工藝系統(tǒng)在切削力、傳動力、慣性力、夾緊力以及重力等外力的作用下，產(chǎn)生相應(yīng)的變形和振動，將會破壞刀具和工件之間的成形運動的位置關(guān)系和速度關(guān)系，影響切削運動的穩(wěn)定性，從而產(chǎn)生各種加工誤差，并使加工表面粗糙和產(chǎn)生波紋度。圖1所示為工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差。
1. 切削過程中受力點位置變化引起的加工誤差
切削過程中，工藝系統(tǒng)的剛度隨切削力著力點位置的變化而變化，引起系統(tǒng)變化的差異，使零件產(chǎn)生加工誤差。
1) 機床的變形。在兩頂尖車削粗而短的光軸時，由于剛度較大，在切削力作用下變形，相比于機床，夾具和刀具的變形要小得多，故可忽略不計;此時，加工系統(tǒng)的總變形完全取決于機床頭、尾架(包括頂尖)和刀架(包括刀具)的變形。工件產(chǎn)生的誤差為雙曲線圓柱度誤差。
2) 工件變形。在兩頂尖車削細長軸時，由于工件細長，剛度小，在切削力的作用下，其變形大大超過機床、夾具和刀具的變形。因此，機床、夾具結(jié)合刀具承受力可忽略不計，工藝系統(tǒng)的變形完全取決于工件的變形。工件產(chǎn)生腰鼓形圓柱度誤差。
3) 工藝系統(tǒng)總變形。當同時考慮機床和工件的變形時，工藝系統(tǒng)的總變形為兩者和。
2. 切削力大小變化引起的加工誤差-復(fù)映誤差
工件的毛坯外形雖然具有粗略的零件形狀，但它在尺寸、外形以及表面層材料硬度上都有較大的誤差。毛坯的這些誤差在加工時使切削深度不斷發(fā)生變化，從而導(dǎo)致切削力變化，進而引起工藝系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，使得零件在加工后還保留與毛坯表面類似的形狀或尺寸誤差。當然工件表面殘留的誤差比毛坯表面誤差要小得多。這種現(xiàn)象稱為誤差復(fù)映規(guī)律，所引起的加工誤差稱為復(fù)映誤差。
3. 夾緊力和重力引起的變形
除切削力外，傳動力、慣性力、夾緊力等其他作用力也會使工藝系統(tǒng)發(fā)生變化，從而引起加工誤差，影響加工質(zhì)量。裝夾時，工件剛性較差或夾緊力大小不當時也會使工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，造成加工誤差。圖2所示為自定心卡盤加持薄壁工件誤差示意圖。為了減少加工誤差，應(yīng)使夾緊力均勻分布，可采用開口過渡環(huán)裝夾，如圖2d所示。
4. 減小工藝系統(tǒng)受力變形的措施
減小工藝系統(tǒng)受力變形，不僅可以提高零件的加工精度，而且有利于提高生產(chǎn)率。因此，生產(chǎn)中必須采取有效措施，減小工藝系統(tǒng)受力變形。
(1) 提高工藝系統(tǒng)各部分剛度提高工件加工時的剛度，有些工件因其自身剛度很差，加工中將產(chǎn)生變形而引起加工誤差，因此必須設(shè)法提高工件自身剛度。
(2) 提高工件安裝時的夾緊剛度對薄壁件，夾緊時應(yīng)選擇適當?shù)膴A緊方法和夾緊部位。
(3) 提高機床部件的剛度機床部件的剛度在工藝系統(tǒng)中占有很大的比重，在機械加工時常用一些輔助裝置提高其剛度。
(4) 提高接觸剛度由于部件的接觸剛度遠遠低于實體零件本身的剛度，因此，提高接觸剛度是提高工藝系統(tǒng)剛度的關(guān)鍵，常用方法如下:
1) 改善工藝系統(tǒng)主要接觸面的配合質(zhì)量。如機床導(dǎo)軌副、錐體與錐孔、頂尖與頂尖等配合采用刮研與研磨，以提高配合表面的形狀精度，降低表面粗糙度值。
2) 預(yù)加載荷。由于配合表面的接觸剛度隨所受載荷的增大而不斷增大，所以對機床部件的各配合表面施加預(yù)緊載荷不僅可以消除配合間隙，而且還可以使接觸表面之間產(chǎn)生預(yù)變形，從而大大提高接觸剛度。
