哪些因素會導致精密機械加工工件變形?
【摘要】:精(jīng)密機械加工工件中的精密機械(xiè)加工工件(jiàn)變形問題,是比較難以處理的問(wèn)題。首(shǒu)要必須分析(xī)發生變形的原因,然後才幹采納應對的辦法。 |
精密機械加工工件中的精密機械加工(gōng)工(gōng)件變形問題(tí),是比較難以處(chù)理的問題。首要必須分(fèn)析發生變形的原因,然(rán)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(yǐng)響精(jīng)密機械加工(gōng)工件的變形
變形量的巨細與形狀複雜程(chéng)度、長寬比和壁厚巨細成正比,與原料(liào)的剛(gāng)性和安穩(wěn)性成正比。所以在設計零件時盡可能的減小這些因素對精密機械加工工件變形的影響(xiǎng)。
尤其在大型零件的結構上更應該做到結構(gòu)合理。在加工前也要對毛坯硬度、疏鬆等缺陷進行嚴格控製,確保毛坯質(zhì)量,削減其帶來的精密機械加工工件變(biàn)形(xíng)。
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(shí),首要要挑選正確的夾緊點,然後依(yī)據夾緊點的位置挑選恰當的夾緊力。因而(ér)盡可能(néng)使夾緊點和支撐點一致,使夾緊力效果(guǒ)在支撐上,夾緊(jǐn)點應盡可能接(jiē)近加工(gōng)麵,且(qiě)挑選受(shòu)力不易引(yǐn)起夾緊變形的位置。
當精(jīng)密機械加(jiā)工工件上有幾個方向的夾緊力效果時(shí),要考慮夾緊力的先後(hòu)順序,關於(yú)使(shǐ)精密機械加工工件與支撐觸摸夾緊力應(yīng)先效果(guǒ),且不(bú)易太大,關於平衡切削力的首要夾緊力,應效果在最終。
其次(cì)要增大精密(mì)機械加工工件與夾具的觸摸麵積或選用軸向夾緊力。添加零件的剛性,是處(chù)理發生夾緊(jǐn)變形的有用辦法,但因為薄壁類零件的形狀和結(jié)構的特點,導致其具(jù)有(yǒu)較低(dī)的剛(gāng)性。這樣在裝夾施(shī)力的效果下,就會發生變(biàn)形。
增大精密(mì)機械加工工件與夾具的觸摸麵積,可(kě)有用降低精密機械加工工件件裝夾時的(de)變形。如在銑(xǐ)削加工薄(báo)壁件時,許多運用彈性(xìng)壓板,意圖便是添加(jiā)觸摸零件的受力麵積;在車削(xuē)薄壁套的內(nèi)徑及外圓時,無論是選(xuǎn)用簡略的開口過渡環,還是運用彈性芯軸、整弧(hú)卡爪等,均選用的是增大精密機(jī)械加工工件(jiàn)裝夾時的觸摸麵積。這種(zhǒng)辦法有利於承載夾緊力,然後避免零件的變形。選用軸向(xiàng)夾緊力,在生產中也被廣泛運用,設計製(zhì)作專用夾具可使夾緊力效果(guǒ)在端麵上(shàng),能夠處(chù)理因為精密機械加工工件壁薄,剛性較差,導致的(de)精密機械加(jiā)工工件曲折(shé)變形。
3精密機械加工(gōng)工(gōng)件加(jiā)工時造成的(de)變形
精密機械加工工件在切削過程中因為受到切削力的效果,發生(shēng)向著受力方向的彈(dàn)性形變,便是咱們常說的讓刀現(xiàn)象。應對此類變形在刀具上要采納相應的辦法,精加工時要求刀具尖利,一(yī)方麵(miàn)可削減刀具與精密機械(xiè)加工工件的衝突所構成的阻(zǔ)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,然後削減精密機械加工工件上剩餘(yú)的內應力。
例如在銑削薄壁類零件(jiàn)的大(dà)平麵時,運用單刃銑削法,刀具(jù)參數選取(qǔ)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。因為這種刀具切削輕快,削減(jiǎn)了薄壁類零件的變形,在生產中得到廣泛的應用。
在薄壁零件的車削中,合(hé)理的刀具角度對車削時切削力(lì)的巨(jù)細,車削中發(fā)生的熱變形、精密機械加工工件表麵的微(wēi)觀質量都是至(zhì)關重要的。刀具前角巨細,決議著切削變形與刀具前角的(de)尖(jiān)利程度。前角大,切削變形和衝突力(lì)減小,但前角太大,會使刀具的楔角減小,刀具強度削弱,刀具散熱狀況差,磨損加速。所以,一般車(chē)削鋼件資(zī)料的薄壁零件時,用高速刀具,前角取6°~30°,用硬質合金刀具,前角取5°~20°。
刀具的後角大,衝突力小,切削力也相應減小,但(dàn)後角過大也會使刀具強度削弱。在車(chē)削薄壁零件時,用高速鋼車刀,刀具後角取6°~12°,用硬質合金刀具,後角取4°~12°,精車(chē)時取較大的後角(jiǎo),粗車時取較小的後(hòu)角。車薄壁零件的內外圓時,取(qǔ)大的主偏角。正確挑選刀具是應對精密機械加工工件變形的(de)必要條件。不想從(cóng)事底層工作,想脫節現狀(zhuàng),想(xiǎng)學習(xí)UG編程,能夠找點(diǎn)冠教育(yù)的老師學習CNC數控技(jì)術。
加工中(zhōng)刀具和精密機械(xiè)加工工件衝突發生的熱量也會使精密機械加工工件變(biàn)形,因而在許多時候(hòu)挑選高速切削加工。在高速(sù)切削加工中,因為切屑在較短時間內被(bèi)切除,絕大部分切削熱被切(qiē)屑帶走,削減了精密機(jī)械加工工件的熱變形;其次,在高速加工中,因(yīn)為切削層資料軟化部分的削(xuē)減,也可削減零件加工的變形,有利(lì)於確保零件的尺度、形狀精度。別(bié)的,切削液首要用來削減切削過程中的衝突和(hé)降低切削溫度。合理運用切削液對進步刀具的耐用度和加工表(biǎo)麵質量、加工精度(dù)具有重要效果。因而,在(zài)加工中為避免零(líng)件變形必須合理運用充沛的切削液。
加工中選用(yòng)合理的切(qiē)削用量是確保零件精度的關鍵因素。在加工精度要求較高的薄壁類零件時,一般采納對稱加工,使相(xiàng)對的兩麵發(fā)生的應(yīng)力均衡,抵達一個(gè)安穩狀況,加工後精密機械加工工件平整。但當某一工序采納較大的吃刀量時,因(yīn)為拉(lā)應力、壓應力失(shī)去平衡,精密機械加工工件便會發生變形。
薄壁零件(jiàn)車削時變形是多方麵的,裝夾(jiá)精密機(jī)械加工工件時的(de)夾緊力,切削(xuē)精密(mì)機械加工工件時切削力,精密機械加工工件阻止刀具切削時發生的彈性變形(xíng)和塑性變形,使切削區溫度升高而發生熱(rè)變形。所以(yǐ),咱們要在粗加工(gōng)時,背吃(chī)刀量和進給量能夠取大些;精加(jiā)工時,刀量一般在0.2~0.5mm,進(jìn)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(xuǎn)好切削用量,然後抵達削減零件變(biàn)形的意圖。
4加工後應力(lì)變形(xíng)
加工後,零件本身存在內應力,這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(yī)些資料(liào)和熱(rè)處理後內應力發生變化,這時精密機械(xiè)加(jiā)工(gōng)工件需求重新抵達力的(de)平衡所以外形就發生了變化。處理這類變形能夠通過熱處理的辦法,把需求校直(zhí)的精密機械加工工件疊成必定高度,選用(yòng)必定工裝(zhuāng)壓緊成平直狀況,然後把工裝和精密機械加工工(gōng)件一起放入加熱爐中,依據零件資料的不同,挑選不同的加(jiā)熱溫度和加(jiā)熱時間。熱校(xiào)直後,精密機械加工工件內部組織安穩。此時,精密機械加工工件不僅得到了較高的直線(xiàn)度,而且(qiě)加工硬化(huà)現象得到消除,更便於零(líng)件的進一步精加工。鑄件要做到時效(xiào)處理,盡(jìn)量消除內部的剩餘應力,選用變形後再(zài)加工的辦法,即粗加工-時效(xiào)-再加工。
關於大型零件要(yào)選用仿形加(jiā)工,即預計精密機械加工工件(jiàn)安裝後的(de)變形量,加工時在相反的方向預(yù)留出變(biàn)形量,可有用的避免零件在安裝後(hòu)的變(biàn)形。
綜上所述,關(guān)於易變形精密機械加工工(gōng)件,在毛坯和加工工藝上都要選用相應的對策,需依據不同狀況(kuàng)加以分析,都會(huì)找到一條合適的(de)工藝路線的。當然,上述的辦法僅(jǐn)僅進一步減小精密(mì)機械加工工件(jiàn)變(biàn)形,假如想得到更高精的(de)精密機械加工工件,還需求(qiú)不斷的學習、探討和研究。