【摘 要】
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细长轴由于长径比大，工艺系统刚性较差以及热扩散性不好，车削时在切削力作用下容易产生弯曲变形和振动，使工件产生腰鼓形、麻花形、竹节形等几何形状误差，因此一直被归为复杂零件
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细长轴由于长径比大，工艺系统刚性较差以及热扩散性不好，车削时在切削力作用下容易产生弯曲变形和振动，使工件产生腰鼓形、麻花形、竹节形等几何形状误差，因此一直被归为复杂零件加工。目前国内对细长轴加工精度的把握主要还是由操作者的加工经验决定，对操作者的技能水平要求较高，且效率较低。随着现代制造技术的高速发展，对机械产品精度的要求也越来越高，因此寻找解决细长轴车削加工难题的突破口显得尤为重要。
本文先是通过三种不同的方法分别对细长轴的车削变形进行了建模分析。第一种是基于欧拉梁振动理论，建立不加跟刀架的细长轴受切削力激励的弯曲振动模型，得出细长轴车削中切削点挠度随时间的变化规律。第二种采用有限元法，利用空间梁单元建立跟刀架作用下的细长轴整体刚度矩阵，结合跟刀架的力学模型、切削力模型、工件变形位移模型建立节点平衡方程，该方程考虑了实际切削力和工件变形位移间的耦合关系，可以对切削点在X、Y、Z轴上的变形位移求解。第三种是借助ANSYS软件进行车削仿真，采用单因素法对影响细长轴的尺寸误差因子分别作定量分析，讨论它们的影响程度。通过以上分析对细长轴车削中的受力变形作了较全面的理论研究。
最后，本文还通过车削试验对ANSYS仿真模型做了对比验证，证明了ANSYS模型的有效性。同时还尝试通过误差补偿的方法来减小细长轴的车削尺寸误差，为细长轴车削工艺改进提供了参考。
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