飞轮壳作为一种形状不规则的薄壁壳体类零件,在一些外力作用下容易产生工件圆孔的车削变形,从而引起圆度超差的现象。某型号铝制飞轮壳圆孔车削加工时,主轴转速低造成机床和刀具的效能浪费,但提高主轴转速又造成飞轮壳的大止口圆及小油封圆圆度超差。本文针对该问题,从夹紧变形、切削力变形、切削热变形、夹具旋转平衡性以及机床主轴精度几个方面入手研究主轴转速上升后引起圆度超差的原因,并提出改进方案。利用有限元分析方法分析工件在夹具的夹紧作用下产生的变形大小及位置,发现大止口圆端面的CTU04-L夹紧缸施加的夹紧力造成了圆孔的变形,并且随着主轴转速增高,旋转离心力增大,工件的整体变形程度和区域也逐渐增大。通过有限元切削力仿真计算出两圆孔加工时的车削力,并对比经验公式的计算结果,发现随转速增大,车削力几乎没有变化且较小;利用红外热成像的方法测量出工件车削下温度不高,因此判断出这两项因素对零件的加工变形影响不大。分析夹具以及工件系统的质心与回转中心的偏心距,结果显示夹具质心存在偏心,主轴转速高时容易引起工件旋转跳动,并造成机床主轴部件磨损。拆卸机床主轴部件,对关键位置进行圆跳测量,结果表明主轴径向圆跳值超出维保手册许用值,因此机床主轴精度下降也是造成飞轮壳圆度超差的重要原因。总结以上所有因素,论文通过去除CTU04-L夹紧缸,减小了夹具造成的夹紧变形;对夹具进行配重平衡改进,消除了夹具的动不平衡;最后更换主轴零部件后,圆满解决了增大主轴转速时飞轮壳圆度超差的问题。