[精选]工艺系统刚度及受力变形(PPT72页)12420.ppt

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1、工艺系统刚度及受力变形专题3机械加工精度与工艺系统刚度及受力变形工艺系统刚度及受力变形目 录o一、机械加工精度o二、工艺系统刚度的概念及计算o三、工艺系统刚度对加工精度的影响o四、机床部件刚度o五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响的措施o六、工件残余应力引起的变形工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度（一）概念（一）概念加工精度加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状及各表面相互位置等参数）与理想几何参数形状及各表面相互位置等参数）与理想几何参数的的符合程度符合程度。符合程度越高，加工精度就越高。符合程度越高，加工精度就越高。反之，

2、越低。反之，越低。理想几何参数理想几何参数表面表面绝对平面、圆柱面等；绝对平面、圆柱面等；位置位置绝对平行、垂直、同轴等；绝对平行、垂直、同轴等；尺寸尺寸位于公差带中心。位于公差带中心。工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度机械加工精度机械加工精度尺寸精度尺寸精度形状精度形状精度位置精度位置精度一般情况下，形状误差应限制在位置公差之内，一般情况下，形状误差应限制在位置公差之内，而位置误差又应限制在尺寸公差之内。而位置误差又应限制在尺寸公差之内。工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度（二）获得加工精度的方法（二）获得加工精度的方法1 1、获得尺寸精度的方法、获得尺

3、寸精度的方法试切法试切法：用于单件小批生产；：用于单件小批生产；调整法：用于成批大量生产；调整法：用于成批大量生产；定尺寸刀具法：生产率高，刀具制造复杂；定尺寸刀具法：生产率高，刀具制造复杂；自动控制法：切削测量补偿自动完成。自动控制法：切削测量补偿自动完成。工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度2 2、获得形状精度的方法、获得形状精度的方法轨迹法：利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状；轨迹法：利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状；成形刀具法成形刀具法：由刀刃的形状形成工件表面形

4、状；：由刀刃的形状形成工件表面形状；展成法展成法：由切削刃包络面形成工件表面形状；：由切削刃包络面形成工件表面形状；3 3、获得相互位置精度的方法、获得相互位置精度的方法主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。仿形法仿形法：在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿：在普通铣床上用轴向剖面形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。槽形状完全相同的铣刀切制齿轮的方法。工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度(三三)加工误差与原始误差加工误差与原始误差加工误差加工误差是指是指零件加工后的实际几何参数对理想几何参零件加工后的

5、实际几何参数对理想几何参数的数的偏离程度偏离程度。加工误差的大小表示了加工精度的高低，。加工误差的大小表示了加工精度的高低，加工误差是加工精度的度量。加工误差是加工精度的度量。由机床、夹具、刀具和工件组成的由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统的机械加工工艺系统的误差误差是工件是工件产生加工误差的根源产生加工误差的根源。我们把工艺系统的各。我们把工艺系统的各种误差称之为种误差称之为原始误差原始误差。使工艺系统各组成部分之间的位置关使工艺系统各组成部分之间的位置关系或速度关系偏离了理想状态，致使系或速度关系偏离了理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差。加工后的零件产生了加工误差。工艺系

6、统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度原始误差对加工误差的影响原始误差对加工误差的影响各种原始误差的大小和方向各有不同，而加工误差各种原始误差的大小和方向各有不同，而加工误差则必须在工序尺寸方向上测量。所以原始误差的方则必须在工序尺寸方向上测量。所以原始误差的方向不同时对加工误差的影响也不同。向不同时对加工误差的影响也不同。把对加工误差影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工把对加工误差影响最大的那个方向（即通过刀刃的加工表面的法线方向）称为表面的法线方向）称为误差敏感方向误差敏感方向。工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加

7、工精度dRR+RRYoDRZZY当主轴在当主轴在Z方向存在误差方向存在误差Z时，反映时，反映到工件半径方向上的误差为到工件半径方向上的误差为Rz当主轴在当主轴在Y方向存在误差方向存在误差Y时，则此时，则此误差将是误差将是1 1：1 1反映到工件半径方向上反映到工件半径方向上工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度工艺系统刚度及受力变形图图例例 一、机械加工精度一、机械加工精度工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度(四四)影响加工精度的因素影响加工精度的因素工艺系统刚度及受力变形一、机械加工精度一、机械加工精度 加工精度加工精度加工精度加工精度尺寸精度尺寸精度形状精

8、度形状精度位置精度位置精度 加工误差加工误差加工误差加工误差与理想零件的偏离与理想零件的偏离加工精度的另一描加工精度的另一描述述 工艺系统工艺系统工艺系统工艺系统机床机床刀具刀具夹具夹具工件工件 原始误差原始误差原始误差原始误差工艺系统的误差工艺系统的误差产生加工误差的根源产生加工误差的根源包括工艺系统静误差、包括工艺系统静误差、动误差动误差 研究加工精度方法研究加工精度方法研究加工精度方法研究加工精度方法统计分析法统计分析法工艺系统刚度及受力变形二、工艺系统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算产生原因：产生原因：n切削加工时，工艺系统在切削力、夹紧力以切削加工时，工艺系统在切削力、夹

9、紧力以及重力等的作用下，将产生相应的变形，使及重力等的作用下，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。变化，而造成加工误差。工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响工艺系统：机床、夹具、工件、刀具外力：切削力、传动力、惯性力、夹紧力、重力产生加工误差破坏了刀具、工件间相对位置工艺系统受力变形现象工艺系统刚度及受力变形 例如车削细长轴时，工件在切削力的作用例如车削细长轴时，工件在切削力的作用下会发生

10、变形，使加工出的轴出现中间粗两头细的情况。下会发生变形，使加工出的轴出现中间粗两头细的情况。二、工艺系统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算工艺系统刚度及受力变形（一）物体的刚度（一）物体的刚度 任何一个物体受力后总要产生一些变形。作用力F与其作用下产生的变形量y的比值，称为物体的刚度。二、工艺系统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算工艺系统刚度及受力变形（二）工艺系统的静刚度（二）工艺系统的静刚度 二、工艺系统刚度的概念及计算二、工艺系统刚度的概念及计算工艺系统刚度及受力变形一、工艺系统刚度的概念及计算一、工艺系统刚度的概念及计算（三）工艺系统刚度的计算（三）工艺系统刚度的计

11、算 工艺系统在某一处的法向总变形y是各个组成环节在同一处的法向变形的迭加：分别为机床受力变形yjc、夹具变形yjj、刀具变形yd、工件变形yg工艺系统刚度及受力变形一、工艺系统刚度的概念及计算一、工艺系统刚度的概念及计算 已知工艺系统各组成环节的刚度，即可求得工艺系统的刚度工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差件形状误差（二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差（四）传动力和惯性力

12、对加工精度影响（四）传动力和惯性力对加工精度影响工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差1、机床的变形2、工件的变形3、工艺系统的变形 工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差假定条件假定条件：工件短而粗，车刀悬伸长度很短，工件和工件短而粗，车刀悬伸长度很短，工件和刀具的刚度很好，其受力变形比机床的变刀具的刚度很好，其受力变形比机

13、床的变形小，可忽略不计。（单因素法）形小，可忽略不计。（单因素法）FA，Fy，FB之间的关系符合力矩平衡之间的关系符合力矩平衡计算得：计算得：1机床的变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差1机床的变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差机床的总变形是随着切削力作用点（机床的总变形是随着切削力作用点（x）的变化的）的变化的

14、在在x0和和xL的情况下，工件变形较大的情况下，工件变形较大在在 时，机床变形最小时，机床变形最小变形大的地方，从工件上切去的金属层薄，变形变形大的地方，从工件上切去的金属层薄，变形小的地方，切除的金属层厚小的地方，切除的金属层厚所以，机床受力变形而使得加工出来的工件呈两所以，机床受力变形而使得加工出来的工件呈两端粗，中间细的马鞍型。端粗，中间细的马鞍型。计算结果说明1机床的变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差工件加工结果1机床的变形工艺系统刚度及受力变

15、形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差2工件的变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差2工件的变形在两顶尖装夹刚性差的细长轴在两顶尖装夹刚性差的细长轴，假设不考虑机，假设不考虑机床刀具变形，即可由公式得出：床刀具变形，即可由公式得出：当当x0或或xL时，变形最小，为时，变形最小，为0当当xL/2时，工件刚度最小，变形最大时，工件刚度最小，变形最

16、大加工结果：加工结果：工件呈鼓形工件呈鼓形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差3工艺系统的变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差3工艺系统的变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差（一）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差3工

17、艺系统的变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差假设条件假设条件：车床加工短轴，工艺系统的刚度变化不车床加工短轴，工艺系统的刚度变化不大，（近似常量）大，（近似常量）毛坯形状误差较大或者材料硬度很不均毛坯形状误差较大或者材料硬度很不均匀，工件加工时切削力的大小就会有较匀，工件加工时切削力的大小就会有较大的变化，从而引起工件的加工误差大的变化，从而引起工件的加工误差工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（二）切削力大小变化引起的加工

18、误差（二）切削力大小变化引起的加工误差 以椭圆截面车削为例说明ap11ap22毛坯外形工件外形由于工艺系统受力变形，使毛坯误差部分反映到工件上，此种现象称为“误误差差复复映映”.工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响车削前圆度误差：车削前圆度误差：车削后圆度误差：车削后圆度误差：误差复映系数误差复映系数工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（二）切

19、削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差第一次走刀：第一次走刀：第第n n次走刀：次走刀：则：则：可见：n，则：；kxt，则：工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差1、增加走刀次数可大大减小工件的复映误差、增加走刀次数可大大减小工件的复映误差2、当工件毛坯有形状误差（如圆度、圆柱度、当工件毛坯有形状误差（如圆度、圆柱度、直线度等）或者相互位置误差（如偏心、径向直线度等）或者相互位置误差（如偏心、径向跳动等）时，加工后仍然会有同类的加工误差跳动等）时，加工后仍然

20、会有同类的加工误差出现。在成批大量生产中用调整法加工一批工出现。在成批大量生产中用调整法加工一批工件时，如毛坯尺寸不一，则加工后，这批工件件时，如毛坯尺寸不一，则加工后，这批工件仍有尺寸不一的误差仍有尺寸不一的误差结 论工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（二）切削力大小变化引起的加工误差（二）切削力大小变化引起的加工误差结 论3、毛坯硬度不均匀，同样会造成加工误差、毛坯硬度不均匀，同样会造成加工误差4、在采用调整法成批生产情况下，控制毛坯、在采用调整法成批生产情况下，控制毛坯材料硬度的均匀性是重要。因为加工过程中走材料硬度的均匀性是重要。因为

21、加工过程中走刀次数通常已定，如果一批毛坯材料的硬度差刀次数通常已定，如果一批毛坯材料的硬度差别很大，就会使得洞见的尺寸分散范围扩大，别很大，就会使得洞见的尺寸分散范围扩大，甚至超差甚至超差工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差套筒夹紧变形误差及采用开口过渡环工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度

22、的影响（三）夹紧力和重力引起的加工误差（三）夹紧力和重力引起的加工误差机床部件自重引起地横梁变形工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（四）传动力和惯性对加工精度影响（四）传动力和惯性对加工精度影响 在车床或磨床类机床上加工轴类零件时，常用单爪拨盘带动工件旋转。传动力在拨盘的每一转中不断改变方向，和惯性力一样，其在误差敏感方向的分力有时将工件推向刀具，有时将工件拉离刀具，从而造成工件的圆度误差。传动力引起的加工误差 工艺系统刚度及受力变形三、工艺系统刚度对加工精度的影响三、工艺系统刚度对加工精度的影响（四）传动力和惯性对加工精度影响（四）传动力和

23、惯性对加工精度影响惯性力引起的加工误差 在切削加工中，由于高速旋转的零部件（包括夹具、工件和刀具）的不平衡而产生离心力。在每一转中，离心力不断改变方向，它在误差敏感方向的分力有时将工件推向刀具，有时将工件拉离刀具，使工艺系统的受力变形发生变化，从而引起加工误差。工艺系统刚度及受力变形四、机床部件刚度四、机床部件刚度（一）机床部件刚度测定一）机床部件刚度测定1、静态测定法、静态测定法机床不工作状态下，模拟切削时受力情况，机床不工作状态下，模拟切削时受力情况，对机床施加静载荷，测出机床各部件在不同对机床施加静载荷，测出机床各部件在不同静载荷下的变形，就可以作出各部件的刚度静载荷下的变形，就可以作出

24、各部件的刚度特性曲线并计算出刚度特性曲线并计算出刚度2、工作状态测定法、工作状态测定法依据误差复映规律，进行计算依据误差复映规律，进行计算工艺系统刚度及受力变形四、机床部件刚度四、机床部件刚度工艺系统刚度及受力变形四、机床部件刚度四、机床部件刚度1、变形与作用力不是线性关系，反映刀、变形与作用力不是线性关系，反映刀架变形不纯粹是弹性变形架变形不纯粹是弹性变形2、加载与卸载曲线不重合，说明有能量、加载与卸载曲线不重合，说明有能量损失损失克服部件内零件件摩擦和接触塑克服部件内零件件摩擦和接触塑性变形所做的功性变形所做的功3、卸载后曲线不回到原点，说明有残留、卸载后曲线不回到原点，说明有残留变形，反

25、复加载，残留变形逐渐接近于变形，反复加载，残留变形逐渐接近于04、部件的实际刚度远小于估算刚度、部件的实际刚度远小于估算刚度说 明工艺系统刚度及受力变形四、机床部件刚度四、机床部件刚度（二）影响机床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素 零件表面总是存在着宏观和微观的形状误差，连接表面之间的实际接触面积小于名义接触面积。在外力作用下，这些接触处将产生较大的接触应力而引起接触变形。既有弹性变形，也有局部的塑性变形。1.连接表面的接触变形工艺系统刚度及受力变形四、机床部件刚度四、机床部件刚度（二）影响机床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素连接表面间的接触变形 零件接触面在外力作用下抵抗

26、接触变形的能力称为接触刚度。影响接触刚度的主要因素是接触表面的粗糙度、表面形状误差、材料的硬度等。工艺系统刚度及受力变形四、机床部件刚度四、机床部件刚度（二）影响机床部件刚度的因素（二）影响机床部件刚度的因素薄弱零件变形示意图 如果部件中有某些刚度很低的零件时，受力后这些低刚度零件会产生很大的变形，使整个部件的刚度降低。如图所示，由于床鞍部件中的楔铁细长、刚性差，不易加工平直，加上使用接触不良，在外力作用下，就会产生很大变形，使部件刚度大大降低。2.部件中薄弱零件的影响工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施（一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度（二）减小

27、载荷及其变化（二）减小载荷及其变化 工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施（一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度1.提高工件的刚度增加支承提高工件的刚度a）采用中心架 b）采用跟刀架工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施（一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度2.提高机床部件的刚度采用辅助支承提高机床部件的刚度工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施（一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度3.提高接触刚度 一般部件的刚度都是接触刚度低于实体零件的刚度，所以提高接触刚度是提高工艺系统

28、刚度的关键。常用的提高接触刚度方法：（1 1）提高机床部件中零件间接合表面的质量）提高机床部件中零件间接合表面的质量（2 2）给机床部件以预加载荷）给机床部件以预加载荷（3 3）提高工件定位基准面的精度和减小表面粗糙）提高工件定位基准面的精度和减小表面粗糙度值度值工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施（一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度4.合理装夹工件，减小夹紧变形工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施（一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度4.合理装夹工件，减小夹紧变形工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受

29、力变形对加工精度影响措施（一）提高工艺系统的刚度（一）提高工艺系统的刚度5.采用补偿或转移变形的方法变形补偿法工艺系统刚度及受力变形五、五、减少工艺系统受力变形对加工精度影响措施（二）减小载荷及其变化（二）减小载荷及其变化适当的工艺措施：选择合理的刀具几何参数和切削用量，以减小切削力，就可以减少受力变形毛坯分组，使得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，减小复映误差工艺系统刚度及受力变形六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形（一）毛坯制造和热处理过程产生的残余应力。（一）毛坯制造和热处理过程产生的残余应力。在铸、锻、焊、热处理等加工过程中，由于各部分冷热在铸、锻

30、、焊、热处理等加工过程中，由于各部分冷热收缩不均匀以及金相组织转变的体积变化，是毛坯内部产生收缩不均匀以及金相组织转变的体积变化，是毛坯内部产生了相当大的残余应力，毛坯的结构愈复杂，各部分的厚度愈了相当大的残余应力，毛坯的结构愈复杂，各部分的厚度愈不均匀，散热的条件相差愈大，则在毛坯内部产生的残余应不均匀，散热的条件相差愈大，则在毛坯内部产生的残余应力也愈大。力也愈大。具有残余应力的毛坯由于残余应力暂时处于相对平衡的具有残余应力的毛坯由于残余应力暂时处于相对平衡的状态，在短时间内还看不出什么变化。当加工时某些表面被状态，在短时间内还看不出什么变化。当加工时某些表面被切去一层金属后，就打破了这种

31、平衡，残余应力将重新分布，切去一层金属后，就打破了这种平衡，残余应力将重新分布，零件就明显地出现了变形。零件就明显地出现了变形。工艺系统刚度及受力变形六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形铸件的残余应力及加工后的变形铸件的残余应力及加工后的变形工艺系统刚度及受力变形六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形（二）冷校直带来的残余应力。（二）冷校直带来的残余应力。弯曲的工件（原来无残余应力）要校直，必须使工弯曲的工件（原来无残余应力）要校直，必须使工件产生反向弯曲，并使工件产生一定的塑性变形。件产生反向弯曲，并使工件产生一定的塑性变形。当工件外层应力超过屈服强度，其内层应

32、力还未超当工件外层应力超过屈服强度，其内层应力还未超过弹性极限。过弹性极限。去除外力后，由于下部外层已产生拉伸的塑性变形，去除外力后，由于下部外层已产生拉伸的塑性变形，故里层的弹性恢复受到阻碍。结果上部外层产生残余拉故里层的弹性恢复受到阻碍。结果上部外层产生残余拉应力，上部里层产生残余压应力；下部外层产生残余压应力，上部里层产生残余压应力；下部外层产生残余压应力，下部里层产生残余拉应力。应力，下部里层产生残余拉应力。冷校直后虽然弯曲减小了，但内部组织处于不稳定冷校直后虽然弯曲减小了，但内部组织处于不稳定状态。状态。工艺系统刚度及受力变形六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形冷校直

33、引起的残余应力冷校直引起的残余应力工艺系统刚度及受力变形六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形（三）切削加工带来的残余应力（三）切削加工带来的残余应力 切削过程中产生的力和热，被加工工件表面层产切削过程中产生的力和热，被加工工件表面层产生残余应力。生残余应力。工艺系统刚度及受力变形六、工件残余应力引起的变形六、工件残余应力引起的变形减少残余应力可采取的措施：减少残余应力可采取的措施：1 1）增加消除内应力的热处理工序）增加消除内应力的热处理工序 如：对焊接、锻、铸件进行退火或回火；零件淬火如：对焊接、锻、铸件进行退火或回火；零件淬火后进行回火；对精度高的零件如床身、丝杠、箱体等进

34、后进行回火；对精度高的零件如床身、丝杠、箱体等进行实效处理。行实效处理。2 2）合理安排工艺过程）合理安排工艺过程 如：粗、精加工分开在不同的工序中进行。如：粗、精加工分开在不同的工序中进行。3 3）改善零件结构，提高零件的钢性，使壁厚均匀等。）改善零件结构，提高零件的钢性，使壁厚均匀等。工艺系统刚度及受力变形分析示例1工艺系统刚度及受力变形分析示例1 在外圆磨床上磨削薄壁套筒，工件安在外圆磨床上磨削薄壁套筒，工件安装在夹具上，当磨削外圆至图纸要求的尺寸（合格），装在夹具上，当磨削外圆至图纸要求的尺寸（合格），卸下工件后发现工件外圆呈鞍形，试分析造成此项误卸下工件后发现工件外圆呈鞍形，试分析造成此项误差的原因。差的原因。工艺系统刚度及受力变形分析示例2工艺系统刚度及受力变形分析示例2试设计该薄壁铝合金矩形板的装夹方案试设计该薄壁铝合金矩形板的装夹方案工艺系统刚度及受力变形分析示例3试设计该超细长变丝径簧丝加工工艺试设计该超细长变丝径簧丝加工工艺工艺系统刚度及受力变形