车削加工中常见问题和误差研究

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1、车削加工中常见问题和误差研究　　摘要：本文对车削加工过程中影响工件加工质量的多种因素和常见问题进行探讨，分析车削工艺如何减少各种因素对加工精度的影响，对影响车削加工精度的因素进行误差分析使工件的加工达到质量要求。关键词：车削加工加工精度误差分析加工质量中图分类号：TG5文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0123-02在车床加工零件的车削过程中，影响工件加工质量的因素是多方面的，由于车床的运动部件是机械性的，在传动的过程中，可能会发生误差，再加上车刀刀尖是一段圆弧，而不是真正的点，存在各种误差因素影响车削加工精度。因

2、此，需要针对车削加工中的常见问题和误差因素进行分析，并提出解决车削加工中常见问题的一般措施，减少或消除误差使工件的加工达到质量要求。按产生误差的原因分类，造成车削加工的误差类型主要有：系统工艺误差（如：系统几何误差、系统受力变形误差、系统受热变形误差、车床调整误差、车床本身精度导致的误差等）和切削加工误差（如：刀具角度误差和刀具磨损产生的误差）两大类。本文将根据各种误差产生的原因进行分析，抛砖引玉供广大同行交流。1车削加工中的常见问题及原因9以卧式车床为例，车削加工中的常见问题是：工件的圆度、圆柱度超差；锥度和尺寸超差；端面垂直度和平面度超差；表

3、面粗糙度太大；出现混乱波纹或重复出现定距波纹。这些常见问题的产生原因主要有如下各种因素。1.1圆度超差的原因一般是（1）卡盘法兰与主轴配合螺纹松动或卡盘定位面松动；（2）工件孔壁较薄，装夹变形；（3）主轴轴承间隙大，主轴轴套外径与箱体孔配合间隙大，或主轴颈圆度超差。2.2圆柱度超差的因素主要有八个方面：（1）坯料弯曲。（2）前后面顶尖不等高或中心偏移。（3）顶尖顶紧力不当。（4）车床主轴轴线与床身导轨面在水平面内不平行。（5）刀尖离跟刀架支承处距离过大。（6）工件装夹刚度不够。（7）刀具在一次进给中磨损或刀杆过细，造成让刀（对孔）。（8）由车削应

4、力和车削热产生变形。1.3锥度和尺寸超差的主要原因（1）车刀刀尖与工件轴线没对准。（2）刀架转角或尾座偏移有误差。1.4表面粗糙度太大往往是如下三方面的原因：（1）润滑不良，切削液过滤不好或选用不当。（2）工件金相组织不好。（3）刀具刃磨不良或刀尖高于工件轴线。91.5端面垂直度和平面度超差与两个因素有关：（1）主轴轴向窜动。（2）大滑板上下导轨不垂直而引起端面凹凸。1.6出现混乱波纹现象的产生原因是：（1）主轴轴向窜动大或主轴轴承磨损严重。（2）卡盘法兰与主轴配合松动，方刀架底面与刀架滑板接触不良，中、小滑板间隙过大。1.7重复出现定距波纹一般

5、是由三个原因造成：（1）进给系统传动齿轮啮合间隙不正常或损坏。（2）大滑板纵向两侧压板与床身导轨间隙过大。（3）光杠弯曲，支承光杠的孔与光杠的同轴度超差或杠与床身导轨不平行。2影响车削加工精度的主要因素通常影响工件车削加工精度的主要因素有如下三种情形。2.1加工系统刚度变化引起误差加工系统的刚度随受力点位置的变化而变化，例如：用三爪卡盘夹紧工件车削外圆的加工，随悬臂长度的增加刚度将越来越小，导致车出的外圆将呈锥形。在工件的装夹过程中，如果夹紧力的方向和施力点选择不当或工件刚度较低，将会造成工件变形，产生相应的加工误差。另一方面，切削过程中，加工系

6、统的刚度随着切削力施力点位置的改变而变化，引起加工系统的变形也会使零件造成加工误差。92.2加工系统受力变形产生误差车削加工系统产生的变形会导致工件和刀具之间的相对位置发生变化从而使工件的加工精度降低，由于工件、夹具、车床、刀具所组成的加工系统是一个弹性系统，在加工过程中受到传动力、切削力、夹紧力、惯性力以及重力等的作用，必然发生弹性变形，从而破坏工件与刀具之间的相对位置导致加工误差。例如车削细长轴时，在切削力的作用下，工件因弹性变形而出现“让刀”现象。随着刀具的进给，在工件的全长上切削深度将会由多变少，然后再由少变多，结果使零件产生腰鼓形。如果

7、在两顶尖间车削粗而短的光轴时，由于工件刚度较大，在切削力作用下的变形相对车床、夹具和刀具的变形要小得多，故可忽略不计。此时，工艺系统的总变形完全取决于车床床头、尾架（包括顶尖）和刀架（包括刀具）的变形，工件产生的误差为双曲线圆柱度误差。在两顶尖间车削细长轴时，由于工件细长，刚度小，在切削力作用下，其变形大大超过车床夹具和刀具的受力变形。因此，车床、夹具和刀具的受力变形可略去不计，此时，工艺系的变形完全取决于工件的变形，工件产生腰鼓形圆柱度误差。2.3加工系统受热变形产生误差9热变形影响加工精度比较大，特别是在大件加工和精密加工中，由于热变形所导致

8、的加工误差甚至可占工件总误差的一半左右。工件、刀具和车床受到各种热源的作用，温度会慢慢升高，同时这些金属也通过各种散热方式向周围的空间和