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工艺系统刚度的基本概念介绍

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-24工艺系统受力变形引起的加工误差由此可见,工艺系统的受力变形不仅是加工中一项很重要的原始误差,还影响加工表面质量,限制加工生产率的提高。为了衡量工艺系统抵抗受力变形的能力和分析计算工艺系统受力变形对加工精度的影响,需要建立工艺系统刚度的概念。弹性系统抵抗外力使其变形的能力称为刚度。

工艺系统刚度的基本概念介绍

切削加工时,由机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统,在切削力、夹紧力及重力等的作用下,将产生相应的变形,使刀具和工件在静态下调整好的相互位置,以及切削成形运动所需要的正确几何关系发生变化,而造成加工误差。

例如,在车削细长轴时,工件在切削力的作用下会发生变形,使加工出的轴出现中间粗两头细的情况[图4-24a)];在内圆磨床上以横向切入法磨孔时,由于内圆磨头主轴弯曲变形,磨出的孔会出现圆柱度误差(锥度)[图4-24b)]。

图4-24 工艺系统受力变形引起的加工误差(www.xing528.com)

由此可见,工艺系统的受力变形不仅是加工中一项很重要的原始误差,还影响加工表面质量,限制加工生产率的提高。

为了衡量工艺系统抵抗受力变形的能力和分析计算工艺系统受力变形对加工精度的影响,需要建立工艺系统刚度的概念。弹性系统在外力作用下所产生的变形位移大小取决于外力大小和系统抵抗外力的能力。弹性系统抵抗外力使其变形的能力称为刚度。工艺系统的刚度是以切削力和在该力方向上(误差敏感方向)所引起的刀具和工件间相对变形位移的比值k(N·mm-1)表示的,即

由式(4-11)可知,工艺系统产生单位变形位移量所需的外力越大,刚度越大,说明工艺系统抵抗外力使其变形的能力越强。

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