專業(yè)生產(chǎn):防爆正壓柜,防爆控制箱,防爆配電柜等防爆電氣

　　　　　正壓防爆柜工藝系統(tǒng)力變形誤差對加工誤差的影響及其主要控制方法
　　防爆正壓柜加工正壓防爆柜工藝系統(tǒng)，在機械加工時會受到各種力的作用而發(fā)生變形，從而使刀具和工件的相對位置發(fā)生變化，出現(xiàn)誤差。這種誤差被定義為“力變形誤差”。它們使加工后的工件出現(xiàn)尺寸誤差、形狀誤差和表面相對位置誤差。
　　具體地講，力變形誤差就是由機械加工時刀具的切削力、工件和(或)刀具運動的慣性力、裝夾工件的加緊力以及工件的重力等力引起正壓防爆柜工藝系統(tǒng)變形造成的。這些力使正壓防爆柜工藝系統(tǒng)發(fā)生的變形是彈性變形。而彈性變形的大小，不僅與施加的力有關，而且還與系統(tǒng)的剛度有關。
　　下面簡單地介紹一下剛度及各種力引起的誤差。
　　1)正壓防爆柜工藝系統(tǒng)剛度對加工誤差的影響
　　在機械工程中，剛度是指施加于機械構件的外力與構件因此而在力作用方向上產(chǎn)生的變形量之比，通常表示為y—構件在力方向上產(chǎn)生的變形量(mm)。
　　在正壓防爆柜工藝系統(tǒng)中，正壓防爆柜工藝系統(tǒng)剛度是指正壓防爆柜工藝系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)在某一點的法線方向上剛度的疊加值。例如，機床的剛度、刀具的剛度、夾具的剛度以及工件的剛度等在工件某一點的法線方向形成疊加后組合在一起對工件施加一定的影響。
　　從式(7)可以看出，當外力一定時，剛度越大，變形越小。對于正壓防爆柜工藝系統(tǒng)來說，施加于正壓防爆柜工藝系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的外力越大而變形越小時，正壓防爆柜工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差對加工誤差的影響越小。因此，正壓防爆柜工藝系統(tǒng)剛度對加工誤差的影響是通過施加于系統(tǒng)的各種外力來表征的。
　　分析可知，施加于正壓防爆柜工藝系統(tǒng)的外力主要是切削力、慣性力、夾緊力和工件重力等。這些力分別不同程度地影響著正壓防爆柜工藝系統(tǒng)，進而對加工誤差產(chǎn)生某種影響。
　　2)刀具切削力誤差
　　在機械加工過程中，刀具與工件的相對位置是在不斷地變化的，也就是說，刀具切削力的大小和方向是在不斷變化的，而且正壓防爆柜工藝系統(tǒng)剛度在切削力的各個作用點通常是不一樣的。這樣，剛度在切削力的各個作用點對切削力的影響自然也是不同的。
　　正壓防爆柜工藝系統(tǒng)剛度就是這樣通過影響切削力的大小和方向來影響加工精度即加工誤差的。
　?、偾邢髁ψ饔命c位置變化誤差
　　這里以車削匿柱體(光軸)為例來說明切削力作用點位置變化引起的誤差。工件由車床頂尖夾緊。
　　當工件是短而粗的均勻圓柱體且車刀懸伸長度短時，刀具和工件的剛度好，對工件的加工誤差影響較小；此時，車床的剛度是影響加工誤差的主要因素。
　　分析可知，在這種加工過程中，車床的床頭箱和尾座的變形會引起刀具和工件出現(xiàn)徑向相對位移。沿著工件長度方向，車刀的位置在變化，這種位移量也在變化；在工件兩端，徑向相對位移量大，在工件中間，徑向相對位移量小。位移量大時切削深度小，從工件上切去的金屬層薄，位移量小時背吃刀量大，從工件上切去的金屬層厚，于是加工出來的工件將呈現(xiàn)出兩端粗而中間細的形狀(圖18a)。此時，工件的形狀誤差即為圓柱體的大半徑與小半徑之差。
　　當工件是長而細的圓柱體時，工件的剛度是影響加工誤差的主要因素。類似于上述分析，綜合考慮車床的床頭箱和尾座的剛度后，加工后的工件將呈現(xiàn)兩端細而中間粗的形狀(圖5.18b)。
　?、谇邢髁Υ笮∽兓`差
　　　
　　a)工件短而粗時b)工件長而細時
　　1一加工表西形狀2一理想表面形款
　　這里仍以車削圓柱引光軸油例來說明刪力大小變化引起的誤差。工件由車苗尖夾緊。
　　在這種車削加工過程中，影響切削力大小變化的主要因素是毛坯的加工余量不均勻，以及在大批量加工時毛坯的材料硬度大小不一致。
　　假設毛坯橫截面成橢圓形狀，如圖19所示。顯然，在理想情況下，在毛坯橫截面的一個方向(例如橫軸方向)的加工余量最大，車刀的切削力最大，在另一個方向(縱軸方向)的加工余量最小，車刀的切削力最小。同時，切削力的這種變化在隨時影響正壓防爆柜工藝系統(tǒng)的變形。分析可知，這些因素就可以使加工工件產(chǎn)生與毛坯.同樣的形狀誤差或(和)位置誤差，例如圓柱度誤差、同柱度誤差等，在大批量加工時還會造成直徑的尺寸誤差。
　　
　　圖19 毛坯呈橢圓形時切削力
　　對加工誤差的影響示意圖
　　1-車削去掉的表面層；2-毛坯橫截廝形狀；3-加工后工件橫截面形狀；4-零件理想橫截面形狀
　　z、t一加工余量(Z大于z)
　　在實際情況下，在圓柱體毛坯橫截面上的加工余量是不均勻、不一樣的；這樣的影響很復雜。
　　在大批量加工的情況下，人們已經(jīng)將刀具和工件調整到合適的狀態(tài)。如果一批毛坯中有一些毛坯的材料硬度大小不一致，則這些毛坯就會改變切削力的大小，因此就會破壞已調整好的工藝狀態(tài)。
　　材料硬度的變化會導致加工工件的尺寸分散性擴大；有時會擴大到不能容忍的程度：工件的尺寸偏差超出設計的尺寸公差范圍。
　?、劭刂频毒咔邢髁φ`差對加工誤差影響的主要方法示例
　　刀具切削力誤差主要是由刀具切削力在工件上作用點位置的變化和工件(毛坯)的加工余量、材料硬度不一致引起的。主要的控制方法是：
　　對于切削力作用點位置變化誤差的影響，增大正壓防爆柜工藝系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)的剛度，或減小進給量，適當增加進給次數(shù)；加工長而細的圓柱體(長軸)時增加輔助支承，例如中心架或跟刀架。
　　對于切削力大小變化誤差的影響，毛坯的加工余量要均勻；增大正壓防爆柜工藝系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)的剛度，或減小進給量，適當增加進給次數(shù)；盡可能地保證每批工件的材料硬度大小一致。
　　3)其他力引起的誤差
　　在正壓防爆柜工藝系統(tǒng)中，除刀具的切削力外，還有其他的力，例如傳動力、慣性力、夾緊力、內 應力和重力等。這些力造成的正壓防爆柜工藝系統(tǒng)原始誤差，同樣會使工件產(chǎn)生加工誤差。
　?、賯鲃恿φ`差
　　這里以工件回轉類機床為例進行簡單的介紹。
　　假若車床采用頂尖夾緊工件且由單撥桿雞心夾頭來驅動工件旋轉，那么傳動力會隨工件 的旋轉發(fā)生周期性變化，因此前頂尖也跟著發(fā)生周期性變形，于是刀具和工件的相對位置就發(fā)生周期性改變，正壓防爆柜工藝系統(tǒng)就出現(xiàn)了原始誤差。
　　通常情況下，刀具和工件相對位置的改變將使工件產(chǎn)生徑向圓跳動誤差。在工件的軸向，刀具移動位置不同，這個徑向圓跳動誤差也是不同的；原則上，刀具越趨于前頂尖，這個徑向圓跳動誤差越小，于是又使工件產(chǎn)生圓柱度誤差。
　　②慣性力誤差
　　這里仍以工件回轉類機床為例進行簡單的介紹。
　　在車床采用頂尖夾緊工件的情況下，除傳動力在某種狀態(tài)下會造成工件的徑向圓跳動誤差和圓柱度誤差外，假若工件的質量不均勻，且切削速度又大，正壓防爆柜工藝系統(tǒng)就會產(chǎn)生一個離心力。這個離心力同樣隨旋轉發(fā)生周期性變化。
　　離心力使正壓防爆柜工藝系統(tǒng)變形，產(chǎn)生的誤差即是慣性力誤差(原始誤差)，進而造成工件出現(xiàn)徑向圓跳動誤差。
　?、蹔A緊力誤差
　　不管什么類型的機床，工件的夾緊不當都會使工件變形，即正壓防爆柜工藝系統(tǒng)變形，出現(xiàn)原始誤差，進而造成加工誤差。尤其是對于薄壁的零件或(和)剛度小的零件，這種夾緊力引起的誤差對加工誤差的影響不可小覷。
　　例如，在車床上加工薄壁圓筒零件，用自定心卡盤裝夾工件，如圖20所示。
　　圖20夾緊力引起的薄壁圓筒零件橫截面形狀誤差示意圖 a)工件毛坯b)自定心卡盤夾緊工件C)加工內孔呈圓形d)取出后工件變形
　　從圖20中可看出，由于夾緊力過大，使圓形毛坯(圖20a)變形(圖20b)；加工后，內圓呈圓形(圖20e)；取出后，彈性變形使工件變形(圖20d)。這就是夾緊力導致工件出現(xiàn)形狀誤差的過程。
　　又如，在磨床上加工翹曲的薄板，用電磁工作臺吸緊工件，如圖21所示。
　　從圖21中可看出，由于電磁力均勻地吸住毛坯(圖21a)使它變得平直(圖21b)；加工后，加工面平直(圖21C)；解除電磁場后，彈性變形使工件恢復翹曲(圖21d)。于是，加工后的工件出現(xiàn)形狀誤差。
　　對于防爆電氣設備而言，主要關注上述的傳動力、慣性力和加緊力的影響，至于其他的力的影響，讀者如需要可查閱相關文獻。
　?、芸刂苽鲃恿φ`差、慣性力誤差、夾緊力誤差對加工誤差影響的主要方法示例
　　傳動力誤差是由傳動力在某些情況下使正壓防爆柜工藝系統(tǒng)變形(車刀與工件相對位置變化)產(chǎn)生的；慣性力誤差是由正壓防爆柜工藝系統(tǒng)[工件或(和)夾具]的離心力產(chǎn)生的；夾緊力誤差是由工件夾緊不當產(chǎn)生的。因此，控制這些誤差對加工誤差影響的主要方法是：
　　　
　　圖21夾緊力(電磁力)引起的
　　翹曲薄板截面形狀誤差示意圖
　　 a)毛坯在工作臺上；b)毛坯在電磁場作用下進行加工；c)加工后工件在電磁場作用下呈平直狀態(tài)；d)解除電磁場后工件恢復翹曲狀態(tài)
　　1-電磁工作臺；2-電磁場；3-加工后的工件；4-毛坯；5-磨具
　　對于傳動力誤差的影響，在要求加工精度高時使用對稱的雙撥桿央頭。
　　對于慣性力誤差的影響，在工件和夾具的質量不平衡對稱面上配置平衡塊，或者降低機床轉速，或者兩者兼之。
　　對于夾緊力誤差的影響，根據(jù)具體情況改善工件裝夾方式，如圖22或圖23所示。
　　按圖23所示裝夾毛坯時，應該注意的是，先加工凸面后加工凹面，這樣便于裝夾牢固。
　　無論是圖22還是圖23都表示，改善夾具的形狀，使夾緊力分散地作用在工件上，減小了裝夾引起的工件變形。當然?？刂茒A緊力誤差對加工誤差的影響還有一些別的方法，這里不再贅述。