哪些(xiē)因素會導致精密機(jī)械加工工件變形?
【摘要】:精密機械加工工件(jiàn)中(zhōng)的精密(mì)機械加工工件變形問題,是比較(jiào)難以處理(lǐ)的問題。首要必須分析發生變形的原因(yīn),然後才幹采納應對(duì)的辦法。 |
精密機械加工(gōng)工件中的精密機械加工工件(jiàn)變形問題,是比較難(nán)以處理的問題。首要必須分析發生變形(xíng)的原因,然後才幹(gàn)采納應對的(de)辦法。
1精密機械加工工件的原料和(hé)結構會影響精密機械加工工(gōng)件的變形
變形量的巨細與形狀複雜程度、長寬(kuān)比和壁厚巨細成正比,與原料的剛性和安穩性成(chéng)正比。所以在設計零件(jiàn)時盡可能的減小這些因素對精密(mì)機械加工工件變形的影響。
尤其在大型零(líng)件的結構上更應該做到結構合理。在加工前也要對毛(máo)坯硬度、疏鬆等缺陷進行嚴格控製(zhì),確保(bǎo)毛坯質量,削減其帶來的精密機械加工工件變形。
2精密機械加工工件裝夾時造成的變(biàn)形
精(jīng)密機械加工工件裝夾時,首要要挑選(xuǎn)正確的夾緊點(diǎn),然(rán)後依據夾緊點的位(wèi)置挑選恰(qià)當的夾緊力(lì)。因而盡可能使夾緊點和支撐點一致,使夾緊力效果在支撐上,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(gōng)件上有幾個方向的夾緊力效果時,要考慮夾緊(jǐn)力的先後順序,關於使精密機械加工工件與支撐觸摸夾(jiá)緊力應先效果,且不易太大,關於平衡切削力的首要夾緊力,應效果在最終。
其次要(yào)增大精密機械加工工(gōng)件與夾具的觸(chù)摸(mō)麵積或選用(yòng)軸向(xiàng)夾緊力。添加零件的(de)剛性,是處理發生夾緊變形(xíng)的有用辦法,但因為薄壁類零(líng)件的形(xíng)狀和結構的特點,導致其具有較低的剛性。這樣在裝夾施力的效果下(xià),就會發生變形。
增大精密機(jī)械加工工件與(yǔ)夾具的觸摸麵積,可有用降低精密機械(xiè)加工工件件裝夾時的變形。如在銑削加工薄(báo)壁件時,許多(duō)運用彈性壓板,意圖便是添加觸摸零件的受(shòu)力麵積;在車削薄壁套的內徑及外圓時,無論是選用簡略的開口過渡環,還是運用彈性芯軸、整弧卡(kǎ)爪等(děng),均選(xuǎn)用的是增大精密機械加工工件裝夾時的觸摸麵積。這種辦法有利於承載夾緊力,然後避免零件的變形。選用軸向夾緊力,在生產中也被廣泛運(yùn)用,設計製作(zuò)專用夾具可使(shǐ)夾緊力效果在端麵上,能夠處理因為精密機械加工工件壁薄,剛性(xìng)較(jiào)差,導致的精密機械加工工件曲折變形。
3精(jīng)密機械加工工件加工時造成的變形(xíng)
精密機械加(jiā)工(gōng)工件在切削過程中因為受到切削力(lì)的效果,發生(shēng)向著(zhe)受力方向的彈性形變,便是咱們常說的讓刀現象。應對此類變形在刀具上要采(cǎi)納相應的辦法,精加工時要求刀具尖(jiān)利,一方(fāng)麵可削減刀(dāo)具與精密機械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(de)散(sàn)熱才能,然後削減(jiǎn)精密機械加工工件上剩餘(yú)的內(nèi)應力。
例如在銑削薄壁類零件的大(dà)平(píng)麵時(shí),運用單刃銑(xǐ)削法(fǎ),刀具(jù)參數選取了較大的主偏角和(hé)較大的前角,意圖便是為了削減切削阻力。因為這種刀具(jù)切削輕快,削減了薄(báo)壁(bì)類零件的變形,在生產(chǎn)中得到廣泛的應用。
在薄壁零(líng)件的車削中,合理的刀(dāo)具角度(dù)對車削時切削力的巨細,車削中發生的熱變形、精密機械加工(gōng)工(gōng)件表麵的微觀質量都是至關重要的。刀具前角巨細(xì),決議著切削變形與刀具(jù)前角的尖(jiān)利程度。前角大,切削變形和衝突(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時,用高(gāo)速刀具(jù),前角取6°~30°,用硬質合金(jīn)刀(dāo)具,前(qián)角取5°~20°。
刀具的後角大,衝突力小,切削(xuē)力也相(xiàng)應減小,但後角過大也會使刀具強度削弱。在車削薄壁零件時,用高(gāo)速鋼車刀(dāo),刀具(jù)後角取6°~12°,用(yòng)硬質(zhì)合金刀具,後角取4°~12°,精車時取較大的後角,粗車時(shí)取較小的後角。車薄(báo)壁零件的內外圓時,取大的主偏角。正確(què)挑選刀具(jù)是應對精密機械加(jiā)工工件變形的必要條件。不想從(cóng)事(shì)底層工作,想脫節現(xiàn)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(gōng)中刀(dāo)具和精密機械加工工件衝突發生的熱量(liàng)也會(huì)使精密機械(xiè)加工工件變形,因而在(zài)許多時候挑(tiāo)選高速切削加工。在高速切削加工中,因為切屑在較短(duǎn)時間內被(bèi)切除,絕大部分切削熱被切屑帶走,削減了精密機械加工工件(jiàn)的熱變形;其(qí)次,在高速加工中,因為切削(xuē)層資(zī)料軟化部分的削減,也可削減零件加工的變(biàn)形,有利於確保零件的(de)尺度(dù)、形狀精度。別的,切削液首要用來削減(jiǎn)切削過程(chéng)中的衝突和降低切削溫度(dù)。合理運用切削液對進步刀具的耐用度和加工表麵質量(liàng)、加(jiā)工精度具有重要效果(guǒ)。因而,在加工中為避免零件變(biàn)形必須合理運用充沛的切削液。
加工中選用合理的切削用量是確保零件精度的關(guān)鍵(jiàn)因素。在加(jiā)工精度要求較高的薄(báo)壁類零(líng)件時,一般采(cǎi)納對稱加工,使相對的兩麵發生的(de)應力均衡,抵達一個安穩狀況,加工後精密機(jī)械(xiè)加工工件平整。但當某一工序采納較大的吃刀量(liàng)時,因為拉(lā)應力(lì)、壓應力失去平衡,精密機械加工工件便會(huì)發生變形。
薄壁零(líng)件車削時變形是多方麵的,裝夾精密機械(xiè)加工工件時的夾緊力,切削(xuē)精(jīng)密機械加工工件時切削力,精密機械加工工件阻止(zhǐ)刀具切削時發生的彈性變形和塑性變形(xíng),使切削區溫度升(shēng)高而發生熱變形。所以,咱(zán)們要(yào)在粗(cū)加工時,背吃刀量和進給(gěi)量能(néng)夠取大(dà)些;精加工時,刀量一般在0.2~0.5mm,進給量一般在0.1~0.2mm/r,乃至更(gèng)小,切削速度6~120m/min,精車(chē)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(liàng),然後抵達削減零件變形的意圖。
4加工後應力變形(xíng)
加工後,零件(jiàn)本身存(cún)在內應(yīng)力(lì),這些內應力分布是一種相對(duì)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(hòu)內應力發生變(biàn)化,這時精密機械加(jiā)工工件需求重新抵達力的平衡所以外形就發(fā)生了(le)變化。處理這類變形(xíng)能夠通過熱處理的(de)辦法,把(bǎ)需求校直的精密機械加工工件疊(dié)成必定高度,選用必定工裝壓緊成平直狀況,然後把工裝和精密機械加工工件一起放(fàng)入加熱爐中,依據零件資料的不同,挑選不同的加(jiā)熱溫度和加熱時間。熱校直後,精密機械加工工件內(nèi)部組織安穩。此時,精(jīng)密機械加工(gōng)工件不僅得到了(le)較高的直線(xiàn)度,而且加工(gōng)硬化現(xiàn)象得到消除,更便於零件的進一步精加工。鑄(zhù)件要做到時效處理,盡量消除內部的剩餘(yú)應力,選用變形後(hòu)再加工的辦法(fǎ),即粗加工-時效-再加工(gōng)。
關於大型零件要選用仿形加工,即預計精密機(jī)械加工工件(jiàn)安裝後的變形量,加工時在相反的方向(xiàng)預留出變形量(liàng),可有用的避免零件在安裝後的變形。
綜上所述(shù),關於易變形精密機械加工工件(jiàn),在毛坯和加工(gōng)工藝上都(dōu)要選用(yòng)相應的對策,需依據不同狀況(kuàng)加以分析,都會找到一條合適的工藝路線的。當(dāng)然,上述的辦法僅僅進一步減小精密機(jī)械加工工件變形,假如想得到更(gèng)高精的精密機械加工工(gōng)件,還需求不斷的學習、探討和研究。