哪些因素會導致精密機械加(jiā)工工件變(biàn)形?
【摘要】:精密(mì)機械加工工件中的精密機械加工工件變形問(wèn)題,是比較(jiào)難(nán)以處理的問題。首要必須分析(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工件變形問題(tí),是比較難以處理的問題。首要必(bì)須(xū)分(fèn)析發生變形的原因,然後才幹采納應對(duì)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(xiè)加工工(gōng)件的(de)變形
變形量的巨細與形狀複雜(zá)程度、長寬比和壁厚巨細(xì)成正比,與原料的剛性和安穩性成正比。所以在設計零件時盡可能的減小這些因素對精密機械(xiè)加工(gōng)工件變形的影響。
尤其在大型(xíng)零件的結構上更應該做到結構(gòu)合理。在加工前(qián)也要對毛坯硬度、疏鬆等缺(quē)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,首要要挑選正(zhèng)確的夾緊點,然後依據(jù)夾緊點的位置挑選恰當的夾緊(jǐn)力。因而盡可能使夾緊點和支(zhī)撐(chēng)點一致,使夾緊力效(xiào)果在支撐上,夾緊(jǐn)點應盡(jìn)可能(néng)接近加工麵,且挑選受力(lì)不易引起夾緊變形的(de)位置。
當精密機(jī)械加(jiā)工工件上有幾個方向的夾(jiá)緊(jǐn)力效果時,要考慮夾緊力的(de)先後順序,關於使精密機械加工工件與支撐觸摸夾緊力應先效果,且不易太大,關於平衡切削力的首要夾緊力,應效果在最(zuì)終。
其次要(yào)增大精(jīng)密機械加工工件與夾具的觸摸麵積(jī)或選用軸向夾緊力。添加零件的剛性,是處理發生夾(jiá)緊變形的有用辦法,但因(yīn)為薄壁類零件(jiàn)的形(xíng)狀和結構的特點,導(dǎo)致其具有較低的剛性(xìng)。這樣在裝(zhuāng)夾施力(lì)的效(xiào)果下,就會發生變形。
增大精密機械加工工件(jiàn)與夾具的觸摸(mō)麵積,可有(yǒu)用降(jiàng)低精密機械加工工件件裝夾時(shí)的變(biàn)形。如在銑削加工薄壁件時,許多運用彈性(xìng)壓板(bǎn),意圖便是添(tiān)加(jiā)觸摸零件的受力麵積;在車削薄壁(bì)套的內(nèi)徑及外(wài)圓(yuán)時,無論是選(xuǎn)用簡略的開口過渡(dù)環,還是(shì)運用彈性芯軸、整弧卡爪等,均選(xuǎn)用的是增大精密(mì)機(jī)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(bì)免零(líng)件的變形。選用軸向夾緊力(lì),在生產中也(yě)被廣泛運用,設計製(zhì)作專用夾具可使夾緊力效果在(zài)端麵上,能夠處理因為精密機(jī)械加工工件壁薄,剛性較差,導致的精密機械(xiè)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,發生向著受力方向的彈性形變,便是咱們常說的讓刀現象(xiàng)。應對此類變形在刀具上要采納相應的(de)辦(bàn)法,精加工時要求刀具(jù)尖利,一方麵可削減刀具(jù)與精密機械加工(gōng)工件的衝突(tū)所構成的阻(zǔ)力(lì),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才能,然後削減精密機械加工工件上剩餘的內應力。
例如在銑削薄壁類零件的大平麵時,運用單刃銑削法,刀具參數選取了較大的主偏角和較大的前角,意圖(tú)便是為了削(xuē)減切削阻力。因為這(zhè)種刀具切削輕快,削減了薄壁類零件的變形,在生(shēng)產中得到廣泛(fàn)的應用。
在薄壁零件的車削中,合理的刀具角度(dù)對(duì)車削時切削力的巨細,車削中發生的熱變形、精密機械加工工件表麵的微觀質量都是至(zhì)關重要(yào)的。刀具前(qián)角巨(jù)細,決議(yì)著切削變形與刀具前角的尖(jiān)利程度。前角大,切削變形和衝突力減小(xiǎo),但前(qián)角太大,會使刀具的楔角減小,刀(dāo)具強度削弱,刀具(jù)散熱狀況差,磨損加速。所以,一般車削鋼件資料的薄壁(bì)零件時,用高速刀(dāo)具,前角取6°~30°,用硬(yìng)質(zhì)合金刀具,前角取5°~20°。
刀具的後角大,衝突力小,切削力(lì)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,用高速鋼車刀(dāo),刀具(jù)後角取6°~12°,用硬質合金刀具,後角(jiǎo)取4°~12°,精車(chē)時取較大(dà)的後角,粗車時取較小的後角(jiǎo)。車薄壁零件的內外圓時,取大的主偏(piān)角。正確挑選刀具是應對精密機械加(jiā)工工件變形的(de)必(bì)要(yào)條(tiáo)件。不想從事底層工作,想脫節現狀,想學習UG編程,能夠找點冠(guàn)教育(yù)的老師學習(xí)CNC數控技(jì)術。
加工中刀具和精密機械加(jiā)工工件衝突發生的熱量也會使(shǐ)精密機械加工工件變(biàn)形,因而在許多時候挑選高速切削加工。在高速切(qiē)削加工中,因為切屑在較短(duǎn)時(shí)間(jiān)內(nèi)被切除(chú),絕大部分切削熱被切(qiē)屑帶走(zǒu),削減了精密機械(xiè)加工工(gōng)件的(de)熱變(biàn)形(xíng);其次(cì),在高(gāo)速(sù)加工中,因為(wéi)切削層資料軟化部分的削(xuē)減,也可削減零件加工的變形,有利於確(què)保零件的(de)尺度、形狀精度。別的,切削液首要用來削減切削過程中的衝突和降(jiàng)低切削(xuē)溫度。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(dù)具(jù)有重(chóng)要效果。因而,在加工中為避免零件(jiàn)變(biàn)形必須合理(lǐ)運用充沛(pèi)的切削液。
加工中選用合(hé)理的切削用量是確(què)保零件精度的關鍵因素。在加工精度要求較高(gāo)的薄壁類零件時,一般采納對稱加(jiā)工,使相(xiàng)對的(de)兩麵發生的應力均衡,抵達一個安穩狀(zhuàng)況,加工(gōng)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,因為拉應力、壓應力失去平衡,精密機械加工工件便會發生變形。
薄壁零件車(chē)削時變形是多方麵的,裝夾(jiá)精密機械加工工件時的夾緊力,切削精密機械加(jiā)工工件時切(qiē)削力,精密機械(xiè)加(jiā)工工件(jiàn)阻止刀具切削時發生的彈性變形和塑性變形,使切削區溫度升高(gāo)而發生熱變(biàn)形。所以,咱們要在粗加工時(shí),背吃刀量和(hé)進(jìn)給量能夠取大(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,乃至更小,切(qiē)削速度6~120m/min,精車(chē)時用盡(jìn)量高的切削速度,但不(bú)易過為高。合理挑選好切削用量(liàng),然後(hòu)抵達削減零件變形的意圖。
4加工後應力變形加工後,零件本身存在內應力,這些內應(yīng)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(chú)一些資(zī)料和熱處理後內應力發生變化,這(zhè)時精密機械加工工件需求重新抵達(dá)力的平衡所以外形就發(fā)生了變化。處理這(zhè)類變形能夠通(tōng)過熱處理的辦法,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直狀況,然後把(bǎ)工裝和精密機械加工(gōng)工(gōng)件一起放入(rù)加熱爐中(zhōng),依據零(líng)件資料的不(bú)同,挑選不同的加熱溫度和加熱(rè)時間。熱(rè)校直後,精密機械加工工件內部組(zǔ)織安穩。此時,精密機械加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,更便於零件的進一步精加工(gōng)。鑄件要做到時效處理,盡(jìn)量(liàng)消除(chú)內部的剩餘(yú)應力,選用(yòng)變形後再加工的辦(bàn)法,即粗加工-時效-再加(jiā)工。
關於大型(xíng)零(líng)件要選用仿形加工(gōng),即預計精密機械加工(gōng)工件安裝後的變形(xíng)量,加工時在相反的方向預留出變(biàn)形量,可有用的避免零件(jiàn)在安裝後的變形。
綜上所述,關於(yú)易變形(xíng)精密機械加工工件,在(zài)毛坯和加工工藝上都要選(xuǎn)用相應的對策,需依據不同狀況加以(yǐ)分析,都會(huì)找到一條合適的工藝路(lù)線的。當然,上(shàng)述(shù)的辦法僅僅進一步減小精密機械加工工件(jiàn)變形,假如想得到更高精的精密機(jī)械加工工件,還需求不斷的學(xué)習、探討和(hé)研究。