哪些因素會導致(zhì)精密機械加工工件(jiàn)變形?
【摘要】:精密機械(xiè)加工工件中的精密機械加工工(gōng)件變(biàn)形(xíng)問(wèn)題,是比較難以處理的(de)問題。首要必須分析發生變形的(de)原因,然後才幹采納應(yīng)對的辦法。 |
精(jīng)密機械加工工件中(zhōng)的精密機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(fā)生變(biàn)形(xíng)的原因,然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響(xiǎng)精密(mì)機械加工工件的變形
變形(xíng)量的巨細(xì)與形狀複雜程度、長(zhǎng)寬比和壁(bì)厚巨細成正比,與原料的剛性和安穩性(xìng)成(chéng)正比。所(suǒ)以在設計零件時盡可(kě)能的減小這些因素(sù)對精密機械加工工件變形的影響。
尤其在大型零件的(de)結構上更應該做到結構合理。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(máo)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(jiá)時造成的變形
精密機械(xiè)加(jiā)工工件裝夾時,首要要挑選正確的夾緊點,然後依據夾緊點的位置挑選恰當的夾緊力。因而盡可能使夾緊點(diǎn)和支(zhī)撐點一致,使夾緊力(lì)效果(guǒ)在支撐上,夾緊(jǐn)點應盡可能接近加工麵,且挑選受力不易(yì)引起夾緊變形的位置。
當精密機械(xiè)加工工件上有幾個方向的(de)夾緊(jǐn)力效果時,要考慮夾緊力(lì)的先後順序,關於使(shǐ)精密機械加工工件與支撐觸摸夾緊力應先(xiān)效(xiào)果,且不易太大,關於平衡切(qiē)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(de)觸摸麵積或選用軸向夾緊力。添加零件的剛性,是處理發生夾緊變(biàn)形的有用辦法,但因為薄壁類零件的形狀(zhuàng)和結構(gòu)的特點,導致其具有較低的(de)剛性。這樣在裝(zhuāng)夾施(shī)力的效果下,就會(huì)發生變形。
增大精密機械加工工件與夾(jiá)具的觸(chù)摸麵積,可有用降低精密機械加工工件件裝夾時的變形。如在銑削(xuē)加工薄壁件時,許多運用彈(dàn)性(xìng)壓板,意圖便(biàn)是添加觸摸零件的受(shòu)力麵積;在車(chē)削薄壁套的內徑及外圓時,無論是選(xuǎn)用簡略的開口過(guò)渡環,還是(shì)運用彈(dàn)性芯軸、整弧卡(kǎ)爪等(děng),均選用的是增大精密機械加工工件裝夾時的(de)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(xuǎn)用軸向夾緊力,在生產中也被廣泛運用,設計製作專用夾具可使夾緊力效果在端麵上,能夠處理因為精密機械加(jiā)工工件(jiàn)壁薄,剛性較差,導(dǎo)致的精密機械加工工件曲折變形。
3精密機(jī)械加(jiā)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,發生向著受力方向的彈性形變,便是咱們常(cháng)說(shuō)的讓(ràng)刀現象。應對此類變形在(zài)刀具上要采納(nà)相應的辦(bàn)法(fǎ),精加工時要求刀具(jù)尖利,一方麵可削(xuē)減刀具與(yǔ)精密機(jī)械加工工件的衝突所構成的阻力,另一方麵可進步刀具切削精(jīng)密機械加工(gōng)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(yīng)力。
例如在銑削薄壁類零件的大平麵時(shí),運用(yòng)單刃銑削法(fǎ),刀具參數(shù)選取了較大的主偏角和較大的前(qián)角,意圖便是為了(le)削減切削阻力。因為這種刀具切削輕(qīng)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(bì)零件的車削中,合理的刀具角度對車削時切削力的巨細,車削中發生的熱變形、精密機械加(jiā)工工件表麵的微觀(guān)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(chéng)度(dù)。前角大,切(qiē)削變形和衝突力減小,但前角太大,會使(shǐ)刀(dāo)具的(de)楔角減小,刀具強度削弱,刀具散熱狀況差,磨損加速(sù)。所以,一般車削鋼件資料的薄壁零件時,用高速刀具(jù),前(qián)角取6°~30°,用硬質合金刀具,前(qián)角取5°~20°。
刀具的後角大,衝突力小,切(qiē)削力也相應減小,但後角過大也會使刀具強度削弱。在車削薄壁零件(jiàn)時,用(yòng)高速鋼車刀,刀具後角取6°~12°,用硬(yìng)質合金刀具,後角(jiǎo)取4°~12°,精車時(shí)取較大的後角,粗車時取較(jiào)小的後角。車薄壁零件的內外圓(yuán)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(biàn)形的必要條件。不想從事底層工作,想(xiǎng)脫節(jiē)現狀,想學(xué)習UG編程,能夠找點冠教育的老師學習CNC數控技術。
加工中刀具和精密機械(xiè)加工(gōng)工件衝突發生的熱量也會使精(jīng)密機械加(jiā)工工件變形,因而在許多時(shí)候挑選高速切(qiē)削加工。在高速切(qiē)削(xuē)加工中,因為切屑在(zài)較短時間內被(bèi)切除,絕(jué)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(cì),在高速加工(gōng)中,因為切削(xuē)層資(zī)料軟化部分的削減,也可削減零(líng)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(yòng)來削減(jiǎn)切削過程中的衝突和降低切(qiē)削溫度。合理運用切削液對進(jìn)步刀具的(de)耐(nài)用度和加工(gōng)表麵質量(liàng)、加工精度具有重要效果。因而,在(zài)加工中為避免零件變形必須合理運用充(chōng)沛的切削液。
加工(gōng)中選用合理的切削用量是確保(bǎo)零件精度的關(guān)鍵因素。在加工精(jīng)度要求較高的薄壁類零件時,一(yī)般采納對稱加工,使相對的(de)兩麵發生的應力均衡,抵達一個安穩狀況,加工後精密機械加工工件平整。但當某(mǒu)一工序采納較大(dà)的吃刀量時,因為拉應力、壓應力(lì)失去平衡,精密機(jī)械加工工件便會發生變形。
薄壁零(líng)件車削時變形是多方麵的,裝夾精密機械加工工件時的夾緊(jǐn)力,切削精密機械加工工件時切削力,精密機械加工工件(jiàn)阻止刀具切削時發生的彈性變形和塑性(xìng)變形(xíng),使切削區溫度升高而發生熱變形。所以,咱們要在粗加工時(shí),背吃刀量(liàng)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(xuē)速度6~120m/min,精(jīng)車時用盡量高的(de)切削(xuē)速度,但不易(yì)過(guò)為高(gāo)。合理挑選好切削用量,然後抵達削減(jiǎn)零件變形的意圖。
4加工後應力(lì)變形加(jiā)工後,零件本身存(cún)在內應力,這(zhè)些內應力分布是一(yī)種相對平衡的狀況,零件外形相(xiàng)對安穩,但是去除一些資料和熱處理後內應力發(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生了變化。處理這類變形能夠通過(guò)熱處理的辦法,把需求校直的精(jīng)密機械加工工(gōng)件疊成必定高(gāo)度,選用必定工裝壓緊成平直(zhí)狀況(kuàng),然後把工裝和精密機械加工工件(jiàn)一起放入加熱爐中,依據零件(jiàn)資料的不同,挑選不同的加熱溫度和加熱時間。熱校直後,精密機械加工工件(jiàn)內部組織安穩。此時,精(jīng)密機械加(jiā)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(xiāo)除,更便(biàn)於(yú)零件的進一步精加工。鑄件要做到時(shí)效處理(lǐ),盡量消(xiāo)除內部的剩餘應(yīng)力,選(xuǎn)用(yòng)變形後再加工的辦法,即粗加工-時效-再加工。
關於大型零(líng)件要選用仿形加工,即預計精密機械加工(gōng)工(gōng)件安裝後的變形量,加工時在相反的方向(xiàng)預留出變形量,可有用的避免零件在安裝後的變形。
綜上所述,關於易變形精密機械加工工件,在毛坯和加工工(gōng)藝上都(dōu)要(yào)選(xuǎn)用相應的對策,需依據不同狀況加以分析,都會找(zhǎo)到一條合(hé)適的工藝路線的(de)。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(jī)械加工工件,還需求不斷的學習、探討和研究。