细长轴加工的单片机误差补偿系统设计.pdfVIP

2011年 11月 机床与液压 NOV．201l 第39卷 第22期 MACHINET00L HYDRAULICS Vol|39No．22 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．22．030 细长轴加工的单片机误差补偿系统设计 许鹏 ，邓志平 (西华大学机械工程与 自动化学院，四川成都610039) 摘要：建立细长轴车削的数学模型，分析细长轴加工误差来源。设计一个误差补偿系统，利用单片机实时检测细长轴 零件的变形，从而控制刀具的切削用量。试验结果表明：该系统可以有效提高零件的加工精度。 关键词：细长轴；加工误差；单片机 中图分类号：TH16 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881(2011)22—091—2 DesignofErrorCompensationSystem forMachiningofSlenderShaft BasedonSCM XU Peng，DENG Zhiping (SchoolofMechanicalEngineeringAutomation，XihuaUniversity，ChengduSichuan610039，China) Abstract：Theprocessingerrorsourcewasanalyzed through establishing the mathematicalmodelofturningaslendershaft． UsingSCM toreal—timecheckthedeformationofslendershaft，aneⅡ0rcompensationsystem wasdesigned，SOthecuttingvaluewas controlled．Experimentalresultsshow thattheprocessingprecisionofslendershaftcanbeeffectivelyimproved． Keywords：Slendershaft；Machiningerror；SCM 细长轴类零件的加工是机械加工的难点。一般把长 可以看出：零件两端的切削量大于中间部分的切 度与直径之比大于20的轴类零件称为细长轴。细长轴在 削量 ，由此实际零件的形状为腰鼓形。 车削过程中，由于刚性差，在切削力和切削热的作用 加工细长轴类零件时，采取两端顶尖方式装夹 ， 下，很容易产生弯曲变形，破坏刀具和零件相对运动的 其力学模型如图2。设细长轴长度为 ，径向切削力 准确性，从而影响零件的加工精度。因此细长轴零件加 为F。 工后经常会出现凸肚、竹节、锥度过大等缺陷，使工件 f 达不到要求的精度和表面粗糙度。而采用单片机误差补 偿系统具有加工精度高、加工成本低的优点。 1 细长轴加工误差来源分析 细长轴零件刚性差，在加工时由于受到切削力的 作用会产生弯曲变形，从而引起加工误差。图1为细 长轴加工过程示意图，直线 1和曲线3之问的金属层 即为被切除的金属层。 图2 叟力简 图 则梁两端的支反力为 Fb F Fa = B