回转类零件（精选六篇）
回转类零件 篇1
汽车的高速化已成为发展的必然趋势, 由于由不平衡引起的离心惯性力于转速的平方成正比, 往往会导致轴承负荷的增加, 磨损加剧, 振动和噪声的形成, 缩短机器的使用寿命, 且离心惯性力的方向不断变化, 因此除在传统的曲轴、传动轴等零件上有平衡要求外, 目前在车桥的制动零件上有平衡要求已成为一种新的设计趋势, 制动零件的平衡可大大减少离心惯性力对汽车制动性能的影响。
2 回转体平衡原理概述
2.1 回转体的静平衡
对于宽度不大的回转体, 可近似认为其偏心重量是位于同一回转平面内。在这种情况下发生不平衡, 那是由于回转体的重心不在回转轴上的缘故。这样的不平衡状态, 在回转体静止时即可显示出来。
2.2 回转体的动平衡
有些回转体, 其偏心重量是分布在不同的几个平面内的, 如汽车发动机曲轴为例, 即使回转体的重心在回转轴, 而由于各偏心重量产生的离心惯性力不在同一回转平面内, 因而将形成惯性力偶, 所以它仍是不平衡的。这种不平衡状态, 只有在回转体运动的情况下, 才能显示出来, 所以把这样的不平衡回转体称为动不平衡的回转体。而使这样的回转体得以平衡的措施, 则称为动平衡。
利用上述分析的结果, 对于任何动不平衡的回转体, 无论在几个不同的回转平面内, 有多少个偏心重量, 都只需要在任选的两个平面内分别适当地加上一个配重, 即可得到完全平衡。
2.3 转子允许不平衡量的计算
根据标准ISO 1940-1:2003, 允许不平衡量的计算公式为:
式中:表示允许不平衡量, 单位:g。
m表示转子的自身重量, 单位:kg。
G表示转子的平衡精度等级, 单位:mm/s, 可查机械设计手册得出。
r表示转子的校正半径, 单位:mm。
n表示转子的转速, 单位:rpm。
3 回转类零件的平衡工艺分析
3.1 平衡机的分类概述
按照不平衡测量原理分为重力式平衡机和离心力式平衡机两类。重力式平衡机是在转子不旋转状态下, 依靠转子重力矩作用测量转子静不平衡的平衡机;而离心力式平衡机是在转子旋转状态下, 依靠测量由转子不平衡离心力所引起支承系统的振动或支承所受的动载荷确定转子不平衡的平衡机。重力式平衡机如前所述, 效率很低。
按平衡机转子-支承系统的力学特性分类有软支承和硬支承平衡机。软支承平衡机是指平衡转速高于转子-支承系统固有频率的平衡机;而硬支承平衡机系指平衡转速低于转子-支承系统固有频率的平衡机。硬支承平衡机是带电子解算电路的通过测量振动力确定转子不平衡量的。
3.2 平衡机的选择确定
针对汽车回转件的特点, 选用立式及单面平衡机、离心力式平衡机;又因硬支承平衡机是测量转子的不平衡离心力, 可实现“永久性定标”, 操作简单, 使用方便, 得到越来越广泛的应用, 因此选用硬支承平衡机。
4 回转类零件的平衡工艺实施
4.1 夹具的设计
夹具的定位基准应选择零件在工作时的安装基准, 采用固定尺寸定心轴的定位方式是可行的。
4.2 工艺实施
夹具安装在平衡机上后, 就可以开始实施检测过程了。在检测前应进行如下的准备工作:
4.2.1 定标样件的准备
由于检测前必须进行定标, 因此必须准备一个定标样件, 此样件是一个其上打有一个用于安装定标砝码的螺纹孔并经平衡后的零件。
4.2.2 量纲的选择
选择g C m作为量纲。
4.2.3 加/去重选择
由于设计图纸要求三种零件达到平衡要求的方式均为去重, 因此选择去重方式, 即平衡机的显示点为重点。
4.2.4 夹具的偏心补偿
将零件装上夹具, 选择主轴偏心定标功能, 根据显示提示, 输入N=2, 带零件开车一次, 然后松开零件, 并将零件相对于夹具180°旋转, 在平衡机显示OK后, 即完成夹具的偏心补偿。
4.2.5 许用不平衡量的输入
根据不同的零件, 输入许用不平衡量。
4.3 去重
根据检测出的不平衡量, 在图纸规定要求的部位去除相应重量的材料, 以满足不平衡量。去重装置上采用了在Z535立钻工作台上放置一个Φ400的手动分度头的方式, 在分度头上再安装一个Φ320的卡盘, 操作时在卡盘上安装零件, 手动转动分度头将零件转至钻孔位置, 如需要在不同位置钻孔时, 则再手动转动分度头, 钻孔深度则靠看Z535立钻上的刻度盘来控制。
5 结论
综上所述, 回转类零件基本上均可按静平衡来处理, 平衡机也基本上可选择单面立式平衡机, 平衡机校验项目主要为最小可达剩余不平衡度 (emar) 和不平衡减少率 (URR) , 平衡夹具的设计要注意平衡精度和定位孔、轴的尺寸关系, 当零件重量不大时, 要注意压板对检测精度的影响, 回转类零件达到平衡要求的方式基本上为去重。
摘要：汽车运动的零部件中, 回转类占的比重很高。回转件由于材料组织不均匀、装配误差、零件外形的误差和机构形状局部不对称等原因, 存在转子质心的主惯性轴与旋转轴线不相重合, 所以在旋转过程中, 转子产生不平衡的离心力。本文着重研究了回转类零件的平衡原理, 平衡工艺的实现和精度分析, 以及回转类零件的工艺实践。
关键词：回转类零件,平衡,工艺,实践
参考文献
轴类零件加工工艺分析 篇2
摘 要
世界制造业转移，中国正逐步成为世界加工厂，美国、德国、韩国等国家已经进入发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重化工业发展中期。
由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果,具有高精度、高度自动化的特点,因此,采用数控加工手段,解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件，特别是复杂型面零件的加工，应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供高质量，多品种及高可靠性的机器产品。
本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。
关键词：轴类零件；毛坯；表面加工；工艺分析；加工方案、目 录
1轴类零件的毛坯 2轴类零件加工工艺特点 2.1轴类零件的预备加工
2.2轴类零部件定位基准的选择 2.3外圆及细长轴的车削加工 3提高车削外圆生产率的措施 4外圆磨削加工
5外圆表面的光整加工 5.1研磨
5.2超精加工 5.3滚压加工 5.4抛光
5.5金属表面加工装置 6轴类零件的技术要求 6.1尺寸精度
6.2几何形状精度 6.3相互位置精度 6.4表面粗糙度 7工艺方案分析 7.1零件图
7.2 零件图分析 7.3 确定加工方法 7.4 确定加工方案 8 工件的装夹
8.1 定位基准的选择
8.2 定位基准选择的原则 8.3 确定零件的定位基准 8.4 装夹方式的选择
8.5 数控车床常用的装夹方式 8.6 确定合理的装夹方式 9 刀具及切削用量 9.1 选择数控刀具的原则 9.2 选择数控车削用刀具 9.3 设置刀点和换刀点 10 典型轴类零件的加工 10.1 轴类零件加工工艺分析 10.2 典型轴类零件加工工艺 总结 参考文献 致谢 轴类零件的毛坯
轴类零件最常用的毛坯是圆钢材和锻件，只有某些大型、结构复杂的轴，才采用铸铁或铸钢件。常用的光轴毛坯一般采用热轧圆钢和冷却圆钢;当要求毛坯具有较高的机械性能时应采用锻件。对于阶梯轴，当阶梯尺寸相差较大时，为了节约原材料，也常采用锻件。毛坯锻件有两种:自由锻件和模锻。
采用自由锻造方式设备简单，容易投产，但毛坯余量大，精度比较差，而且不能锻造形状复杂的毛坯，一般多用于单件和中小批生产。机械修配和重型机械的毛坯零件多采用自由锻造
模锻毛坯精度较高，余量小，可以锻造形状比较复杂的毛坯，但模锻需要较大型设备，而且需要制造形状复杂的耐热钢模具，设备投资大，生产准备时间长。因而只适用大批量生产。轴类零件加工工艺特点
轴类零件常用的加工方法为车削和磨削，当表面质量要求很高时，还应增加光整加工。轴类零件的一般加工工艺特点如下：
2.1轴类零件的预备加工。
在预备加工中有校直、切断、切端面和钻中心孔。钻中心孔时的注意点：中心孔应有足够大的 尺寸和准确的锥角。因中心孔在加工过程中要承受零件的重量和切削力，因此尺寸过小和锥角不准确，将会是中心孔和顶尖很快被磨损。两端中心孔应在同一轴心线上。中心孔和顶尖接触不良，容易产生变形和磨损，使加工的外圆产生圆度误差。
2.2轴类零部件定位基准的选择。
轴类零件加工时，一般采用两中心孔作为定位基准。在加工外圆时总是先加工轴的两端面和钻中心孔，为后继加工工序作为定位基准的准备。轴类零件各外圆、锥孔、螺纹等表面的设计基准一般都是轴的中心线，因此选择两中心孔定位是符合基准重合原则的，加工时能达到较高的相互位置精度，且工件装夹方便，故两中心空定位方式应用最广泛。
在车削较长轴时，常将轴一端装夹在卡盘中，靠近尾座的另一端用中心孔顶住，或用中心架托住，这样工件的钢度要比用两中心孔定位时增加很多。但是，用卡盘装卡方法关键的缺点是定心精度不高（0.06～0.15mm）,因此，不能保证较高的相互位置精度。
2.3外圆及细长轴的车削加工。外圆车削是机械加工中最常见的加工方法，其工艺范围广泛，可以划分为荒车、粗车、半精车、精车等阶段。各个加工阶段主要根据毛坯制造精度和工件最终的精度要求来选择。对于每个具体工件来说，不一定都要经过那些全部的加工阶段。
3提高车削外圆生产率的措施
选用硬度高、耐磨性和热稳定性好的新材料刀具，如陶瓷、金刚石、合金钢等刀片，进行高速切削。②采用机夹式车刀、多角形可转位车刀等，以充分发挥硬质合金的作用，缩短刃磨刀具和更换刀具的辅助时间。③采用多刀多刃切削，在一次进给中同时车削几个不同的外圆表面，可缩短机动时间和辅助时间，也很大程度提高了生产效率。④应用强力切削加大切削深度和进给量来提高切削效率。外圆磨削加工
磨削是精加工外圆表面的主要方法。磨削加工可比较经济地达到精度IT6～IT8级和表面粗糙度Ra0.1～0.8μm。
磨削时影响磨削表面质量的主要工艺因素有:砂轮机的特性、磨削用量、冷却、砂轮的修整、加工时的振动等。砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织及形状、尺寸等。
5外圆表面的光整加工
外圆表面的光整加工是用来提高尺寸精度和表面光洁质量的加工方法，它包括研磨、超精加工、滚压、抛光和金属表面加工装置处理等。
5.1研磨。
研磨是一种简便的光整加工方法。研磨后工件的直径尺寸公差可达到0.001～0.003mm,表面光洁度Ra0.006～0.1μm。因而过去工艺采用研磨作为加工最精密和最光洁零件的最终加工方法。研磨方法可分为手工研磨和机械研磨两种。手工研磨具使用时可用螺钉调节 其间隙，研磨具常用铸铁、铜、铝、软钢等比工件材料软些的材料制成。研磨时，部分磨粒嵌入研具表面层，部分磨粒悬浮于工件与研具之间。磨粒就在工件表面上切去薄的 一层金属，主要是上道工序留下的粗糙的凸峰。此外研磨还有化学作用，研磨剂能使被加工表面形成氧化层，而氧化层易于被磨料出去，因而加速了研磨过程。
研磨加工还能提高工件表面的几何形状精度，圆柱体圆度精度可达0.1μm，但不能提高工件表面间的同轴度等相互位置精度。
5.2超精加工。
超精加工是用细粒度的磨具对工件施加很小的压力，并作往复振动和慢速纵向进给运动，以实现微量磨削的一种光整加工方法。其加工原理中有三种运动:工件的低速旋转运动（6～30m／min）;磨条的轴向给进运动（0.2～1mm／工件没转）;磨条的高速往复振动（振动频率取500～1500次／min,振幅1～3mm）。由于这三种运动同时进行，使得磨粒在工件表面上留下非常浅的痕迹并呈网纹轨迹。
超精加工中采用的磨条，既要有切削作用，又要有抛光作用，因此所使用的磨条的磨粒都很细。但粒度过细会影响加工效率，预加工时，一般选用粒度W14～W20的磨条，精加工时宜用W3.5～W10的磨条。当预加工和精加工合用一种磨条时，则采用W10粒度的磨条。
5.3滚压加工。
滚压加工是用滚压工具对金属坯料或工件施加压力，是其生产塑性变形，从而将坯料成形或滚光工件表面的加工方法。塑性变形可是表面金属晶体结构歪曲，晶粒度为细长紧密，晶界增多，故金属表面得以强化，也就是表面层产生残余压力和冷作硬化现象，使表面粗糙度降低，强度和硬度有所提高，从而提高了耐磨性和疲劳强度，同时也提高了产品表面的加工质量。
5.4抛光。
抛光是利用机械、化学或电化学的作用，使工件获得光亮、平整表面的加工方法。抛光裁量可用氧化铬、氧化铁等，涂在弹性轮上，靠抛光膏的机械刮擦和化学作用去掉表面粗糙度的轮廓峰高，使表面的光泽成镜面。抛光加工一般去不掉余量，所以不能提高工件的尺寸精度。
5.5金属表面加工装置。毫克能金属表面加工装置是利用高频电磁脉冲原理对金属表面进行光整加工，从而提高工件表面粗糙度。该装置多使用在立车、卧车等设备上，通过设备车削加工使工件表面粗糙度达到Ra6.3m以上，则可使用毫克能金属表面加工装置一次性提高粗糙度至Ra0.8m以上。如果通过精度高的装置及特殊工序可通过该装置提高工件表面粗糙度达到Ra0.1以上，使表面达到镜面要求。近几年该装置使用非常广泛，操作简单、加工效率高，同时通过该装置高频冲击工件表面也提高了表面的硬度，从而提高了耐磨性和抗疲劳强度，提高轴类零件的使用寿命。
6.1尺寸精度
起支撑作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。
6.2几何形状精度
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆锥度等。一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。
6.3相互位置精度
轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功能决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支撑轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支撑轴颈的经向跳动一般为0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm。
6.4表面粗糙度
一般与传动件相配合的轴经表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm,与轴承相配合的支撑轴经的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。
7.1零件图
7.2 零件图分析 该零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等表面组成。尺寸标注完整，选用毛坯为45#钢，Φ55mm×150mm，无热处理和硬度要求。
7.3 确定加工方法 加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。在轮廓线上，有个锥度10度坐标P1、和一处圆弧切点P2，在编程时要求出其坐标，P1（45.29，75）P2（35，56.46）。通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床。根据加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6032数控机床。
7.4 确定加工方案
零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
毛坯先夹持左端，车右端轮廓113mm处，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、R9mm、Φ35mm、锥度为10度的外圆，Φ52mm.调头装夹已加工Φ52mm外圆，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺纹M25mm×1.5mm.该典型轴加工顺序为： 预备加工---车端面---粗车右端轮廓---精车右端轮廓---切槽---工件调头---车端面---粗车左端轮廓---精车左端轮廓---切退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹
第8章 工件的装夹 8.1 定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。合理选择定位基准是保证零件加工的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。
8.2 定位基准选择的原则 1）基准重合原则。为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。2）便于装夹的原则。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。3）便于对刀的原则。批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。
8.3 确定零件的定位基准
以左右端大端面为定位基准。8.4 装夹方式的选择 为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。
8.5 数控车床常用的装夹方式 1）在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力小，适用于装夹外形规则的中、小型工件。2）在两顶尖之间装夹。对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖装夹。该装夹方式适用于多序加工或精加工。3）用卡盘和顶尖装夹。当车削质量较大的工件时要一段用卡盘夹住，另一段用后顶尖支撑。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位准确，应用较广泛。4）用心轴装夹。当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹，叫心轴装夹。这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位准确。
8.6 确定合理的装夹方式
装夹方法：先用三爪自定心卡盘毛坯左端，加工右端达到工件精度要求；再工件调头，用三爪自定心卡盘毛坯右端Φ52，再加工左端达到工件精度要求。
第9章 刀具及切削用量
9.1 选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。
9.2 选择数控车削用刀具
数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接(凹形)的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干浅 6 该半径不宜选择太小，否则不但制造困难，还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。
9.3 设置刀点和换刀点
刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢?所以在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:便于数值处理和简化程序编制。易于找正并在加工过程中便于检查，引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基谁上。实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”与“对刀点”的重合。所谓“刀位点”是指刀具的定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点。球头铣刀是球头的球心，钻头是钻尖等。用手动对刀操作，对刀精度较低，且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转动换刀时的位置，换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其它部件为准。
9.4 确定切削用量 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本
第10章 典型轴类零件的加工
10.1 轴类零件加工工艺分析
（1）技术要求 轴类零件的技术要求主要是支承轴颈和配合轴颈的径向尺寸精度和形位精度，轴向一般要求不高。轴颈的直径公差等级通常为IT6-IT8，几何形状精度主要是圆度和圆柱度，一般要求限制在直径公差范围之内。相互位置精度主要是同轴度和圆跳动；保证配合轴颈对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一。图为特殊零件，径向和轴向公差和表面精度要求较高。（2）毛坯选择 轴类零件除光滑轴和直径相差不大的阶梯轴采用热轧或冷拉圆棒料外，一般采用锻件；发动机曲轴等一类轴件采用球墨铸铁铸件比较多。如图典型轴类直径相差不大，采用直径为60mm，材料45#钢，在锯床上按150mm长度下料。（3）定位基准选择 轴类零件外圆表面、内孔、螺纹等表面的同轴度，以及端面对轴中心线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴中心线。用两中心孔定位符合基准重合原则，并且能够最大限度地在一次装夹中加工出多格外圆表面和端面，因此常用中心孔作为轴加工的定位基准。当不能采用中心孔时或粗加工是为了提高工作装夹刚性，可采用轴的外圆表面作定位基准，或是以外圆表面和中心孔共同作为定位基准，能承受较大的切削力，但重复定位精度并不太高。数控车削时，为了能用同一程序重复加工和工件调头加工轴向尺寸的准确性，或为了端面余量均匀，工件轴向需要定位。采用中心孔定位时，中心孔尺寸及两端中心孔间的距离要保持一致。以外圆定位时，则应采用三爪自定心卡盘反爪装夹或采用限未支承，以工件端面或台阶儿面作为轴向定位基准。（4）轴类零件的预备加工 车削之前常需要根据情况安排预备加工，内容通常有:直--毛坯出厂时或在运输、保管过程中，或热处理时常会发生弯曲变形。过量弯曲变形会造成加工余量不足及装夹不可靠。因此在车削前需增加校直工序。切断---用棒料切得所需长度的坯料。切断可在弓形锯床、圆盘锯床和带锯上进行，也可以在普通车床切断或在冲床上用冲模冲切。车端面和钻中心孔—对数控车削而言，通常将他们作为预备加工工序安排。（5）热处理工序 铸、锻件毛坯在粗车前应根据材质和技术要求安排正火火退火处理，以消除应力，改善组织和切削性能。性能要求较高的毛坯在粗加工 8 后、精加工前应安排调质处理，以提高零件的综合机械性能；对于硬度和耐磨性要求不高的零件，调质也常作为最终热处理。相对运动的表面需在精加工前或后进行表面淬火处理或进行化学热处理，以提高其耐磨性。（6）加工工序的划分一般可按下列方法进行： ①刀具集中分序法 就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它们可以完成的其它部位。这样可减少换刀次数,压缩空程时间，减少不必要的定位误差。②以加工部位分序法 对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。③以粗、精加工分序法 对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形，故一般来说凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。综上所述，在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性，机床的功能，零件数控加工内容的多少，安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。另建议采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则，要根据实际情况来确定，但一定力求合理。（7）工时在加,加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位夹紧的需要来考虑，重点是工件的刚性不被破坏。顺序一般应按下列原则进行： ①上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。②先进行内形内腔加工序，后进行外形加工工序。③以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行，以减少重复定位次数，换刀次数与挪动压板次数。④在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏小的工序。在数控车床上粗车、半精车分别用一个加工程序控制。工件调头装夹由程序中的M00或M01指令控制程序暂停，装夹后按“循环启动”继续加工。（8）走刀路线和对刀点选择 走刀路线包括切削加工轨迹，刀具运动到切削起始点、刀具切入、切出并返回切削起始点或对刀点等非切削空行程轨迹。由于半精加工和精加工的走刀路线是沿其零件轮廓顺序进行的，所以确定走刀路线主要在于规划好粗加工及空行程的走刀路线。合理确定对刀点,对刀点可以设在被加工零件上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相 9 对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。
10.2 典型轴类零件加工工艺（1）确定加工顺序及进给路线 加工顺序按粗到精、由近到远（由右到左）的原则确定。工件右端加工：既先从右到左进行外轮廓粗车（留0.5mm余量精车），然后从右到左进行外轮廓精车，最后切槽；工件调头，工件左端加工：粗加工外轮廓、精加工外轮廓，切退刀槽，最后螺纹粗加工、螺纹精加工。（2）选择刀具 1）车端面：选用硬质合金45度车刀，粗、精车用一把刀完成。2)粗、精车外圆：（因为程序选用 G71循环所以粗、精车选用同一把刀）硬质合金90度放型车刀，Kr=90度,Kr＇=60度;E=30度,（因为有圆弧轮廓）以防与工件轮廓发生干涉,如果有必要就用图形来检验.3)车槽: 选用硬质合金车槽刀（刀长12mm，刀宽3mm）4)车螺纹:选用60度硬质合金外螺纹车刀.（3）选择切削用量
结 论
在进行工件的加工时，轴类零件的加工是一项非常严谨，非常精密的技术工作，随着现代技术的不断改革以及加工技术的快速发展，轴类零件的加工也在高速、高精度、自动化、系统化的发展道路上迈出一项新的台阶，这也将是轴类零件的加工质量提升到一个更加高，更加好的一个水平，我相信轴类零件的加工在今后的发展会更加的快速，会更加的谨慎，更且具有更加快捷的生产效率。
参考文献
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机械设计基础.机械工业出版社，2012，61：56-62
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致 谢
非常感谢各位指导老师，没有你们交给我们知识，我们是不可完成这项毕业设计，非常感谢你们这几年对我们的辛勤教导，你们不仅仅是传授给我们了知识，更是教会我们技能。
回转类零件 篇3
1.1 零件孔为通孔时的加工工艺
当孔为通孔 (图1) 时, 通常采用的工艺是在内圆磨床上用三爪夹盘夹住工件外圆ΦD先磨出内孔Φd, 然后根据工件内孔的尺寸Φd配磨一根心轴, 以工件孔和心轴外圆为定位面, 工件和心轴紧配合装配在一起, 在外圆磨床上用两顶尖顶在心轴两端的中心孔上 (图2) , 磨出工件的外圆, 来保证工件孔和外圆的同轴度要求。因为心轴外圆是在外圆磨上以心轴两端的中心孔为加工基准磨出的, 而工件以内孔和心轴外圆配合定位后, 也是以心轴两端中心孔作为加工基准加工出工件的外圆, 即工件外圆的加工是间接采用心轴的中心孔作为加工基准, 基准重合;而且, 工件内孔和心轴外圆是配磨定位, 误差很小。所以, 采用这种方法能够很好地保证工件孔和轴的同轴度。一般, 加工工件的孔和外圆的同轴度小于Φ0.005 mm。
在采用这种工艺时, 心轴外圆对中心孔的跳动很关键。为了减小跳动误差, 一般加工心轴时两端的中心孔要尽量小, 而且中心孔要磨出。这样, 加工出的心轴精度高, 才能使工件孔和轴的同轴度好。但是当工件的壁厚太薄时, 采用上述工艺加工时, 在内圆磨床上磨孔用三爪夹紧会使工件产生较大的变形, 影响孔的加工质量, 孔的圆度差, 进而影响工件和心轴的配合精度, 从而影响最终工件孔和外圆的同轴度。
因此对于薄壁工件, 可采用热前加工时在工件的一端留一部分工艺圆柱 (图3) , 热后在万能外圆磨床上直接夹住工艺圆柱的外圆面, 将孔和外圆一次磨成, 磨完后再将工艺部分切掉磨平端面的工艺。这样, 不仅减少了直接装夹夹紧力对工件的变形影响, 而且孔和轴是在一次装夹中加工完成的, 工件孔和外圆的同轴度误差也较小 (主要取决于机床自身的精度, 磨床精度很高) 。由于工件壁薄, 磨削热对工件变形的影响也很大, 所以工件在磨削加工过程中应浇冷却液, 磨削进给量尽量小, 从而降低工件温度以减小磨削热对工件变形的影响。采用这种方法加工过壁厚最小为2 mm、长度为15 mm的钻套, 同轴度可达到Φ0.005 mm以内。
1.2 零件孔为不通孔时的加工工艺
当孔为不通孔时, 可以采用薄壁工件的加工工艺, 在工件一端留工艺圆柱部分 (图4) , 在万能外圆磨床上用三爪夹盘夹住工艺圆柱面一次加工出内孔和外圆, 再将工艺部分切掉磨平。或者在数控车床上用三爪夹盘夹住工艺圆柱面一次性精车出内孔、外圆及端面, 再切掉工艺部分磨平。
当工件尺寸变大时工艺圆柱部分也随之增大, 采用这种方法不但浪费材料而且工艺部分切除量大, 增加了加工成本和难度。此时工艺可变为热后先在平面磨床上磨光左、右两端面, 然后在万能外圆磨床上用三爪夹盘夹紧磁力吸盘, 并用砂轮将吸盘端面磨光, 使吸盘端面和机床回转中心垂直。再将工件一端吸在磁力吸盘端面上, 用百分表找正工件外圆或内孔后, 将工件吸紧在磁盘上, 磨出孔和外圆来保证内孔和外圆的同轴度要求。
在加工时一定要将吸盘端面和机床回转中心磨垂直, 使工件孔、外圆和端面垂直, 减少工件离心力, 从而更好地保证工件孔和轴的同轴度。如果工件外径小于磁盘外径, 砂轮磨不到靠近吸盘的一小段外圆, 此时热前可在工件实心一端外圆上车一大倒角, 相当留一个砂轮越程槽 (图5) , 让开砂轮, 磨通外圆。
2 多个外圆和孔有同轴度要求的工件
2.1 零件孔为通孔时的加工工艺
孔为通孔时, 可参照先磨孔再穿心轴磨外圆的工艺。当工件尺寸较小、长度较短时, 也可以采用增加工艺圆柱, 在万能外圆磨或数控车床上夹紧工艺圆柱一次磨出或精车出所有内孔、外圆和端面, 再切掉工艺圆柱磨平端面的工艺。当工件壁厚较厚、长度较短时, 也可先在万能外圆磨床或数控车床上夹住工件一端外圆一次磨出或精车出孔、其余外圆和端面, 再在外圆磨床上用磁力吸盘吸住加工过的工件端面, 按加工过的工件外圆或内孔找正后吸紧磨削夹持外圆面, 来保证孔和外圆的同轴度。
2.2 零件孔为不通孔时的加工工艺
孔不通时 (图6) , 在万能外圆磨床或数控车床上夹住左端外圆一次性加工出内孔、大外圆和右端面, 再在外圆磨床上用磁盘吸住右端面按大外圆找正后磨小外圆, 从而保证孔和两外圆的同轴度。
当工件的长度偏长时, 工件吸在磁盘上回转摆动比较厉害, 易造成生产事故。这时在热前加工时, 在孔口和左端面上分别车出、打出60°中心孔 (图7) , 并在小外圆留磨量的基础上再多留0.5mm (具体留量要根据工件实际尺寸的大小及结构而定) 。热后磨两端中心孔, 在外圆磨床上顶着两端中心孔磨大外圆和小外圆, 大外圆按要求磨到尺寸, 在小外圆上按莫氏锥度磨出一段锥度, 锥度小端比要求尺寸大一点。再车一个锥孔胎具 (图7) , 将锥孔胎具夹在内圆磨床的三爪夹盘上, 按所磨外锥的尺寸和角度磨一个莫氏内锥, 把工件小端插进胎具锥孔里, 通过莫氏锥连接在一起。莫氏锥度能够自锁, 工件和胎具用锥面配合连接后, 磨工件内孔, 然后顶住两端中心孔在外圆磨床上将外锥按小外圆尺寸加工成形。
因为在加工大外圆、外锥和小外圆时, 都是以工件两端的中心孔作为同一加工基准的, 所以它们之间的同轴度误差很小。胎具的内锥是在内圆磨上用三爪夹盘夹住胎具的外圆磨出的, 这样胎具的内锥中心和内圆磨的回转中心同轴。而工件外锥和胎具内锥配合后在内圆磨上磨出内孔, 所以内孔和内圆磨的回转中心同轴。即内孔和胎具内锥同轴, 也就是内孔和外锥同轴。所以, 工件内孔和外圆同轴度好。采用这种工艺, 胎具内锥和工件外锥的配合精度将直接影响最终工件内孔和外圆同轴度误差的大小, 因此内锥和外锥一定要配磨好。根据实际生产经验, 采用此工艺同轴度一般能达到Φ0.005 mm左右。
回转体零件的数控加工及仿真 篇4
此次加工的零件是一个典型的回转体零件,表面的形状由直线和圆弧组成,材料为45钢,热处理后达到HRC38-43,毛坯为150mm×36mm,棒料,零件如图1所示[1],选择华中数控系统的CK6032卧式车床来加工此零件。
1 数控加工工艺性分析[2]
按零件的工艺性要求,对零件的数控加工工艺性进行全面地分析,包括零件图样分析、结构工艺性分析和安装方式的选择等。
1.1 零件的图样分析
该零件是一个典型的轴类零件,功用为支承传动零件传递扭矩或运动,承受载荷,并保证装配在其上的零件具有一定的回转精度。
1.1.1 尺寸标注
此零件(图1示)不是以同一标准标注尺寸,需将局部的分散标注改为同一基准标注。修改过的标注零件图如图2所示。
1.1.2 零件图素
图1所示,最右边的半球形与圆柱面相切,紧接着是螺纹、退刀槽、圆弧。其中,圆弧始端与节点相切,末端与圆柱面的素线相切,紧接着又是一个圆弧,相切的要素也很全面准确,最后是一个圆柱面和倒角,此零件图的几何要素完整且正确。
1.1.3 零件的技术要求
零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度和热处理等。由图知,尺寸精度、形状精度、位置精度都没给出,而只给出零件的粗糙度技术要求,从右往左,很全面。如图3所示。
1.2 零件的结构工艺性分析[3]
此零件的工艺结构包括为车螺纹而加工的退刀槽,为方便装配而加工的倒角,零件整体由直线和圆弧构成,结构简单合理,利于加工。车削加工是在零件悬伸状态下进行的,采用整体循环的方式,来减小工件的变形。
1.3 零件的安装方式
此次加工的零件是一个典型的回转体零件,毛坯为一棒料,结构小,质量轻,在数控车床上进行加工,因此采用人力直接将毛坯装入三爪卡盘中。
2 数控加工工艺路线设计[4]
工艺路线的拟定包括:选择、加工顺序的安排及与传统工序的衔接等,结合零件的实际情况和现有的生产条件,给出最佳的工艺路线。在此,只对加工方法及工序的划分进行说明。
2.1 加工方法的选择
此回转体零件的表面由诸多基本表面组成,包括同轴线的圆柱面、圆锥面、圆弧面、退刀槽、螺纹。对于没有粗糙度要求的表面,只需要粗车就可以了;对于粗糙度要求为3.2的表面,要经过粗车、半精车;对于表面粗糙度为1.6的表面,需要经过粗车、半精车、精车。退刀槽可以用切槽刀来加工,螺纹可以用螺纹刀来加工。其右边锥弧面部分因圆弧角为R5较小刀具无法从右向左加工,因此选择从左向右由锥面处下刀车出锥弧面。
2.2 工序的划分
按粗精加工和按刀具并用的方法,确定如下加工工序:
工序10车端面;
工序20粗车外轮廓(外轮廓循环);
工序30半精车球面和直径为20mm的圆柱面,精车半球面至R10;
工序40车退刀槽;
工序50半精车R5圆弧及其相邻30圆柱面、精车R5圆弧面;
工序60车锥弧面;
工序70车螺纹;
工序80车倒角,切断;
工序90去毛刺,清理。
3 数控加工工序设计
确定了数控加工工艺路线之后,各道工序的加工内容已基本确定,数控加工工序设计的主要任务是为每一道工序选择夹具、刀具及量具,确定定位夹紧方案、走刀路线与工步顺序、加工余量、切削用量等。下面简单的就刀具和切削用量进行说明。
3.1 刀具的选择与装刀、对刀、换刀[5]
此次加工的是轴类零件,需要车外圆,包括球面、圆柱面、锥面,所以要用到外圆车刀,但是鉴于零件的结构的特殊性,需要用到左偏刀和右偏刀;零件还包括一个退刀槽,所以要用到切槽刀;零件还包括一个外螺纹,所以要用到螺纹车刀。要加工好此零件,总共需要四把车刀,可以在刀库里面选择需要的车刀,表1简单列出了刀具的基本参数[6]。
数控车床在对刀的过程中要注意对刀点与换刀点的确定。对于车削加工,通常将对刀点选择在工件外端面的中心上。本次加工零件的对刀点就设在工件外端面中心上,对刀换刀的位置如图4所示[7]。
3.2 切削用量的确定
切削用量是指切削时各运动参数的数值。包括切削速度、进给量和被吃刀量,称为切削用量三要素。粗加工时应尽快地切除多余的金属,同时还要保证规定的刀具耐用度,对刀具耐用度的影响最大的是切削速度,影响最小的是背吃刀量;精加工时,保证零件的加工精度和表面质量,同时也要考虑到刀具的耐用度和获得较高的生产率。如表2给出了此零件加工的切削参数。
4 编制数控加工工艺规程文件[8]
编写数控加工专用技术文件是数控加工工艺设计的内容之一。这些专用技术文件是数控加工的依据,也是加工程序的具体说明。具体包括数控加工编程任务书、数控机床调整单、数控加工工序卡片、数控加工进给路线图、数控加工刀具卡片、数控加工程序单等等。限于篇幅,这里只给主程序。
主程序
%0001程序名
N1 G90绝对值编程,
G00 X80 Z100回换刀位置;
T0101一号刀,
M03 S500 F150主轴正转,进给量150mm/min
M07切削液开
G00 X38 Z0快进
G01 X0 Z0车端面
G00 X38 Z2快退
5 利用MASTER CAM模拟加工[9,10]
本次模拟加工采用Master CAM 9.0 Lathe模块,零件最终刀具路径见图5。
6 结论
本文以回转体类零件为例,分析其零件特点、设计工艺路线及工序、编制工艺规程文件、数控程序、再进行仿真加工,非常完整的介绍了零件的数控加工工艺过程。为工艺设计人员提供了设计流程,大大提高了设计人员的设计效率,并经仿真加工,提高了零件工艺设计的准确率。
参考文献
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[9]吴长德编著.MasterCAM9.0系统学习与实训[M].北京:机械工业出版社,2003,(8).
回转类零件 篇5
1 产品分析及设计方案
综合分析我们生产的产品, 回转体材料以30Cr Mn Si A居多, 回转体直径范围50~230mm, 回转体长度范围260~800mm, 质心范围80~450mm。针对以上情况有以下几种方案:
(1) 第一种方案模拟计算, 采用对产品局部尺寸的实际测量, 通过测量的实际尺寸在三维软件SOLIDWORKS2007上用实际测量的尺寸进行模拟计算, 通过模拟计算得出产品质心。
(2) 第二种方案采用杠杆原理, 根据产品设计质心暂定一个支点, 根据杠杆平衡原理, 设计一产品支承工装, 结合使用电子天平, 对产品质心进行测量。
此原理如图1, 假设将产品放置在支板上之前电子秤的读数为m0, 将产品放置在支板上之后电子秤的读数为m1, 以a点为支点, 产品质心为Hc, 前后两刀口之间的距离为A, 前刀口距离定位板的距离为B, 利用杠杆平衡原理, 则有:mg (Hc-B) = (m1-m0) g A
方案一在进行质心计算之前对产品局部尺寸进行测量, 在三维软件上对测量数据进行模拟计算;方案二无需对产品尺寸进行测量, 将自制工装调整好后, 记录产品放置在工装前、后电子秤的读数m1、m0的数据, 通过公式可以计算出质心。方案一需要测量许多局部部位尺寸, 且对于形状封闭的产品无法进行测量, 难度较大;方案二则不会存在以上问题, 只要记住两个质量读数尺寸, 即可以手工计算出产品的质心, 相对来说方案二优于方案一, 对于检测工要求简单, 所以选择方案二。
2 检测工装的设计
(1) 左、右刀口的设计
对于左、右刀口点由于此检测工装是根据杠杆原理进行设计, 所以支撑刀口点应设计成转动型的, 所以对刀口点支撑点设计图2的形状, 同时与平台接触的角加工出圆弧以利于灵活转动。
(2) 定位刻度及标准体的设计
考虑到产品的设计质心的范围, 定位刻度以前刀口触点中心为起点每5mm一个刻度, 长350mm长。针对一些产品质心精度要求较高, 设计了定位长度B的校准标准体, 测量时可以根据产品的设计质心, 先将定位板调整到需要的刻线上锁紧, 然后通过公式精确计算出定位距离B, 测量产品时就以此计算距离作为产品的质心定位计算距离B。
(3) 支块的设计
由于产品均属于回转体, 支块在设计时采用通用回转体支撑方式-V型支撑, 为了便于移动支块及支块的前后定位, 下面设计成Π型。
整体设计三维图见图3。
3 结语
回转类零件 篇6
大型回转体零件在农业、工业、国防、制造、科研等多领域得到全方位应用。作为重要的应用零部件其零件的精准程度对领域应用可产生重要影响。目前加工质量处在不断完善改进的情况。虽然轮廓误差在不断缩小但问题依旧存在, 下文对轮廓误差进行分析并提出了补偿计算方法。
一、大型回转体零件表面轮廓误差的成因
目前, 大型回转体零件的制造加工主要是利用复合机床为加工主体进行的。专业加工设备优势在于可基本满足于目前应用领域所需回转体零件的加工。复合机床刀具会随着驱动电机对托辊的作用而产生高速旋转, 对回转体进行NC辅助切割。因而误差会随着托辊与回转体外部环形产生自身误差, 进而也可从回转中心旋转中刀头移动产生。因回转过程中的不规则振动频率无法精准避免托辊与零件两者的轮廓误差扩大。
二、大型回转体零件加工机床的组成结构
大型回转体零件的加工机床是通过运动工作台和运动导轨以及滑动装置台和托辊、主工作轴共同构成, 通过把加工零件固定在托辊上保持其高速旋转带动加工零件的转动, 并且用主体工作轴对零件外表进行轮廓加工。在整体加工中会产生作用于运动滑台和导轨以及工作台这三方力的作用移动, 而且在加工零件内部圆周轮廓时会形成相应的内孔。当旋转移动成直角度数后整体加工完成时, NC系统在全过程中会对三个方向力的移动速度进行控制, 进而对完成的整个加工过程进行辅助。
三、大型回转体零件的表面测量和误差补偿
对零件加工机床的表面测量和误差补偿需要通过机床和CMC系统以及测量传感器和旋转角度感应器共同协作完成。CNC系统主要对NC伺服控制和刀头移动轨迹构成, 并对其进行移位补偿。计算表面轮廓误差需要通过机床上安装的测量传感器协作完成, 通过图1可以看出测量零件表面的V数值和托辊轮廓误差数为△r1和△r2。得出同步旋转角度传感器测量零件角度值为θ并通过分析刀具补偿装置传回的实时处理数值计算得到零件表面误差值。根据零件轮廓误差数值和托辊误差数值计算出切割刀具的补偿值为△x, △y。用数值叠加于刀头移迹中。
四、轮廓表面加工误差产生分析
加工零件盒机床的位置对加工误差有重要影响。当零件选择中因托辊和自身的轮廓误差会让转动中心产生不同频率的接触振动。利用刀具对零件进行切割时误差会按照固定位置转移传导到零件外形轮廓面产生滑行平移。这些情况都会造成误差的产生。
当刀具切割过程中托辊的圆心L距离不断改变。并以R10与R20的连接距离设为X轴并以零件圆心做垂直于X轴的Y轴。则推出零件圆心和托辊圆心的推导公式。设定为b=R+r+△RB+△r B和c=R+r+△Rc+△2c。
同理
所以△x、△y因而表示为:
通过点A的r增量为△R4, 则点A的综合变化值为点A到r增量与点B, C的r增量在R0A方向中的投影和。并由于回转体是刚性体, 它位置的变化时随旋转中心位置进行变化。因此, 点A的误差数值可以表述为点A的r增量与零件圆心的位置变化与R0A中的数值投影和。为V (A) , 其公式也可以表示为V (A) =△R4+△x sinβ+△y cosβ
通过带入上述公式整理可得出:
△R (0) 为零件轮廓表面误差数值。点A、B、C的表面误差为:△R (0) , △R (θ+θAB) , △R (θ+θac) , θAB, θAB是ABC三点的夹角。因此, 托辊支撑点的表面轮廓误差可以概况为:△r1 (θ|) , △r2 (θ|) 两个表示数值。
公式可以测量A点变化数值。通过△R (θ+θAB) , △R (θ+θac) , θAB的反应是可以半停支撑点的轮廓误差的[2]。
五、结语
大型回转体零件的加工机床属于重量与体积大的设备, 同时加工过程是一项精准细密的制造过程。这就无法避免误差的产生, 通过对表面轮廓误差成因的分析和数值实时补偿的计算研究, 可以让零件制造得到质量提升。