面产生“向上凸”的几何形状误差，去抵消横梁因铣头重量而产生“向下垂”的受力变形，解决了新产品试制中的难题，达到了部颁检验标准的要求(图2-29)。 例如：有些表面原来须经过切削加工的，后来改成精铸、精锻、冷拉等工艺而不切削了。这种毛坯精度的变坏对工序的影响，主要有下列两方面： (1) 通过误差复映规律，引起了本工序的尺寸误差和形状误差的扩大。 (2) 通过定位误差的作用，引起了本工序各表面间位置误差的扩大。 转移误差和转移变形在实质上并没有什么区别。只是前者指的是工艺系统的静误差，而后者指的是工艺系统的动误差。现在先来看一下六角车床应用误差转移的例子。由于六角转塔在使用中经常不断地转来转去，要长期保持六个位置的定位精度是很困难的，修理也比较费事。所以在一般六角车床的刀具调整中，都是把刀刃的切削基面放在垂直平面内，在生产中称为“立刀”安装法(图2-32)。这样一来，六角转塔的转位误差△而产生的加工误差 就小到可以忽略不计。根据这个思路，若在车床加工中也采用立刀安装的方法，就可以把四方刀架的转位误差转移掉，消灭镗削内孔时产生的报废现象。 例如：在六角车床制造中，转塔上六个安装刀架的大孔的轴心线必须保证和机床主轴旋转的轴心线重合，而六个平面又必须和主轴中心线垂直。如果把转塔作为单独零件加工出这些表面，要在装配中达到上述两项要求是很困难的，因为其中包含了很复杂的尺寸链关系。 就地加工的办法是：这些表面在装配前不进行精加工。在六角转塔装配到机床上以后，在主轴上装上镗刀杆，使镗刀旋转，转塔作纵进给运动，就可以依次精镗出转塔上的六个孔。然后再在主轴上装上一个能作径向进给的小刀架。刀具一面旋转，一面径向进给，依次精加工