在機(jī)械加工領(lǐng)域中，軸類零件幾乎是不可或缺的，在機(jī)器組成結(jié)構(gòu)中有著重要的地位。工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步使得零件的精密度需求有了更高的要求，，細(xì)長(zhǎng)軸零件作為其中的一種，其傳統(tǒng)工藝的低效率和合格率使得其無(wú)法很好的適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的需求，其中最為典型的就是由零件自身長(zhǎng)度和剛度問題導(dǎo)致的形變問題。本文對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件加工方法的發(fā)展以及具體因素的分析，提出了基于數(shù)控方法的加工建議，并構(gòu)建一個(gè)基于誤差補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)系長(zhǎng)軸數(shù)控車削加工方案，最終驗(yàn)證該方案的合理性與有效性。
關(guān)鍵字：細(xì)長(zhǎng)軸零件；變形；數(shù)控加工；方案
 
目錄
摘要 I
一、概論 1
1.1細(xì)長(zhǎng)軸零件加工研究概述 1
1.2細(xì)長(zhǎng)軸零件加工過(guò)程中變形基本理論 1
二、基于數(shù)控基礎(chǔ)的細(xì)長(zhǎng)軸加工變形因素分析 3
2.1車削力影響零件變形的因素分析 3
2.1.1車削力分析 3
2.1.2車削力影響細(xì)長(zhǎng)軸零件變形的力學(xué)模型分析 5
2.2通過(guò)數(shù)控程序進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ǚ治黾罢f(shuō)明 7
2.2.1誤差補(bǔ)償方案說(shuō)明 7
2.2.2數(shù)控程序設(shè)計(jì)及有效性驗(yàn)證 7
三、一種自適應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)軸零件數(shù)控加工方案 10
3.1系統(tǒng)方案與思路 10
3.2數(shù)據(jù)采集方法 10
3.3伺服系統(tǒng)的構(gòu)建 11
3.4加工流程說(shuō)明 13
四、總結(jié) 14
參考文獻(xiàn) 15
致謝 16
 
一、概論

1.1細(xì)長(zhǎng)軸零件加工研究概述
由于細(xì)長(zhǎng)軸零件的廣泛應(yīng)用且其變形問題較為普遍，因此國(guó)內(nèi)外針對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件加工方案的研究也不在少數(shù)。從細(xì)長(zhǎng)軸零件的變形本質(zhì)來(lái)看，其變形問題都可以轉(zhuǎn)化為尺寸誤差問題，這些問題的影響因素涵蓋了加工系統(tǒng)受力問題、機(jī)床誤差、加工道具問題、加工環(huán)境問題、伺服系統(tǒng)誤差以及數(shù)控算法誤差等多個(gè)方面。
目前在加工方法的研究方面，國(guó)外學(xué)者多針對(duì)變形本質(zhì)，通過(guò)有限元模型模擬和計(jì)算，注重通過(guò)誤差監(jiān)測(cè)與補(bǔ)償系統(tǒng)，借助數(shù)控方案實(shí)現(xiàn)變形問題的控制，國(guó)外學(xué)者WilliamT.Thomson等研制了自適應(yīng)光學(xué)誤差監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)數(shù)控補(bǔ)償方案實(shí)現(xiàn)了較好的誤差補(bǔ)償效果。而國(guó)內(nèi)研究更注重技術(shù)的適用性價(jià)值，多從工藝改良方面進(jìn)行研究，例如通過(guò)加工道具的合理選擇，切削角度的改良、加工環(huán)境溫度控制等，這類研究方案實(shí)際上是從問題的根源出發(fā)解決細(xì)長(zhǎng)軸零件加工問題的方法。從切削量對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件加工的影響來(lái)看，切削用量的合理選擇，不僅要考慮刀具的使用壽命、工件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且還要考慮切削力和切削溫度，盡量減小切削過(guò)程中出現(xiàn)的振動(dòng)和沖擊，從這個(gè)角度來(lái)看，基于加工工藝的改良方案更具實(shí)用價(jià)值。

四、總結(jié)

本文完成了對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件加工變形控制方案的概況分析，并對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件加工變形問題進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，提出了兩類適用性的解決方案：其一，適用于多數(shù)企業(yè)的、僅針對(duì)車削力因素的高性價(jià)比解決方案，該方案僅利用誤差補(bǔ)償程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸另加加工變形的控制，分析過(guò)程中了解了車削力對(duì)零件變形的具體影響方式和力學(xué)模型分析，給出了實(shí)用性的解決方案和簡(jiǎn)單數(shù)控程序參考，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證得出，該方案可以在一定程度上提升加工精確度，降低加工變形問題；其二，需要采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與數(shù)控程序相配合的自適應(yīng)加工方案，該方案將最終加工精確度作為首要目標(biāo)，降低了成本控制權(quán)重，通過(guò)伺服監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)零件變形控制，最終通過(guò)驗(yàn)證得出該方案可以將加工精確度控制在5μm以內(nèi)，具有較高的使用價(jià)值。

本文編號(hào)：554538