工艺系统变形是指在加工过程中,由于各种因素导致的工艺系统各组成部分发生形状或尺寸变化。根据其产生原因和影响因素,工艺系统变形可分为以下几类:
一、主要变形类型
机床变形 包括床身、导轨、主轴等部件在切削力作用下的弹性或塑性变形。例如,车削细长轴时工件细长刚度低,机床变形成为主要误差来源。
夹具变形
夹具在夹紧工件时产生的变形,通常与夹紧力大小、工件刚性及材料特性有关。不当夹紧力可能导致工件产生弯曲或位移误差。
刀具变形
刀具磨损、热膨胀或切削力作用下产生的形状变化,会影响加工精度。例如,刀具磨损会导致切削刃角度变化,引发尺寸误差。
工件变形
工件在切削力、热应力和夹紧力共同作用下产生的变形,是加工误差的主要来源。细长工件(如轴类)的腰鼓形误差和短轴类工件的双曲线圆柱度误差均与工件变形直接相关。
二、其他影响因素
切削力变化: 工件毛坯的初始误差会导致切削力波动,引发工艺系统变形(复映误差)。 热源影响
外部力:夹紧力、重力、惯性力等非切削力也会对工艺系统产生附加变形。
三、变形叠加效应
工艺系统总变形是各部分变形的叠加结果。例如,在车削细长轴时,总变形主要由工件变形主导;而在车削短轴时,机床和刀具的变形可能成为主要因素。
综上,工艺系统变形是一个复杂的多因素问题,需通过优化结构、选择高刚度设备、合理夹紧及精确控制切削参数等方法来减小误差,提高加工精度。