哪些因素會導致精密機械加工(gōng)工件(jiàn)變形?
【摘要】:精密機(jī)械加工工件中的精密機械加工工件變形問題,是比較難以處理的問題。首要必須分(fèn)析發生變形的原因,然後才幹采(cǎi)納應對的辦法(fǎ)。 |
精密機械加工工件中的精(jīng)密機械加工(gōng)工件變形問題,是比較難以處理的問題。首要必須分析發生變形的原因,然後才幹采納應對的辦法。
1精密機械加工工件的原料和結構會影響精密機械加工工件(jiàn)的變(biàn)形
變(biàn)形量的巨細與形狀複雜程度、長寬比和壁厚巨(jù)細成正比,與原料的剛性和安穩性成正比。所以在(zài)設計零件(jiàn)時盡可(kě)能的減小這(zhè)些因(yīn)素對精密機械加工(gōng)工件變形的(de)影響。
尤其在大型零件的結(jié)構上更應該做到結構合理。在加工前也要(yào)對毛坯硬度、疏(shū)鬆等缺陷進行嚴格控製,確保毛坯質量,削減其帶來的精密機械加工工件變(biàn)形。
2精密機械加工工件裝夾時造成的變形
精密機械加工工件裝夾時,首要要挑選(xuǎn)正確的夾緊點,然(rán)後依(yī)據夾緊點的位置挑選恰(qià)當(dāng)的夾(jiá)緊力。因而盡可能使夾緊點和支撐點一致,使(shǐ)夾緊力(lì)效果在支撐上,夾緊點應盡可能接近加工麵,且挑選受力不易引起夾緊變形的位置。
當精密機械加工工件上有幾個(gè)方向的夾緊力效果時,要考慮夾緊力的先後順序,關於使精密機械(xiè)加工工件與支撐觸摸夾緊力應先效果,且(qiě)不易太大(dà),關於平衡切削(xuē)力的首要夾緊力,應效果在最終。
其次要增大精密機械加工工件與夾具的觸摸麵積或選用軸向夾緊力(lì)。添加零件的剛性,是處理發生夾緊變形的(de)有用辦法(fǎ),但因為薄壁類零件的形狀和結構的(de)特點,導致其具有較低的剛性。這樣在裝夾施力的效(xiào)果(guǒ)下,就會發生變形。
增大精密(mì)機(jī)械加工工件與夾具的(de)觸摸麵積,可(kě)有用降低精密(mì)機械加工工件件裝夾時(shí)的變形。如在(zài)銑削加工薄壁件時,許多運用彈性壓板,意圖便是添(tiān)加觸摸零件的受力麵(miàn)積;在車削薄壁套的內徑及(jí)外(wài)圓時,無論是選用簡略的開口過渡環,還是運用彈(dàn)性(xìng)芯(xīn)軸、整弧卡爪等,均選用的是增大精密機械加工工件裝夾時的觸(chù)摸麵積。這(zhè)種辦(bàn)法(fǎ)有利於承載夾緊力,然後避(bì)免零件的變形。選用軸向夾緊力,在生(shēng)產中(zhōng)也被廣泛運用,設計製作專用夾具可使夾緊力效果在端麵上,能夠處(chù)理因為精(jīng)密機械加工工件壁薄,剛性較差,導致的精密機械加工工件曲折變形。
3精密機械加工工件加工時造成的變形
精(jīng)密機械加工工件在切削過程中因為受到切削力的(de)效果,發生向(xiàng)著受力方向的(de)彈性形變,便是咱們常說的讓刀(dāo)現(xiàn)象(xiàng)。應對此類變形(xíng)在刀具上要采納相應的(de)辦(bàn)法,精(jīng)加工時要求刀具尖利,一方麵可削減刀具與精密機械加工工件的衝突所構成的阻力,另一方麵可進步刀具切削精密機械加工工件時的散熱才能,然(rán)後削減精密機(jī)械加(jiā)工(gōng)工件上剩(shèng)餘的(de)內應力。
例如在(zài)銑削薄壁類零件的大平麵時,運用單刃(rèn)銑削(xuē)法,刀具參數選取了較大的主偏角和較大的前角,意圖便是為了削減切削阻力。因(yīn)為這種刀具切削輕(qīng)快,削減了薄壁類零件(jiàn)的變形(xíng),在生產中得到廣泛的應用。
在薄壁零件的車削中,合(hé)理的刀(dāo)具角度對車削時切削力的巨細,車削中發(fā)生的熱變形、精密(mì)機械加工工件表麵的微觀質量都(dōu)是至關重要的。刀具前角巨細(xì),決議著切削變形與刀具前角的尖利程度(dù)。前角大,切削(xuē)變形和衝突(tū)力減小,但前角太大,會使刀具的楔角減小,刀具(jù)強度削弱,刀具散熱狀況差,磨損加速。所以,一般車削鋼件資料的薄壁零件(jiàn)時,用高速刀具,前角取6°~30°,用硬(yìng)質合金刀具,前角取(qǔ)5°~20°。
刀具的後角大,衝突力(lì)小,切削力也相應減小(xiǎo),但後角過大也會使刀具(jù)強度(dù)削弱。在車削薄(báo)壁零件時,用高速鋼車刀(dāo),刀具後角(jiǎo)取6°~12°,用硬質合金刀具,後(hòu)角取4°~12°,精車時取(qǔ)較大的後角,粗車時取較小的後角。車薄壁零件的內外圓時,取大的主偏角。正(zhèng)確挑選(xuǎn)刀具是應對精密機械加工(gōng)工件變形的必要條件。不想從事底層工作,想脫節現狀,想學習(xí)UG編程,能夠找點冠教育的老師學習CNC數控技術。
加工中刀具和精密機械加工工件衝突發生的熱量也會使精密機械加工工件(jiàn)變形,因而(ér)在許多時(shí)候挑選高速切削加工。在高速切削加工中,因為切屑在較(jiào)短時間內被切除,絕大部分切削熱被切屑帶走,削減(jiǎn)了精密(mì)機械加工(gōng)工件的熱變形;其次,在高速加工中,因為切削層資料軟化部分的削減,也可削減零件加工的變形,有利於確保零件的尺度、形狀精度。別的,切削液首要用來削減切削過(guò)程中的衝突和降低切削溫度。合理運用切削液對進步刀具(jù)的耐用度和加工表麵(miàn)質量、加工精度具有重要效果。因而,在加工中為避免零(líng)件變形必須合理運用(yòng)充沛的切削(xuē)液。
加(jiā)工中選用合理的切削用量是確保零件精度的關(guān)鍵因素。在(zài)加工精度(dù)要求(qiú)較高(gāo)的薄壁類零件時,一般采納對稱加工,使相(xiàng)對的兩麵發生的應力均衡,抵達一個安(ān)穩狀況,加工後(hòu)精密機械(xiè)加(jiā)工工件平整。但當某一工序采納較大的吃刀量時,因為拉應力、壓應力失去平衡,精密機械加工工件便會發生(shēng)變(biàn)形。
薄壁零件車削時變形是多方麵(miàn)的(de),裝夾精密機械加工工件時的(de)夾緊力(lì),切削精密機械加(jiā)工工件時切削力,精(jīng)密機械加工工(gōng)件阻止刀具切削時發生的彈性(xìng)變(biàn)形和(hé)塑性變形,使切削區溫度升高而發生(shēng)熱(rè)變形。所以,咱們要在粗加工時(shí),背吃刀量和進給量能夠取大些;精加工時,刀量(liàng)一般在0.2~0.5mm,進給量一般在0.1~0.2mm/r,乃至更小,切削速度6~120m/min,精車時用盡量高的切削速度,但不易過為高。合理挑選好切削用量,然後抵達削減零(líng)件(jiàn)變形的意圖。
4加工後應(yīng)力變形加工後,零(líng)件(jiàn)本身存在內應力(lì),這(zhè)些內應力分布是一種相對平衡的狀況,零件外形相對安穩,但是去除一些資料和熱處理後內應力(lì)發生變化,這時(shí)精密機械加工工件需求重新抵達力的平衡所以外形就發生(shēng)了變化(huà)。處理這類變形能夠(gòu)通過熱(rè)處理的(de)辦法,把需求校直的精密機械加工工件疊成必定高度,選用必定工裝壓緊成平(píng)直狀況,然後把工裝和精密機械加工工件一起放入加熱爐中,依據(jù)零件資料的不同,挑選不同的加熱溫度和加熱時間。熱校直(zhí)後,精密機械加工工件內部組織安穩。此(cǐ)時,精(jīng)密機械加(jiā)工工件不僅得到了較高的直線度,而且加工硬化現象得到消除,更便於零(líng)件(jiàn)的(de)進一步精加(jiā)工(gōng)。鑄件要做到時(shí)效處理,盡量消除內部的剩餘應力,選用變形後再加工的辦法,即(jí)粗加工-時效-再(zài)加工。
關於大型零件要選用仿形加工,即預計精(jīng)密機械加工工件安裝(zhuāng)後的變形量,加工(gōng)時(shí)在相反的方(fāng)向(xiàng)預留出(chū)變形量,可有用的避免零件在安裝後的變形。
綜上所述,關於易變形精密機械加工工件,在(zài)毛坯和加工工藝上都要選用(yòng)相應的對策,需依據不同(tóng)狀(zhuàng)況加以分析,都會找到一條合適的工藝路線的。當然,上述的辦法僅僅進(jìn)一步減(jiǎn)小精密機械加工工件變形,假如想得到更高精的精密機械加工工件,還需求不斷的學習、探討和研究。