件产生加工误差引起切削力变化的因素很多

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1、件产生加工误差。引起切削力变化的因素很多，这里介绍的是由工件加工余量和材料硬度不均所引起的切削力变化及其所带来的对加工误差的影响。现以车削短圆柱工件为例，若毛坯有椭圆形圆度误差，如图2・21所示。图屮A、B分别表示毛坯和加工后工件的外形，加工时，按加工表面的尺寸要求将刀尖调整到虚线位置。由于毛坯的形状误差，工件一转中切削深度将在a以与a“2之间变化，从而使工艺系统的受力变形也发生相应变化。对应a以的变形为ya/;2的变形为y?。结果加工出来的工件仍保持椭圆形，这种现象称为误差复映。复映误差的大小可通过计算求得。根据切削原理，切削分力

2、F、,可按下式计算：F严宀“广式屮cF一一与刀具几何形状及切削条件有关的系数；a”一一切削深度(mm)；f送给量(mm/r)；x卩、yF指数。在毛坯材料硬度均匀，刀具儿何形状、切削条件和进给量一定的情况下，下列因素的乘积为一常数：5・fF>=c由此得F).的计算公式为F,=C・af对于主偏角kr=45°,前角/°=10°,刃倾角Zv=0°的车刀，其X©=1,因而有通过刚度计算公式可求得工艺系统的变形量y「y?为Cq车削办工件的圆度误差为C'ci2CCAgm==（你—％）==如KxtKxt式中，Am为毛坯圆度误差，Am=a/A-ap2

3、,令则有£=—（2-15）心g表示工件加工误差与毛坯误差Am之间的关系，说明误差复映的规律，并定量地反映了毛坯误差经过加工后减小的程度，故称“误差复映系数”。刚度K,,越大，则£值越小，表示复映在工件上的误差越小。同样，减小进给量/、选用合适的刀具，即减小C值，也可减小误差复映程度。若毛坯误差较大，一次走刀不能达到加工精度要求时，可进行多次走刀来消除毛坯误差的复映程度。从毛坯误差Am开始，每走刀一次，工件加工误差即相应减小一次。设各次走刀后的工件误差依次为Agl.Ag2、Ag3.…、Agn；,则它们的误差复映系数分别为△g3Ag2△

4、g（〃一l）△g2Agl由上式可得经n次走刀后，工件的加工误差为Agn=£n-1）=（斫勺・••£“）△m=£△m式中，F为多刀走刀的总复映系数，其值为£-（斫勺•••*”）（2-16）由于毛坯的最大误差Am总是大于工件加工后的最大误差Ag,故复映系数总是小于kn次走刀后，总的误差复映系数可降到很小数值，从而使加工误差降到允许范I韦I。以下就误差复映的有关问题作一些讨论：1）毛坯的形状,不论其圆度、圆柱度、同轴度或平直度误差等都会因切削深度不均而引起切削力变化，从而以一定的复映系数复映为工件的加工误差。2）通常，加工表面经2〜3次走

5、刀后，即可使加工误差下降到允许范圉。当工艺系统的刚度很高时，只需在粗加工时考虑误差复映。在工艺系统刚度较低的场合，如锤孔时锤杆较细、车削细长轴和磨削细长轴时，误差复映的现象较为明显。通过对误差复映系数的分析可找出提高加工精度的途径。3）在大批大量生产屮，通常采用调整法加工。对于一批尺寸、形状相差较大的毛坯，由于误差复映的结果，造成该批工件加工后的“尺寸分散”。为了使尺寸和形状不超岀公差范I韦I，可通过对工件加工前、后的测量查明误差复映的影响因素，从而采取相应的措施。4）毛坯材料的硬度不均也会使切削力发生变化，导致工艺系统变形量的变化

6、，从而产生加工误差。铸件和锻件在冷却过程中冷速不均是造成毛坯硬度不均的主要原因。3.其它作用力产生的加工误差机械加工屮除有切削力作用于工艺系统外，还有其它一些力作用，如传动力、惯性力、夹紧力及工件和机床零部件的重力等。这些力也会使工艺系统发生变形，从而产生加工误差。（1）传动力的影响在车削和磨削轴类工件时，常采用单爪拨盘带动工件，如图2・22所示。半径为I•的工件由主轴端面上离轴心距离为L的拨销带动旋转。传动力F。在Y方向的分力Fo.有吋和切削力F）.的方向--致，有吋相反，造成工艺系统的受力变形发生变化。由于传动力矩与切削力矩相平

7、衡，故当拨销的回转角为Q时（图2-22）,有F°L二F”即F严土若在前顶尖处的刚度为Kjd,Fq、•所引起的工艺系统的位移为y，相应工件半径上的误差为Ar,则AJFcAr=y=——=——COS6Z显然，工件半径误差随回转角Q的变化而变化，对工件圆度误差的影响如图2-23a）所示。当67=90°和270°时，△「=（）；当Q二0°吋，传动力使工件靠近刀具，工件被多切去，形成工件的最小半径；当cr=180°吋，传动力使工件离开刀具，工件被少切去，形成工件的最大半径。设在传动力匕•的作用下，工件加工后的实际半径为R,则cosaFR=r—A

8、r=r———cosq=r图2-23用单拔销传动时对工件加工精度的影响当切削条件一定时，r和Km可视为不变。令R=r(1—Acosq)此为心形曲线的伦廓方程。为测量其直径差异，可把工件装夹在两顶尖上，使之转动，用千分表测出。图2-23b