切削深度对微细轴类零件加工精度影响的实验研究

实验参数 的设计及实验结果 如表 １ 所示 。从表 中可以发
现， 采用 的是变 切深 方式进行加工实验 ， 每两次采用 同一切深 值， 且切削深度逐渐递减。 目的就是为了防止零件发生“ 翘尾 ” 而出现尺寸失真。
表 １ 车铣实验参数的设计及试验结果
根据实验结果 ， 绘制车削加工尺寸相对误差分布情况如图
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Ｅ ｕｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＮＯ． ２ ０ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ８， ０ ７
Ｑ
， ＝ ｍ一 Ｔ ｎ× １
Ｑ
＝
（２ １）
２ 实验 结果 分析
＝
ｍ ∑ Ｊ
，
方差 与偏差平方和的关 系式如下 ： ｍ ｍ ∑ Ｊ
，
总方差估计值ｓ ： ；
¨
，Ｌ
上述实验结果 ， 采用单因素方差分析法进行分析 。分析过 Ｘ
Ｘ
Ｕ
程中偏差平方和按 以下简化方法计算［ ３ １ 。
一Ｘ
一
ｓ鲁 ； ＝
组 方 计 ｉ 间 差估 值Ｓ ：
１２ 微 小 型 车 削 精 度 实 验 参 数 设 计 ．
实验参数的设计原则 同车铣加 工一样。如表 ２ 所示 。
表 ２ 车 削精度 实验参数设计及试验结果
切削深度对微小型零件切削加工尺寸精度的影响程度 。
车铣 技术日 的一个很 重要 的特点就是 “ 以铣代 车” 为 了研 ， 究车铣技术在加工微细轴方 面的特 点 ， 作为对 比， 同时采用相 同的切削参数做 了车削加工实验 。 ‘ １１微小型车铣； －精度实验参数 的设计 ． ｂｒ ｎ
ｎ
ｍ
（４ １）
与该水平 下的水平均值之差 的平方和的总值 ： 一 Ｌ 一 一
， ／×ｍ— Ｅ １ ｎ
：
（） …， １ ５
ｉ＝ １ ＝ １
∑ ∑（ ２ Ｘ＋Ｊ ｘ ｘ— 王） 一 ２ ∑ ∑ｘ ∑（ 一 ∑ｘ）
关键词 ： 微细轴 ； 车铣加 工； 削深度 ； 切 加工精度 中图分类号 ： Ｇ５ ６ Ｔ ０ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： ６ ２ ５ ５ （０ ７０ — ０ １ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ ０ ）８ ０ ０ — ２
影响微小型零件切削加工质量 的因素 中， 切削参数是重要 因素。 中尤其是切削深度 的变化直接影响轴类零件径 向尺寸 其 的改变。 笔者基于车铣 和车削两种／ ｒ ｍ－方法进行单 因素试验对
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《 装备制造技术￣０ ７ ２０ 年第 ８ 期
切 削 深 度 对 微 细 轴 类 零 件 加 工 精 度 影 响 的 实 验 研 究
刘克 非 ’李 月安 ’程金 铭 ’李 春平 ， ， 。
（． １ 襄樊学院机械 工程 系， 湖北 襄樊 ４ １ ５ ；． ４ ０ ３ ２军事经济学 院襄樊分院 ， 湖北 襄樊 ４ １ １ ） ４ １８
成“ 倒锥” ｌ 状【 Ｊ 。一旦 出现这种情况 ， 实验数据就会失 真 ， 结 测量
果就将失去意义。实验中为 了防止 出现这种情况， 我们特别设 计 了下面 的实验参数 ， 在减少试验工作量 同时 ， 以尽量 减小零 件加工过程 中的变形 ， 证零件尺寸测量 的有效性 ， 保 以利考察
图 １车铣加工精度分析
按式（ ） （６ 对实验结果进行分析 ， １～式 １ ） 结果如表 ３ 。
表 ３ 车铣加工实验部分计算结果
Ｑ＝ （ 王 ＾∑埘 一 ）
＝１
＝
方差来源 平方和
一
自由度
３ ４
７
均方
Ｆ值
Ｆ 准值 标
ｍ ＝ｌ ｉ
∑（
（
‘ ２
处理问 处理内
０ ０ ２ ４ １ ． ０ １２ ５ ０ ０ ０ ２ ６ ８ ． ０ １７ ９ ０
ｓ ： 一 ： Ｌ ， 一ｎ一１ ＾
— Ｘ
、Ｊ
—
（３ １）
２
设某 因素 Ａ有 ｎ 个水平 ， Ａ ， … ， ， 即 １Ａ２ Ａ 每个水 平重复 ， 进行 ｍ次试验 ， 试验结果为 ｘ ＝ ， ， ｎ １２， ， ｃ （ １２ …， ；＝ ， … ｍ） Ａ因素组 内偏差 平方和 Ｑ 等于每一 水平下各 实验结 果
比， 研究切 削深 度的变化 与微小型零件／ ｒ ｍ－ 质量 的关系 ， 同时
进一步 比 较两种加工方法在￣ －微细轴类零件方面的特点 。 Ｊｖ ｎ
１微 小型 零件￣ －精 度实验 ｊｒ ｎ－
微小 型零件车铣 和车削加工过程 中， 如果不能很好 的控 制 切削深度 ， 加工微细轴类零件时 ， 极易产生工件“ 让刀” 现象 ， 形
２所 示 。
根据 实验结果 ， 绘制车铣加工尺寸相对误差分布情况如 图
收 稿 日期 ：０ ７ ０ 一 １ ２ ０ — ６ Ｏ
图 ２ 车削加 工精度分析
基金项目： 国家部委基金资助项 目（ １ ００ ０ ４ ； Ｋ ３ ３ ６ １ ）湖北省教育厅重点科研 资助项 目（ ２ ０ ２ ０ ３ Ｄ ０７５０ ） 作者简介： 刘克非（ ９ ５ ）男， １６一 ， 湖北荆州人 ， 副教授 ， 现主要 从事微 小型零件 的加工及装配技术研究。
川 ｉ＝ １ １
（） １
Ｆ值 ：
２
Ｆ：
墨 ＝
：
＝
５ｅ ２
、
ｉ＝ １ ＝ １
㈥
、
㈩ ㈤ ㈤
（６ １）
、
、
Ａ因素组 间偏差平方 和 Ｑ 等 于各 水平均 值与 总均 值之
差 的平方和 ， 按下式计算 ：
２１ 车铣 加工 实 验 结 果分 析 ．
摘要 ： 金属切削过程中， 不同的切 削参数对零件的加 工精度影 响是 不同的。通过车铣和车削 两种加 工方 法的对比 。 重点研 究 了切削深度
对微 细轴类零件加 工精度 的影 响问题 。通过对 实验结果的 分析 显示， 车铣加 工和车削加工微细轴 时切 削深度 的变化对加 工精度的影响
很 小 ， 般 情 况 下 可 以 忽略 。 一