车削细长轴关键技术的研究

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1、合肥通用职业技术学院毕业论文论文题目：车削细长轴关键技术的研究学院/系别：合肥通用职业技术学院/机械工程系专业/班级：机电一体化904班学制：三年姓名：汪胜利学号：11090423指导教师：刑洁答辩日期：成绩：2011年10月21日第11页2021-6-29引言随着我国的国民经济的不断发展，制造业是为国民经济各行业创造和提供机器产品的行业。当随着人们观念的改变，节约意识也已经是每一位机械制造工程师在制造一件合格机器前所必须考虑的事情。在满足同等工作条件下，以前笨重而占地的机器已不再适用当下以“节能减排”的时代。所以，满足同样的工作条件下，轻小型的机器比重会逐渐加大，而生产这种机器会

2、逐渐提高到细长轴的使用度。与此同时，在机械制造中，车床的应用极为广泛。因而，研究一种便宜，快捷的车削细长轴的方法是十分有必要地。摘要细长轴通常以长度与直径之比大于20~25的范围为依据，由于在车削时其刚性差，对切削力和切削热反映明显，这样就使细长轴的实际几何参数与理想几何参数偏差较大，即加工精度较低。关键词：细长轴变形装夹精度工艺系统刚性第11页2021-6-29目录引言2摘要及关键字2第一章影响细长轴加工精度的因素41．1加工原理的误差41．2制造几何的误差41．3力变形引起的误差41.3.1内应力引起细长轴的变形41.3.2外应力引起细长轴的变形51.4热变形引起的误差51.5

3、磨损及其它情况引起的误差及改进41.5.1合理的控制切削用量61.5.2合理选择刀具角度6第二章提高细长轴加工精度的影响72．1减少细长轴受力变形72.1.1直接减少细长轴受力变形72.1.2通过选择合适的装夹方法来减少变形92.2减少细长轴受热变形解决方法9结语10参考文献11致谢11第11页2021-6-29第一章影响细长轴加工精度的因素影响细长轴加工误差有很多种，如机床，夹具，刀具的制造误差及磨损，工件的装夹误差，测量误差，及工艺系统的调整误差，以及加工中各种力和热所引起的误差等。这些误差大致可分为：加工原理的误差，制造几何误差，力变形所引起的误差，热变形所引起的误差，和磨损

4、引起的误差。1．1加工原理的误差的介绍加工原理的误差是指在满足生产需求的前提下，采用近似的传动关系或忽略一些不大影响加工的条件。如车削细长轴时，采用近似的传动关系或近似的刀刃轮廓，虽然会带来加工原理误差，但往往可简化机床结构或刀具形状等参数。因此，只要其误差不超过规定的精度要求，在生产中仍可得到广泛的应用。1．2制造几何误差加工中刀具相对于工件的成型运动大都是通过车床完成的，细长轴的加工精度很大程度上取决于车床的精度，车床制造误差中对工件加工精度影响较大的误差有：主轴回转误差和传动链误差。在加工细长轴前先选择好机床的精度能加工出这种细长轴的精度等级。1.3力变形所引起的误差工艺系统

5、在切削力，夹紧力。惯性力，重力等作用下将产生相应的变形，破坏刀具与工件之间的正确位置，使工件产生各种加工误差。由于这些多而复杂，笔者我（即：汪胜利）认为这些力大致可分为两种，即内应力和外力引起的误差，以下即是对这两大力产生的原因。1.3.1内应力引起的细长轴变形的误差第11页2021-6-29内应力又称残余应力，指在没有外力作用下或去掉外力后仍存残余留在工件内部的应力。工件一旦有残余应力产生，就会使工件材料暂时处于一种稳定的状态，继而随着时间不断的推移，工件会恢复到没有应力的状态，从而使工件产生加工误差。那么内应力究竟是如何产生的？笔者总结了有两种情况下会产生内应力：一是：毛坯制造

6、和热处理过程中产生的内应力。这种情况下产生的应力主要适用毛坯结构越复杂，各部分壁厚越不均匀，散热条件相差越大，毛坯产生的内应力就越大，因为这些不适应细长轴的情况，所以只浅谈一下；另一种原因就是冷校直产生的应力，冷校直就是在原有的变形的相反方向施加力F，使细长轴反向弯曲，产生塑性变形，以达到校直的目的。经过校直后，虽然工件外形已校直，但工件内部却产生了附加内应力。工件冷校直后只是处于一种暂时的平衡状态，只要外界条件发生变化，就会使内应力从新分布，使工件产生变形。如图7-11P1561.3.2外力引起细长轴变形的误差细长轴刚性很差，车削时装夹不当，很容易在内切削力及重力作用下而发生弯曲

7、变形，或产生振动，从而影响加工精度和表面粗糙度。另外，车削细长轴时由于使用跟刀架，若支承工件的两个支承块对零件的压力不当，会影响加工精度，若压力过小或干脆不接触，不能提高零件的刚度；若压力过大，由于工件细而长，刚度小，当切削力作用点的位置靠近工件两端时，工艺系统刚度相对较小，变形较大，切削金属层厚度较小，因此使加工出来的工件呈“鼓状”（注：有些书中称“竹节”形），造成机床，工件，刀具工艺系统的刚性不良，给切削加工带来困难，不易获得良好表面质量和几何精度；1.4热变形所