哪些因素會導致精密機械加工工件變形?
【摘要】:精密機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。首要必須分析發(fā)生變形的原因,然后才干采納應對的辦法。 |
精密機械加工工件中的精密機械加工工件變形問題,是比較難以處理的問題。首要必須分析發(fā)生變形的原因,然后才干采納應對的辦法。
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的變形
變形量的巨細與形狀復雜程度、長寬比和壁厚巨細成正比,與原料的剛性和安穩(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。
尤其在大型零件的結構上更應該做到結構合理。在加工前也要對毛坯硬度、疏松等缺陷進行嚴格控制,確保毛坯質量,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形
精密機械加工工件裝夾時,首要要挑選正確的夾緊點,然后依據(jù)夾緊點的位置挑選恰當?shù)膴A緊力。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面,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方向的夾緊力效果時,要考慮夾緊力的先后順序,關于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,關于平衡切削力的首要夾緊力,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面積或選用軸向夾緊力。添加零件的剛性,是處理發(fā)生夾緊變形的有用辦法,但因為薄壁類零件的形狀和結構的特點,導致其具有較低的剛性。這樣在裝夾施力的效果下,就會發(fā)生變形。
增大精密機械加工工件與夾具的觸摸面積,可有用降低精密機械加工工件件裝夾時的變形。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的受力面積;在車削薄壁套的內(nèi)徑及外圓時,無論是選用簡略的開口過渡環(huán),還是運用彈性芯軸、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摸面積。這種辦法有利于承載夾緊力,然后避免零件的變形。選用軸向夾緊力,在生產(chǎn)中也被廣泛運用,設計制作專用夾具可使夾緊力效果在端面上,能夠處理因為精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
精密機械加工工件在切削過程中因為受到切削力的效果,發(fā)生向著受力方向的彈性形變,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,一方面可削減刀具與精密機械加工工件的沖突所構成的阻力,另一方面可進步刀具切削精密機械加工工件時的散熱才能,然后削減精密機械加工工件上剩余的內(nèi)應力。
例如在銑削薄壁類零件的大平面時,運用單刃銑削法,刀具參數(shù)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。因為這種刀具切削輕快,削減了薄壁類零件的變形,在生產(chǎn)中得到廣泛的應用。
在薄壁零件的車削中,合理的刀具角度對車削時切削力的巨細,車削中發(fā)生的熱變形、精密機械加工工件表面的微觀質量都是至關重要的。刀具前角巨細,決議著切削變形與刀具前角的尖利程度。前角大,切削變形和沖突力減小,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,一般車削鋼件資料的薄壁零件時,用高速刀具,前角取6°~30°,用硬質合金刀具,前角取5°~20°。
刀具的后角大,沖突力小,切削力也相應減小,但后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,刀具后角取6°~12°,用硬質合金刀具,后角取4°~12°,精車時取較大的后角,粗車時取較小的后角。車薄壁零件的內(nèi)外圓時,取大的主偏角。正確挑選刀具是應對精密機械加工工件變形的必要條件。不想從事底層工作,想脫節(jié)現(xiàn)狀,想學習UG編程,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沖突發(fā)生的熱量也會使精密機械加工工件變形,因而在許多時候挑選高速切削加工。在高速切削加工中,因為切屑在較短時間內(nèi)被切除,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,有利于確保零件的尺度、形狀精度。別的,切削液首要用來削減切削過程中的沖突和降低切削溫度。合理運用切削液對進步刀具的耐用度和加工表面質量、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,使相對的兩面發(fā)生的應力均衡,抵達一個安穩(wěn)狀況,加工后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(fā)生變形。
薄壁零件車削時變形是多方面的,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,精密機械加工工件阻止刀具切削時發(fā)生的彈性變形和塑性變形,使切削區(qū)溫度升高而發(fā)生熱變形。所以,咱們要在粗加工時,背吃刀量和進給量能夠取大些;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。合理挑選好切削用量,然后抵達削減零件變形的意圖。
4加工后應力變形
加工后,零件本身存在內(nèi)應力,這些內(nèi)應力分布是一種相對平衡的狀況,零件外形相對安穩(wěn),但是去除一些資料和熱處理后內(nèi)應力發(fā)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發(fā)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,然后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。熱校直后,精密機械加工工件內(nèi)部組織安穩(wěn)。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(xiàn)象得到消除,更便于零件的進一步精加工。鑄件要做到時效處理,盡量消除內(nèi)部的剩余應力,選用變形后再加工的辦法,即粗加工-時效-再加工。
關于大型零件要選用仿形加工,即預計精密機械加工工件安裝后的變形量,加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后的變形。
綜上所述,關于易變形精密機械加工工件,在毛坯和加工工藝上都要選用相應的對策,需依據(jù)不同狀況加以分析,都會找到一條合適的工藝路線的。當然,上述的辦法僅僅進一步減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。