關於
機械精密零件加(jiā)工過程中會產生各種變形,這些(xiē)變形的機理千(qiān)差萬別,也決定(dìng)了其解決和預防的辦法多種多樣。機械精密零件加工中對這些變(biàn)形(xíng)的應對措施(shī)得當與否,直接決(jué)定了這個零件(jiàn)加工質量的高低(dī),這(zhè)也很大反映了一個機械工(gōng)藝水平(píng)的高低。下麵了解一下:

一、變形的種類和機理
1由外(wài)力引起的零件彈性變(biàn)形
由(yóu)外(wài)力引起的零件彈性變形大致可以分為3類。其中一類是零件在切(qiē)削過程中由於(yú)受到切削力的作用,零件產生(shēng)向著受力方向的彈性形(xíng)變,這就是俗稱的讓刀現象。
這類(lèi)變形的機理是零件(jiàn)本(běn)身或某(mǒu)些部分剛性不足,在切削過程中由於受到切削力的作用,零件向著受力方向產生較大的彈性變形,從而使刀具無法按照設定參數從原零件表(biǎo)麵切除部分材料,待(dài)切削完成後,由於零件做彈性(xìng)恢複,被切削(xuē)零件則不能達到預先的形位要(yào)求,甚至出現廢品。這些零件之中典型的零件類型有細長軸類、薄片類、組合類。
1、長徑(jìng)比較大的零件外圓加(jiā)工
工藝(yì)上采(cǎi)用一端由三爪夾緊的方式,這種方式符合懸臂梁模型,所以在假定切削力恒定,那麽(me)零件受指向刀具另(lìng)一側方向的力則恒定不變,非夾緊一側則變形(xíng)zui大,所以(yǐ)去除材(cái)料zui少。去(qù)除(chú)材料(liào)多少則從夾緊一側至自由一側(cè)成倒梯形分布。
變形模型,虛線為刀尖軌跡(jì),那麽車削完畢後零件則形成離夾緊端越遠直徑越大的倒(dǎo)錐型。
2、長徑比特(tè)別小的薄片類零件(jiàn)端麵加工
工藝上采用(yòng)電磁吸盤從底麵吸緊的夾緊方式,然後磨上麵。由(yóu)於零件在加工前平麵度很差,因此吸緊時零件(jiàn)發生變形而使(shǐ)其平麵度較好,這樣夾(jiá)緊引起的變形(xíng)(夾緊變形)使得刀具無法切去在零件自(zì)由狀態下應該去除的中間鼓起的材料(liào),所以不管怎樣翻麵,在未去除夾(jiá)緊力之(zhī)前測量其平麵度都是合(hé)格的,而(ér)在自由狀態下零件的彈性會恢複(fù)到以前的狀態,所以平麵度很難達到要求。
3、零件(或部分(fèn))結構中含有懸臂和薄片兩種特征(zhēng)中一種或一種(zhǒng)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、夾緊不當(dāng),會(huì)使L2部分因剛性不足出現讓刀現象,或是夾緊變(biàn)形,銑B麵後,達不到圖紙要求的平麵度。
4、加工後(包括熱處(chù)理後)的變形
長(zhǎng)徑(jìng)比較大(dà)的零件,熱處理或(huò)加工完畢放置一段時間後,會發生(shēng)彎曲,即檢測(cè)後會發現其直線度相對(duì)以前變大;長徑比特(tè)別(bié)小的薄片類零件熱處理或加工完畢(bì)放置一段時間後,會發(fā)生草帽型彎曲,即一端中間(jiān)相對四周會鼓出,其形狀像一(yī)頂(dǐng)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,會發現平麵相(xiàng)對以前變大;撥(bō)叉類零件熱處理或加(jiā)工完畢放置一(yī)段時間後,叉腳會發(fā)生翹曲,即檢測後會發現其垂直度相對以前變大等。
這些情況的(de)出現主要是由於零件內部本身存在內應力,這(zhè)些內應力的分布本身應該(gāi)是(shì)一(yī)種相對平衡的(de)狀態,所以零件的外形相對穩定。但是當加工完畢去除(chú)一些材料或熱處(chù)理(lǐ)完(wán)畢後,其內(nèi)應力發生(shēng)變化,需要重新分(fèn)布於一(yī)種新的平衡(héng)狀態(tài),所以(yǐ)致使零件外形發生變化。
二、應(yīng)對措(cuò)施
零件的形式和變形情(qíng)況多種多樣,但是應對外力引起的零件彈性變形的實質則隻有一條,那就是盡可(kě)能增加零件的剛性,且絕 對不能夠發生預先的夾緊變形。
長徑比較大的零件在加(jiā)工時盡量不要采用一端夾(jiá)緊、一端懸(xuán)空的懸臂梁方式,而是采用兩端用頂 尖頂緊、前(qián)端驅動的定位夾緊方式,這(zhè)樣其受力模型就變成了簡支梁模(mó)型(xíng),剛性ji大提高,切削力引起的變形會大大(dà)減少。
長徑比特(tè)別小的(de)薄片類零件,為減小(xiǎo)其(qí)電磁吸盤吸緊時引起夾緊變形,采用在(zài)磨削第 一麵時在零件和工作(zuò)台之間墊幾層布或厚紙的方(fāng)式(shì)可有效減小變形。
鑄鐵件(jiàn)類零(líng)件則必(bì) 須在夾具設(shè)計上下功夫。夾(jiá)具設計的原則就是有效增加懸臂部分的剛性,一般采(cǎi)用在懸臂部分底部增加浮動支承和邊沿夾(jiá)緊的方式(shì),特別是近年來液壓夾具的發展很(hěn)好(hǎo)地解決了這種零件加工中由於(yú)夾緊變形帶來的加工(gōng)質量問題。