镗杆受力变形对箱体孔系加工精度的影响

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1、镗杆受力变形是影响镗孔加工质量的主要原因之一。尤其当镗杆与主轴刚性联接采用悬臂镗孔时，镗杆的受力变形最为严重，现以此为例进行分析。　　悬臂镗杆在镗孔过程中，受到时切削力矩M、切削力Fr及镗杆自重G的作用，如图8-46、8-47所示，切削力矩M使镗杆产生弹性扭曲，主要影响工件的表面精糙度和刀具的寿命；切削力Fr和自重G使镗杆产生弹性弯曲(挠曲变形)，对孔系加工精度的影响严重，下面分析Fr和G的影响。　　1．由切削力Fr所产生的挠曲变形　　作用在镗杆上的切削力Fr，随着镗杆的旋转不断地改变方向，由此而引起的镗杆的挠曲变

2、形也不断地改变方向，如图8-46所示，使镗杆的中心偏离了原来的理想中心。由图可见，当切削力大小不变时刀尖的运动轨迹仍然呈正圆，只不过所镗出孔的直径比刀具调整尺减少了2fF，fF的大小与切削力Fr和镗杆的伸出长度有关，Fr愈大或镗杆伸出愈长，则fF就愈大。但应该指出，在实际生产中由于实际加工余量的变化和材质的不匀，切削力Fr是变化的，因此刀尖运动轨迹不可能是正圆。同理，在被加工孔的轴线方向上，由于加工余量和材质的不匀，或者采用镗杆进给时，镗杆的挠曲变形也是变化的。　　　　2．镗杆自重G所产生的挠曲变形　　镗杆自重G在

3、镗孔过程中，其大小和方向不变。因此，由它所产生的镗杆挠曲变形fG的方向也不变。高速镗削时，由于陀螺效应，自重所产生的挠曲变形很小；低速精镗时，自重对镗杆的作用相当于均布载荷作用在悬臂梁上，使镗杆实际回转中心始终低于理想回转中心一个fG值。G愈大或镗杆悬伸愈长，则fG愈大，如图8-47所示。　　3．镗杆在自重G和切削力Fr共同作用下的挠曲变形　　事实上，镗杆在每一瞬间所产生的挠曲变形，是切削力Fr和自重G所产生的挠曲变形的合成。可见，在Fr和G的综合作用下，镗杆的实际回转中心偏离了理想回转中心。由于材质匀、加工余量的

4、变化、切削用量的不一，以及镗杆伸出长度的变化，使镗杆的实际回转中心孔过程中作无规律的变化，从而引起了孔系加工的各种误差；对同一孔的加工，引起圆柱差；对同轴孔系引起同轴度误差；对平行孔系引起孔距误差和平行度误差。粗加工时，切切削力大，这种影响比较显著；精加工时，切削力小，这种影响也就比较小。　　从以上分析可知：镗杆在自重和切削力作用下的挠曲变形，对孔的几何形状精度和相互位度都有显著的影响。因此，在镗孔中必须十分注意提高镗杆的刚度，一般可采取下列措施：第一尽可能加粗镗杆直径和减少悬伸长度；第二，采用导向装置，使镗杆的挠

5、曲变形得以约束。此外，也可通过减小镗杆自重和减小切削力对挠曲变形的影响来提高孔系加工精度。对镗杆直径较大时(?80mm以上)，应加工成空心，以减轻重量；合理选择定位基准，使加工余量均匀；精加工时采用较小的切削用量，并使加工各孔所用的切削用量基本一致，以减小切削力影响。