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機械精密零件加工過程中會產生(shēng)各種變形,這些變形的機(jī)理千差萬別,也決定了其解決和預防的辦(bàn)法多(duō)種(zhǒng)多樣。機械精密零件加工中對這些變形(xíng)的應(yīng)對措施得當與否,直接決定了這個(gè)零件加工質量的高低,這也很大反映了一個機械工藝水平的高低。下麵了解一下:

一、變形的(de)種類和機理
1由外力引起的零件彈(dàn)性變形
由外力引起的零(líng)件彈性變形(xíng)大致可以分為3類。其(qí)中一類是零件在切削過(guò)程中(zhōng)由於受到切削(xuē)力的作用,零件產生向著受(shòu)力方向的彈性形變,這就(jiù)是俗稱(chēng)的讓刀現象。
這類變形的機(jī)理是零件本身(shēn)或某(mǒu)些(xiē)部分剛(gāng)性不足,在切(qiē)削過(guò)程中由於受到切削力(lì)的作(zuò)用,零件向著受(shòu)力方向產生較大的彈性變形,從而使刀具無(wú)法按照設定參數從原零件表麵切除部分材料(liào),待切削完成後,由於零件做彈性恢複,被切削零件則不能達到預先的形位要求,甚至出現廢品。這些零(líng)件(jiàn)之中(zhōng)典型的零件類型有細長軸類、薄片類、組合(hé)類。
1、長徑比較大的零件外圓加(jiā)工
工藝上采(cǎi)用一端由三爪夾(jiá)緊的方式,這種方式符合(hé)懸臂梁模型,所(suǒ)以在假定(dìng)切削力(lì)恒定(dìng),那麽零件受指向刀具另一側方向的力則恒定(dìng)不變,非夾緊一側則變形zui大,所以去除材料zui少。去除材料多少則從夾緊一側至自由一側成倒(dǎo)梯形分布。
變形模(mó)型,虛線為刀尖軌(guǐ)跡,那麽車削完畢後零件則形成離夾緊端越遠(yuǎn)直徑越大的倒(dǎo)錐型。
2、長徑比特別小的薄片類零件(jiàn)端麵加工
工藝上采用電(diàn)磁吸盤從底麵吸(xī)緊的夾緊方式,然後磨上麵。由於零件在加工前平麵度很差,因此吸緊時零件發生(shēng)變形而使其平麵(miàn)度較好(hǎo),這樣夾緊(jǐn)引(yǐn)起的變形(夾緊變形)使得(dé)刀具無法切去在零件自由狀態下(xià)應該去除的中間鼓起的材料,所以不管怎樣翻麵,在未去除夾緊力之前測(cè)量其平麵度都是合格的,而在自由狀態下零件的彈性會恢複到以前的狀態,所以平麵度很難達到要求(qiú)。
3、零件(或部分)結構中含(hán)有懸臂和薄片兩種特征中一種或一種以上的情況
零件中的L2部分具有懸臂和薄片的兩種特征,所以如果定位(wèi)、夾緊不當,會使L2部分因剛性(xìng)不足出現讓(ràng)刀現象,或是夾緊變形,銑(xǐ)B麵(miàn)後,達不到圖紙要求的平麵度。
4、加工後(包括熱(rè)處理後)的變形
長徑比較大的零件,熱(rè)處理或加工完(wán)畢放置一(yī)段時間後,會發生彎曲,即檢測後會發現其直線度相對以前變(biàn)大;長徑比特別小的薄片類零件熱處(chù)理或加工(gōng)完畢放置一段時(shí)間後,會發生草帽型彎曲,即一端中間相對四周會鼓出,其形狀(zhuàng)像一頂草帽,檢測後會發現其平麵相對以前變大;
如鑄鐵件類零件加工完畢放置一段時間後,會發現(xiàn)平麵相對以前變大;撥叉類零件熱處理或加工完畢放置(zhì)一(yī)段時間後(hòu),叉腳會發生翹曲,即檢測後會發現其垂直度相對以(yǐ)前變大等。
這些情況的出現主要是由於零件內部本身存在內應力,這些內應力的分布本身應該是一種相對平衡的狀態,所以零件的外形相對穩定(dìng)。但是當加工完畢去除一些材料(liào)或熱處理完(wán)畢後(hòu),其內應力發生變化(huà),需要重新分布於一種新的平(píng)衡狀態,所以致(zhì)使(shǐ)零(líng)件外形發生變化。
二(èr)、應對措施(shī)
零件的形式和變(biàn)形(xíng)情況多種多樣,但是應對外力引(yǐn)起的零件彈性變形(xíng)的實質(zhì)則隻有一條(tiáo),那就(jiù)是盡可能增加零件的剛性(xìng),且絕 對不能夠發生預先的夾緊變形。
長徑(jìng)比較大的零件在加工時盡量不要采用一端(duān)夾緊、一端懸空的懸臂梁方式(shì),而是采用兩(liǎng)端用頂 尖頂緊、前(qián)端驅動的定位夾緊方式,這樣其受力(lì)模型(xíng)就變成了簡支梁模型,剛性ji大提高,切削力引起的變形會大大(dà)減少。
長徑比特別小的薄片類零件,為減小(xiǎo)其電磁吸盤(pán)吸緊時引起夾緊變(biàn)形,采用在磨削第 一麵時(shí)在零件和工作台之間墊幾(jǐ)層(céng)布或厚紙的方式可(kě)有效減小變形。
鑄(zhù)鐵件類(lèi)零(líng)件則必 須在夾具設計上下功夫。夾具設計的原則就是有效增加懸(xuán)臂(bì)部分的剛性,一般采用在懸臂部分底部增(zēng)加浮動(dòng)支承和邊沿夾緊的方式,特別是(shì)近年來液壓夾具的發展很好地解決了這種零件加工中由(yóu)於夾緊變形帶來的加工質量問題(tí)。