优化工艺系统结构提升加工精度

减小工艺系统受力变形是保证加工精度的有效途径之一。在生产实际中，常从两个主要方面采取措施来予以解决：一是提高系统刚度，二是减小载荷及其变化。从加工质量、生产效率、经济性等问题全面考虑，提高工艺系统中薄弱环节的刚度是最重要的措施。

1．提高工艺系统的刚度

（1）合理的结构设计

在设计工艺装备时，应尽量减少连接面数目，并注意刚度的匹配，防止有局部低刚度环节出现。在设计基础件、支承件时，应合理选择零件结构和截面形状。一般地说，截面面积相等时，空心截面比实心截面的刚度高，封闭截面比开口截面刚度高。另外，在适当部位增添加强肋也有良好的效果。

（2）提高连接表面的接触刚度

由于部件的接触刚度大大低于实体零件本身的刚度，因此提高接触刚度是提高工艺系统刚度的有效手段。特别是对使用中的机床设备，提高其连接表面的接触刚度，往往是提高原机床刚度的最简便、最有效的方法。

1）提高机床部件中零件间接合表面的质量，提高机床导轨的刮研质量，提高顶尖锥柄同主轴和尾座套筒锥孔的接触质量等都能使实际接触面积增加，从而有效地提高表面的接触刚度。

2）给机床部件以预加载荷，此措施常用在各类轴承、滚珠丝杠螺母副的调整之中。给机床部件以预加载荷，可消除结合面间的间隙，增加实际接触面积，减少受力后的变形量。(www.xing528.com)

3）提高工件定位基准面的精度和减小它的表面粗糙度值，工件的定位基准面一般总是承受夹紧力和切削力。如果定位基准面的尺寸误差、形状误差较大，表面粗糙度值较大，则会产生较大的接触变形。例如，在外圆磨床上磨轴，若轴的中心孔加工质量不高，不仅影响定位精度，还会引起较大的接触变形。

（3）采用合理的装夹和加工方式

例如，在卧式铣床上铣削角铁形零件，如按图4-41a）所示的装夹、加工方式，则工件的刚度较低；如改用图4-41b）所示的装夹、加工方式，则刚度可大大提高。又如，加工细长轴时，改为反向进给（从主轴箱向尾座方向进给），使工件从原来的轴向受压变为轴向受拉，也可提高工件刚度。

图4-41　铣角铁形零件的两种装夹方式

2．减少载荷及其变化

采取适当的工艺措施如合理选择刀具几何参数（如增大前角、让主偏角接近90°等）和切削用量（如适当减少进给量和背吃刀量）以减小切削力（特别是pF ），就可以减少受力变形。将毛坯分组，使一次调整中加工的毛坯余量比较均匀，就能减小切削力的变化，减小复映误差。