哪些因(yīn)素會導致精密機械加工工件變形(xíng)?
【摘要】:精密機械加工工件中的精密機(jī)械加工工件變形問題,是比較難以處(chù)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。 |
精密機械加工工件中的精(jīng)密機械加(jiā)工工件變形問題,是比較難以處理的問題(tí)。首要必須分析發生變形的原因(yīn),然後才幹采納應對的辦法。
1精(jīng)密(mì)機械加工工件的原料和結構會影響精密機械加工工件的(de)變形
變形量的巨細與形狀複雜程度(dù)、長(zhǎng)寬(kuān)比和壁厚巨細成正比,與原料的剛性(xìng)和安穩性成正比。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(yǐng)響。
尤其在大型零件(jiàn)的結構上更應(yīng)該做到結(jié)構合理。在加工前也要對毛坯硬度、疏鬆等缺陷進行嚴格(gé)控(kòng)製,確保(bǎo)毛坯質量,削減其帶(dài)來的精密(mì)機械(xiè)加工工件變(biàn)形。
2精密機械加工(gōng)工件裝夾時造成的(de)變形
精密機械加工工件(jiàn)裝夾(jiá)時,首要要挑選正確的夾緊點,然後依據夾緊點的位置挑(tiāo)選恰當的夾緊力。因而盡(jìn)可能(néng)使夾緊點和支撐點一致,使夾緊(jǐn)力效果在支撐上,夾緊點應盡可能接近加(jiā)工麵,且挑選受力不易引起夾緊變形的位(wèi)置。
當精密機械加工工件上有幾個方向的夾(jiá)緊力效果時,要考慮夾緊力的(de)先後順序,關於(yú)使精密機械加工工件與(yǔ)支撐觸摸夾緊力應先效果(guǒ),且(qiě)不易太大,關於平衡切削力的(de)首要夾緊力,應效果在(zài)最終。
其(qí)次要(yào)增大精密機械加工工件與夾具的觸摸麵積或選用軸(zhóu)向夾緊力。添加零件的剛性,是處理發生夾緊變形的有用辦法,但因為薄壁類零(líng)件(jiàn)的(de)形狀和(hé)結構的特點,導致(zhì)其具有較低的剛(gāng)性。這樣在裝夾(jiá)施力的效果下(xià),就會發生變形。
增大精密(mì)機械加工工件與夾具的觸摸麵積,可有用降低精密機械加工工件件裝夾時的(de)變形。如在銑削加工薄壁件時,許多運用彈性壓板,意圖便是添加觸摸零件(jiàn)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、整弧卡爪等,均選用的是增大精(jīng)密機械加工工件裝(zhuāng)夾時的觸摸(mō)麵積。這(zhè)種辦法有利於承載(zǎi)夾緊力,然後避免零件的變形。選用軸向夾緊力,在生產(chǎn)中也被廣泛運用,設計(jì)製作專用夾具可使夾緊力效果在端麵上,能夠處理(lǐ)因為精密(mì)機械加工工件壁(bì)薄(báo),剛性較(jiào)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(xíng)
精密機(jī)械加工工件在切削過程中(zhōng)因為(wéi)受到切削力的(de)效果,發生向著(zhe)受力方向的彈(dàn)性形(xíng)變(biàn),便是咱們常說的讓刀現象。應(yīng)對此類變形(xíng)在刀具上要采納相(xiàng)應(yīng)的辦法(fǎ),精加工時要求刀具尖(jiān)利,一方麵可(kě)削減刀具(jù)與精密(mì)機械加工工件的衝突所構成的阻力,另一方麵可進步刀具(jù)切(qiē)削精密機械加工工件時的散熱(rè)才能,然後削減精(jīng)密機械加工工件上剩餘的內應力。
例如(rú)在銑削薄壁類零件的大平麵時,運用(yòng)單刃銑削法,刀具參數選取了較大的主偏角(jiǎo)和較大的前角(jiǎo),意圖便是為了削減(jiǎn)切削阻力。因(yīn)為(wéi)這種刀具切削輕快,削減了薄壁類(lèi)零件的變形,在生產中得到廣泛的應用。
在薄壁零(líng)件的車(chē)削中,合理的(de)刀具角度對車削時切(qiē)削力的巨細,車削(xuē)中發生的熱(rè)變形、精密機械加工(gōng)工件表麵的微觀質量都是至關重要的。刀具前角巨細,決(jué)議著切削變形與刀具前角的尖(jiān)利程度。前角大,切削變(biàn)形和衝突力減(jiǎn)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(zhuàng)況差,磨損加(jiā)速。所以,一般車削鋼件資料的薄壁零件時,用高速(sù)刀具,前角取6°~30°,用(yòng)硬質合金刀具,前角取5°~20°。
刀具(jù)的後角大,衝突力小,切(qiē)削力也(yě)相應減小,但後角過(guò)大也(yě)會使刀具強度削弱。在(zài)車削薄壁零件時,用高速鋼車刀,刀(dāo)具後角取6°~12°,用硬質合金刀具(jù),後角取4°~12°,精車時取(qǔ)較大的(de)後角,粗車時取較小的後角。車薄壁零(líng)件的內外圓時,取大的(de)主偏角。正確挑選刀具是應對精密機械加工工件變形的必要條件。不想從事底層工作,想脫節現狀,想學(xué)習UG編程(chéng),能夠找點冠教育的老師學習CNC數(shù)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變形,因而在(zài)許多時候挑選高(gāo)速切削加工。在高(gāo)速切削(xuē)加工(gōng)中,因為切屑在較短(duǎn)時間內被切除,絕大部分切削熱被切屑帶走,削減了精(jīng)密機械加工工件的熱變形(xíng);其次,在高(gāo)速加工中,因為切削層資料軟化部分的削減,也可削減(jiǎn)零件加工(gōng)的變形,有利於確保零件(jiàn)的尺度、形(xíng)狀精度。別的,切削液首要用(yòng)來削減切削過程中的衝突和降(jiàng)低(dī)切削(xuē)溫(wēn)度。合理運用切削液對進步刀具的耐用度和加工表麵質量、加工精度具有重要效果。因而,在加工中為避免零件變形必須合理(lǐ)運用充沛的切削液。
加(jiā)工中選(xuǎn)用合理的切削用量(liàng)是確保零件精度的關鍵因素。在加(jiā)工精度要求較高的(de)薄壁類零件時,一般采納對稱加工,使相對的兩麵(miàn)發生(shēng)的應力均衡,抵達一個安穩狀況,加工後精密機械加工工(gōng)件平整。但當某一工序采納較(jiào)大的吃刀量時,因為拉應力、壓應力失去(qù)平衡,精密機械(xiè)加工工件便會發生變形。
薄壁零件車削時變形是多方麵的,裝夾精密機械加工工件時的夾緊力,切削精密機械加工工件時切削力,精(jīng)密機械加工工件阻止刀(dāo)具切削時發生的彈性變形和塑性變形,使切(qiē)削(xuē)區(qū)溫度升高而發生(shēng)熱變形。所以,咱們要在粗加工時,背吃刀量和進給量(liàng)能夠取大些;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(qiē)削用量,然後抵達削減零件變形的意圖。
4加工後應力變形
加(jiā)工後,零件本身存在內應力,這些內(nèi)應力分布是一種相對平(píng)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發生變化,這時精密機械加工工件需求重新抵達力的平衡所以外形就(jiù)發生了變化。處理這類變形能夠通(tōng)過熱處理的辦法,把需求校直的精密機械(xiè)加工工件疊成(chéng)必定高度,選用必定工裝壓緊成平直(zhí)狀況,然後把(bǎ)工裝和精密機械加(jiā)工工件一起放入加熱爐中,依據零件資料的不同(tóng),挑選不同的加熱溫(wēn)度和加熱時間。熱校直後,精密機械加(jiā)工工件內部組織安穩。此時,精(jīng)密機械加工工件不僅(jǐn)得到了較(jiào)高的直線度,而且加工硬化(huà)現象得到消除,更便(biàn)於零件(jiàn)的進一步精加工。鑄件要做到時效處理,盡量消除內部的(de)剩餘應力,選用變形後再加工的辦法,即粗加工-時效(xiào)-再加工。
關(guān)於大型零件要選用仿形加工,即預計精密機械加工工件安裝後的變形量,加(jiā)工時在相反的方向預留出變形量,可有用的避免零件在安裝後(hòu)的變形。
綜上所(suǒ)述,關於易變形精密機械加工(gōng)工件,在毛坯和加工工藝上(shàng)都要選用相應的對策,需依據(jù)不同狀況加以分(fèn)析,都會找(zhǎo)到一條合適的(de)工藝路線(xiàn)的。當然,上述的辦法僅僅進一步減小(xiǎo)精密機械加工工件變形,假如想得到更(gèng)高精(jīng)的精密機械(xiè)加工工件,還需求不斷的學習(xí)、探討和研究。