工艺系统刚度及受力变形[高教课堂]

1、工艺系统刚度及受力变形 专题3 机械加工精度与 工艺系统刚度及受力变形 1教育教学 工艺系统刚度及受力变形 目 录 o 一、机械加工精度 o 二、工艺系统刚度的概念及计算 o 三、工艺系统刚度对加工精度的影响 o 四、机床部件刚度 o 五、减少工艺系统受力变形对加工精度 影响的措施 o 六、工件残余应力引起的变形 2教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 （一）概念（一）概念 加工精度加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸是指零件加工后的实际几何参数（尺寸 、形状及各表面相互位置等参数）与理想几何参、形状及各表面相互位置等参数）与理想几何参 数的数的符合程度符合

2、程度。符合程度越高，加工精度就越高。符合程度越高，加工精度就越高 。反之，越低。反之，越低。 理想几何参数理想几何参数 表面表面绝对平面、圆柱面等；绝对平面、圆柱面等； 位置位置绝对平行、垂直、同轴等；绝对平行、垂直、同轴等； 尺寸尺寸位于公差带中心。位于公差带中心。 3教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 机械加工精度机械加工精度 尺寸精度尺寸精度 形状精度形状精度 位置精度位置精度 一般情况下，形状误差应限制在位置公差之内，一般情况下，形状误差应限制在位置公差之内， 而位置误差又应限制在尺寸公差之内。而位置误差又应限制在尺寸公差之内。 4教育教学 工艺系统刚度

3、及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 （二）获得加工精度的方法（二）获得加工精度的方法 1 1、获得尺寸精度的方法、获得尺寸精度的方法 试切法试切法：用于单件小批生产；：用于单件小批生产； 调整法：用于成批大量生产；调整法：用于成批大量生产； 定尺寸刀具法：生产率高，刀具制造复杂；定尺寸刀具法：生产率高，刀具制造复杂； 自动控制法：切削测量补偿自动完成。自动控制法：切削测量补偿自动完成。 5教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 6教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 7教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械

4、加工精度 2 2、获得形状精度的方法、获得形状精度的方法 轨迹法：利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状；轨迹法：利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状； 成形刀具法成形刀具法：由刀刃的形状形成工件表面形状；：由刀刃的形状形成工件表面形状； 展成法展成法：由切削刃包络面形成工件表面形状；：由切削刃包络面形成工件表面形状； 3 3、获得相互位置精度的方法、获得相互位置精度的方法 主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。 仿形法仿形法：在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿：在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿 槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。槽形

5、状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。 8教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 (三三)加工误差与原始误差加工误差与原始误差 加工误差加工误差是指是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参零件加工后的实际几何参数对理想几何参 数的数的偏离程度偏离程度。加工误差的大小表示了加工精度的高低，。加工误差的大小表示了加工精度的高低， 加工误差是加工精度的度量。加工误差是加工精度的度量。 由机床、夹具、刀具和工件组成的由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统的机械加工工艺系统的 误差误差是工件是工件产生加工误差的根源产生加工误差的根源。我们把工艺系统的各。我们把工艺系统的各

6、种误差称之为种误差称之为原始误差原始误差。 使工艺系统各组成部分之间的位置关使工艺系统各组成部分之间的位置关 系或速度关系偏离了理想状态，致使系或速度关系偏离了理想状态，致使 加工后的零件产生了加工误差。加工后的零件产生了加工误差。 9教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 10教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 原始误差对加工误差的影响原始误差对加工误差的影响 各种原始误差的大小和方向各有不同，而加工误差各种原始误差的大小和方向各有不同，而加工误差 则必须在工序尺寸方向上测量。所以原始误差的方则必须在工序尺寸方向上测量。所以原始误差

7、的方 向不同时对加工误差的影响也不同。向不同时对加工误差的影响也不同。 把对加工误差影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工把对加工误差影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工 表面的法线方向）称为表面的法线方向）称为误差敏感方向误差敏感方向。 11教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 d R R+ R R Y o D R Z Z Y 2 2 z Z R R y RY 当主轴在当主轴在Z方向存在误差方向存在误差Z时，反映时，反映 到工件半径方向上的误差为到工件半径方向上的误差为Rz 当主轴在当主轴在Y方向存在误差方向存在误差Y时，则此时，则此 误差将是误差将是1 1：1

8、1反映到工件半径方向上反映到工件半径方向上12 教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 13教育教学 工艺系统刚度及受力变形 图例图例 222 )(ZRRR 12 22 2 2 (1) Z RRZRRR R RZ 1 2 2 R Z 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 82 1 )( 12 ) 1 2 1 ( 2 1 2 1 1)1 ( R Z R Z R Z R Z R Z 2 2 2 1 2 2 2 1)1 ( R Z R Z R Z R 2 2 nm x n nmmm x mm mxx ! ) 1() 1( ! 2 ) 1( 1)1 (* 2

9、) 11(x 一、机械加工精度一、机械加工精度 14教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 (四四)影响加工精度的因素影响加工精度的因素 15教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、机械加工精度一、机械加工精度 尺寸精度尺寸精度 形状精度形状精度 位置精度位置精度 与理想零件的偏离与理想零件的偏离 加工精度的另一描加工精度的另一描 述述 机床机床 刀具刀具 夹具夹具 工件工件 工艺系统的误差工艺系统的误差 产生加工误差的根源产生加工误差的根源 包括工艺系统静误差、包括工艺系统静误差、 动误差动误差 统计分析法统计分析法 16教育教学 工艺系统刚度及受力变形 二、工艺系

10、统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算 产生原因：产生原因： n切削加工时，工艺系统在切削力、夹紧力切削加工时，工艺系统在切削力、夹紧力 以及重力等的作用下，将产生相应的变形，以及重力等的作用下，将产生相应的变形， 使刀具和工件在静态下调整好的相互位置，使刀具和工件在静态下调整好的相互位置， 以及切削成形运动所需要的正确几何关系以及切削成形运动所需要的正确几何关系 发生变化，而造成加工误差。发生变化，而造成加工误差。 17教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 工艺系统： 机床、夹具、 工件、刀具 外力：切削力、传 动力、惯性

11、力、夹 紧力、重力 产生加工误差 破坏了刀具、工 件间相对位置 工艺系统受力变形现象 18教育教学 工艺系统刚度及受力变形 例如车削细长轴时，工件在切削力的作用下会发生例如车削细长轴时，工件在切削力的作用下会发生 变形，使加工出的轴出现中间粗两头细的情况。变形，使加工出的轴出现中间粗两头细的情况。 二、工艺系统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算 19教育教学 工艺系统刚度及受力变形 （一）物体的刚度（一）物体的刚度 y F k 任何一个物体受力后总要产生一些变形。 作用力F与其作用下产生的变形量y的比值， 称为物体的刚度。 二、工艺系统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算 2

12、0教育教学 工艺系统刚度及受力变形 （二）工艺系统的静刚度（二）工艺系统的静刚度 作作用用的的综综合合结结果果 同同时时、作作用用的的结结果果，而而是是不不只只是是 ，方方向向产产生生的的相相对对位位移移注注意意：工工件件和和刀刀具具在在 定定义义： zyxy y FFFF yy y F k 二、工艺系统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算 21教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、工艺系统刚度的概念及计算一、工艺系统刚度的概念及计算 （三）工艺系统刚度的计算（三）工艺系统刚度的计算 工艺系统在某一处的法向总变形y是各个 组成环节在同一处的法向变形的迭加： 分别为机床受力变形yjc 、

13、夹具变形yjj、刀具 变形yd、工件变形yg 22教育教学 工艺系统刚度及受力变形 一、工艺系统刚度的概念及计算一、工艺系统刚度的概念及计算 已知工艺系统各组成环节的刚度，即可 求得工艺系统的刚度 23教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工（一）切削力作用点位置变化引起的工 件形状误差件形状误差 （二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 （三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差 （四）传动力和惯性力对加工精度影响（四）传动力和惯性力对加工精度影响

14、24教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 1、机床的变形 2、工件的变形 3、工艺系统的变形 25教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 假定条件假定条件： 工件短而粗，车刀悬伸长度很短，工件和工件短而粗，车刀悬伸长度很短，工件和 刀具的刚度很好，其受力变形比机床的变刀具的刚度很好，其受力变形比机

15、床的变 形小，可忽略不计。（单因素法）形小，可忽略不计。（单因素法） FA，Fy，FB之间的关系符合力矩平衡之间的关系符合力矩平衡 计算得：计算得： )( 1 )( 1 )( 1 22 xy kL x kL xL k Fy jc djwztj yjc 1 机 床 的 变 形 26教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 1 机 床 的 变 形 27教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （

16、一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 机床的总变形是随着切削力作用点（机床的总变形是随着切削力作用点（x）的变化的）的变化的 在在x0和和xL的情况下，工件变形较大的情况下，工件变形较大 在在 时，机床变形最小时，机床变形最小 变形大的地方，从工件上切去的金属层薄，变形变形大的地方，从工件上切去的金属层薄，变形 小的地方，切除的金属层厚小的地方，切除的金属层厚 所以，机床受力变形而使得加工出来的工件呈两所以，机床受力变形而使得加工出来的工件呈两 端粗，中间细的马鞍型。端粗，中间细的马鞍型。 L kk k x wztj wz )( 计算结果说明

17、1 机 床 的 变 形 28教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 工件加工结果 1 机 床 的 变 形 29教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 2 工 件 的 变 形 30教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置

18、变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 2 工 件 的 变 形 在两顶尖装夹刚性差的细长轴在两顶尖装夹刚性差的细长轴，假设不考虑机，假设不考虑机 床刀具变形，即可由公式得出：床刀具变形，即可由公式得出： 当当x0或或xL时，变形最小，为时，变形最小，为0 当当xL/2时，工件刚度最小，变形最大时，工件刚度最小，变形最大 加工结果：加工结果：工件呈鼓形工件呈鼓形 L xxL EI F y y g 22 )( 3 31教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削

19、力作用点位置变化引起的工件形状误差 3 工 艺 系 统 的 变 形 EIL xxL KL x KL xL K yy F K EIL xxL KL x kL xL k F yyy djwzij gk y djwztj y gjc 3 )(111 3 111 22 22 2 2 22 工艺系统的刚度：工艺系统的刚度： 32教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 3 工 艺 系 统 的 变 形 33教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加

20、工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 3 工 艺 系 统 的 变 形 34教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 假设条件假设条件： 车床加工短轴，工艺系统的刚度变化不车床加工短轴，工艺系统的刚度变化不 大，（近似常量）大，（近似常量） 毛坯形状误差较大或者材料硬度很不均毛坯形状误差较大或者材料硬度很不均 匀，工件加工时切削力的大小就会有较匀，工件加工时切削力的大小就会

21、有较 大的变化，从而引起工件的加工误差大的变化，从而引起工件的加工误差 35教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 以椭圆截面车削为例说明 ap1 1 ap2 2 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“误差复误差复 映映”. 36教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 37教育教学

22、 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 xt p xt p xt p xt p k aA k F y k aA k F y 22 11 2 1 21 ppm aa 21 yy g m g 1 xt k A m xt pp xt g k A aa k A yy)( 2121 38教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 m xt k A 11 1 1 , mnnnn xt n n k A 211 , 1 21 nz 可

23、见：n，则：；kxt，则： 39教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 1、增加走刀次数可大大减小工件的复映误差、增加走刀次数可大大减小工件的复映误差 2、当工件毛坯有形状误差（如圆度、圆柱度、当工件毛坯有形状误差（如圆度、圆柱度、 直线度等）或者相互位置误差（如偏心、径向直线度等）或者相互位置误差（如偏心、径向 跳动等）时，加工后仍然会有同类的加工误差跳动等）时，加工后仍然会有同类的加工误差 出现。在成批大量生产中用调整法加工一批工出现。在成批大量生产中用调整法加

24、工一批工 件时，如毛坯尺寸不一，则加工后，这批工件件时，如毛坯尺寸不一，则加工后，这批工件 仍有尺寸不一的误差仍有尺寸不一的误差 结 论 40教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 结 论 3、毛坯硬度不均匀，同样会造成加工误差、毛坯硬度不均匀，同样会造成加工误差 4、在采用调整法成批生产情况下，控制毛坯、在采用调整法成批生产情况下，控制毛坯 材料硬度的均匀性是重要。因为加工过程中走材料硬度的均匀性是重要。因为加工过程中走 刀次数通常已定，如果一批毛坯材料的硬度差刀

25、次数通常已定，如果一批毛坯材料的硬度差 别很大，就会使得洞见的尺寸分散范围扩大，别很大，就会使得洞见的尺寸分散范围扩大， 甚至超差甚至超差 41教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差 套筒夹紧变形误差及采用开口过渡环 42教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差 43教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度

26、对加工精度的影响 （三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差 机床部件自重引起地横梁变形 44教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响 （四）传动力和惯性对加工精度影响（四）传动力和惯性对加工精度影响 在车床或磨床类机床 上加工轴类零件时，常用 单爪拨盘带动工件旋转。 传动力在拨盘的每一转中 不断改变方向，和惯性力 一样，其在误差敏感方向 的分力有时将工件推向刀 具，有时将工件拉离刀具， 从而造成工件的圆度误差。 传动力引起的加工误差 45教育教学 工艺系统刚度及受力变形 三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系

27、统刚度对加工精度的影响 （四）传动力和惯性对加工精度影响（四）传动力和惯性对加工精度影响 惯性力引起的加工误差 在切削加工中，由于高 速旋转的零部件（包括夹具、 工件和刀具）的不平衡而产 生离心力。在每一转中，离 心力不断改变方向，它在误 差敏感方向的分力有时将工 件推向刀具，有时将工件拉 离刀具，使工艺系统的受力 变形发生变化，从而引起加 工误差。 46教育教学 工艺系统刚度及受力变形 四、机床部件刚度四、机床部件刚度 （一）机床部件刚度测定一）机床部件刚度测定 1、静态测定法、静态测定法 机床不工作状态下，模拟切削时受力情况，机床不工作状态下，模拟切削时受力情况， 对机床施加静载荷，测出机

28、床各部件在不同对机床施加静载荷，测出机床各部件在不同 静载荷下的变形，就可以作出各部件的刚度静载荷下的变形，就可以作出各部件的刚度 特性曲线并计算出刚度特性曲线并计算出刚度 2、工作状态测定法、工作状态测定法 依据误差复映规律，进行计算依据误差复映规律，进行计算 47教育教学 工艺系统刚度及受力变形 四、机床部件刚度四、机床部件刚度 48教育教学 工艺系统刚度及受力变形 四、机床部件刚度四、机床部件刚度 1、变形与作用力不是线性关系，反映刀、变形与作用力不是线性关系，反映刀 架变形不纯粹是弹性变形架变形不纯粹是弹性变形 2、加载与卸载曲线不重合，说明有能量、加载与卸载曲线不重合，说明有能量 损

29、失损失克服部件内零件件摩擦和接触克服部件内零件件摩擦和接触 塑性变形所做的功塑性变形所做的功 3、卸载后曲线不回到原点，说明有残留、卸载后曲线不回到原点，说明有残留 变形，反复加载，残留变形逐渐接近于变形，反复加载，残留变形逐渐接近于0 4、部件的实际刚度远小于估算刚度、部件的实际刚度远小于估算刚度 说 明 49教育教学 工艺系统刚度及受力变形 四、机床部件刚度四、机床部件刚度 （二）影响机床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素 零件表面总是存在着宏 观和微观的形状误差，连接 表面之间的实际接触面积小 于名义接触面积。在外力作 用下，这些接触处将产生较 大的接触应力而引起接触变 形。既有

30、弹性变形，也有局 部的塑性变形。 1.连接表面的接触变形 50教育教学 工艺系统刚度及受力变形 四、机床部件刚度四、机床部件刚度 （二）影响机床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素 连接表面间的接触变形 零件接触面在外力作用下抵抗接触变形的能力称 为接触刚度。影响接触刚度的主要因素是接触表面的 粗糙度、表面形状误差、材料的硬度等。 51教育教学 工艺系统刚度及受力变形 四、机床部件刚度四、机床部件刚度 （二）影响机床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素 薄弱零件变形示意图 如果部件中有某些刚度很低 的零件时，受力后这些低刚度零 件会产生很大的变形，使整个部 件的刚度降低。如图所示，

31、由于 床鞍部件中的楔铁细长、刚性差， 不易加工平直，加上使用接触不 良，在外力作用下，就会产生很 大变形，使部件刚度大大降低。 2.部件中薄弱零件的影响 52教育教学 工艺系统刚度及受力变形 五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施 （一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度 （二）减小载荷及其变化（二）减小载荷及其变化 53教育教学 工艺系统刚度及受力变形 五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施 （一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度 1.提高工件的刚度 增加支承提高工件的刚度 a）采用中心架 b）采用跟刀架 54教育教学 工艺系统刚度及受力变形 五、五、减少工

32、艺系统受力变形对加工精度影响措施 （一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度 2.提高机床部件的刚度 采用辅助支承提高机床部件的刚度 55教育教学 工艺系统刚度及受力变形 五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施 （一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度 3.提高接触刚度 一般部件的刚度都是接触刚度低于实体零件 的刚度，所以提高接触刚度是提高工艺系统刚度 的关键。 常用的提高接触刚度方法： （1 1）提高机床部件中零件间接合表面的质量）提高机床部件中零件间接合表面的质量 （2 2）给机床部件以预加载荷）给机床部件以预加载荷 （3 3）提高工件定位基准面的精度和减小表面粗）提

33、高工件定位基准面的精度和减小表面粗 糙度值糙度值 56教育教学 工艺系统刚度及受力变形 五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施 （一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度 4.合理装夹工件，减小夹紧变形 57教育教学 工艺系统刚度及受力变形 五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施 （一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度 4.合理装夹工件，减小夹紧变形 58教育教学 工艺系统刚度及受力变形 五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施 （一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度 5.采用补偿或转移变形的方法 变形补偿法 59教育教学 工艺系统刚度及受力变形

34、 五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施 （二）减小载荷及其变化（二）减小载荷及其变化 适当的工艺措施：选择合理的刀具几何 参数和切削用量，以减小切削力，就可 以减少受力变形 毛坯分组，使得一次调整中加工的毛坯 余量比较均匀，就能减小切削力的变化， 减小复映误差 60教育教学 工艺系统刚度及受力变形 六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形 （一）毛坯制造和热处理过程产生的残余应力。（一）毛坯制造和热处理过程产生的残余应力。 在铸、锻、焊、热处理等加工过程中，由于各部分冷热在铸、锻、焊、热处理等加工过程中，由于各部分冷热 收缩不均匀以及金相组织转变的体积变化，是毛坯内部产生

35、收缩不均匀以及金相组织转变的体积变化，是毛坯内部产生 了相当大的残余应力，毛坯的结构愈复杂，各部分的厚度愈了相当大的残余应力，毛坯的结构愈复杂，各部分的厚度愈 不均匀，散热的条件相差愈大，则在毛坯内部产生的残余应不均匀，散热的条件相差愈大，则在毛坯内部产生的残余应 力也愈大。力也愈大。 具有残余应力的毛坯由于残余应力暂时处于相对平衡的具有残余应力的毛坯由于残余应力暂时处于相对平衡的 状态，在短时间内还看不出什么变化。当加工时某些表面被状态，在短时间内还看不出什么变化。当加工时某些表面被 切去一层金属后，就打破了这种平衡，残余应力将重新分布，切去一层金属后，就打破了这种平衡，残余应力将重新分布， 零件就明显地出现了变形。零件就明显地出现了变形。 61教育教学 工艺系统刚度及受力变形 六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形 铸件的残余应力及加工后的变形铸件的残余应力及加工后的变形 62教育教学 工艺系统刚度及受力变形 六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形 （二）冷校直带来的残余应力。（二）冷校直带来的残余应力。 弯曲的工件（原来无残余应力）要校直，必须使工弯曲的工件（原来无残余应力）要校直，必须使工 件产生反向弯曲，并使工件产生一定的