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機械精密零件加工過程中會產生各種變形,這些變形的機理(lǐ)千差萬別,也決定了其解決和預防的辦法多(duō)種多樣。機械精密零(líng)件加工中對這些變形的應對措施得當與否,直接決定了這個零件加工質量的高低,這也很大(dà)反映了一個機械工藝(yì)水平的高低。下麵了解一下(xià):

一、變形的種類和機理
1由外(wài)力引起(qǐ)的零件彈性變形
由(yóu)外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削過程中由於受到切削力的作用,零件產生(shēng)向著受力方向的彈性形變,這就是俗稱的讓刀現(xiàn)象。
這類變形(xíng)的機理是零件本身或某些部分(fèn)剛性不足,在(zài)切削過程中由於受到切削力(lì)的作用,零件向著受力方向產生較大的彈性變形,從而(ér)使刀具(jù)無法(fǎ)按照設定(dìng)參數(shù)從原零件表麵切除部分材料,待切削完成後,由於零件做彈性恢複,被切削零件(jiàn)則不能達到預先(xiān)的形(xíng)位要求,甚至出現廢(fèi)品。這些零件之中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工
工藝上采用一端由三爪夾緊的(de)方式,這(zhè)種方式符合懸臂梁模型,所(suǒ)以在假定(dìng)切削力恒定,那麽零件受指向刀具另一側方向的力則恒定不變,非夾緊一側則變形zui大,所以去(qù)除材料zui少。去除材料多少則從夾緊一側(cè)至自由一(yī)側成倒梯(tī)形分布。
變形模型,虛線為刀尖軌跡,那麽車削完(wán)畢(bì)後零件則形成離夾緊(jǐn)端越遠直徑越大的倒錐型。
2、長徑比特別小的薄片類零件端麵加工
工藝上采用電磁吸盤從底麵吸緊的夾緊(jǐn)方式,然後磨(mó)上麵。由於零件在加工前平麵度很差,因此吸緊時零件發生變形而使其平麵度較好,這樣夾緊(jǐn)引起的變形(夾緊(jǐn)變形)使得刀具(jù)無法切去在(zài)零件自由狀態下應該去除的中間鼓起的材料,所以不管怎(zěn)樣翻麵,在未去除夾緊力之前測量其平麵度都是合格的,而在自(zì)由狀態下零件的(de)彈性會恢複到以前的狀態(tài),所以(yǐ)平麵(miàn)度很難達到要求。
3、零件(或部分)結(jié)構中含(hán)有懸臂和薄片兩種特征中一(yī)種或一種以上的情況
零件中(zhōng)的L2部分具有懸臂和薄片的兩種特(tè)征,所以如果定位、夾緊不當,會使L2部分因剛性不足出現讓刀現象,或是夾緊變形,銑B麵後,達不到圖(tú)紙要求的平麵度。
4、加工(gōng)後(包括熱處理後)的變形
長徑比較(jiào)大(dà)的零件,熱處理或加工完畢放置一段時間後,會發生彎(wān)曲,即檢測後會發現其直(zhí)線度相對以前變大;長徑比特(tè)別(bié)小的薄片類零件熱處理或加工完畢放置一段時間後,會發生草帽型彎(wān)曲,即一端中間相對四(sì)周會鼓出,其(qí)形狀(zhuàng)像一頂草帽(mào),檢測後會發現(xiàn)其平(píng)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,會發現平麵相對以前變(biàn)大;撥叉類零件熱處理或加工完畢放置一段時(shí)間後,叉腳會發生翹曲,即檢測(cè)後(hòu)會發現其垂(chuí)直度相對(duì)以前變大等。
這些情況的出現主要是由於(yú)零件內部本(běn)身存在內應力,這些內應力的(de)分布本身應該(gāi)是一種相對平衡的狀態,所以(yǐ)零件的外形相對穩定(dìng)。但是當加工完(wán)畢去除一些材料或熱(rè)處理完畢後,其內應力發生變化,需要重新分布於一種新的平衡狀態,所以致使零件外形發(fā)生變化。
二、應對措施
零件的形式和變形情況多種(zhǒng)多樣,但是應對外力引起的零件彈性變形的實質(zhì)則隻有一條,那就是盡可能增加零件的剛性,且(qiě)絕 對不能夠(gòu)發生預先的夾緊變形。
長徑比較大的零件在加工(gōng)時盡量不要采用一端夾(jiá)緊、一端(duān)懸空的懸臂梁方式,而是采用兩端用頂 尖頂緊(jǐn)、前端驅動的定位夾緊方式,這樣其受力模型(xíng)就(jiù)變成了簡支(zhī)梁模型,剛性ji大提高,切削力引起(qǐ)的變(biàn)形會大大減少。
長徑比特(tè)別小的薄片(piàn)類(lèi)零件,為減小其電磁吸盤吸緊時引起夾緊變形,采用在磨削第 一麵時在零件和工作台(tái)之間墊幾層布或厚紙的方式可有(yǒu)效減小變形。
鑄鐵件類零件則必(bì) 須在夾具設計(jì)上下功夫。夾具設計的(de)原則就是有效增加懸臂部(bù)分的剛性,一般采用在懸(xuán)臂部分底部增加浮動支承和邊沿夾緊的方(fāng)式,特別是(shì)近年來液壓夾(jiá)具的發(fā)展很好地(dì)解決了這種零件加工中由於夾緊變形帶來的加工(gōng)質量問題。