關於
機械精密零(líng)件加工過程中會產生各種變形,這些變形的機理千差(chà)萬別,也決定了其解決和預(yù)防的辦法多種多樣。機械精密零件加工中對這些變形的應對措施得當與否,直接(jiē)決定了(le)這個零件加工質量的高低,這也很大反映了一個機械工(gōng)藝水平的高低。下麵了(le)解一下:

一(yī)、變形(xíng)的種類和機理
1由外力引起的零(líng)件彈性變形
由外力引起的零件彈性變形大致可以分為3類。其中(zhōng)一類是(shì)零件在切削過程中由於受到切削力的作用,零件產生向著(zhe)受力方(fāng)向的彈性形變,這就是俗稱的讓刀現象。
這類變形的機理是零件(jiàn)本身或某些部分剛(gāng)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(shēng)較大(dà)的彈(dàn)性變形,從而使刀具無法按照設定參數從原零(líng)件表麵(miàn)切除部分材料(liào),待切(qiē)削完成後,由於零件做彈性恢複,被切削(xuē)零件則不能達到預先的形位要求(qiú),甚至出現廢品。這些零件之中典(diǎn)型的零件(jiàn)類型有細長軸類、薄(báo)片類、組(zǔ)合類(lèi)。
1、長徑比較(jiào)大的零件(jiàn)外圓加工
工藝上采用(yòng)一端由三爪夾緊的方式(shì),這種方式符合懸臂梁模型,所(suǒ)以在假定切削力恒定,那麽(me)零件受指向(xiàng)刀具另一側(cè)方(fāng)向的力則恒定不變(biàn),非夾緊一側則變形zui大,所以(yǐ)去(qù)除材料zui少(shǎo)。去除材料多少則從夾緊一側至自由一側成倒梯(tī)形分布。
變形模型,虛(xū)線為刀尖軌跡,那麽車削(xuē)完畢後零件則(zé)形成離夾緊端(duān)越遠直徑越大的倒錐型。
2、長徑比特別小(xiǎo)的薄片類零件端麵加工
工藝上采用電磁吸(xī)盤從底麵吸緊的夾緊方(fāng)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(líng)件發生變形(xíng)而使其平麵度較好,這樣夾緊引(yǐn)起的變形(夾緊變形)使得刀具無法切去在(zài)零件自(zì)由狀態下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(jǐn)力(lì)之前測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。
3、零件(或部分)結構中(zhōng)含有懸臂和薄片兩種特(tè)征中一種或一(yī)種以上的情況
零件中的L2部分具有懸臂和薄(báo)片的兩(liǎng)種特征,所以如果定位、夾緊(jǐn)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(hòu),達不到(dào)圖紙要求的平麵度。
4、加工後(包括熱處理後)的變形
長徑比較大的零件,熱處理或加工(gōng)完畢放(fàng)置一段時間後,會發(fā)生(shēng)彎曲,即(jí)檢測(cè)後會發現其直線度相對以前變大;長徑比特別小的薄片類零件熱處理或(huò)加工完畢放置一段時間(jiān)後,會(huì)發生草帽型彎曲,即一(yī)端中間相對四周會鼓出,其形狀像(xiàng)一頂草帽,檢測後會發現其平麵相對以前變大(dà);
如鑄鐵件(jiàn)類零件加工完畢放置一段時(shí)間後,會發現平麵(miàn)相對以前變大;撥叉類零件熱處(chù)理或加工完畢放置(zhì)一段時間後,叉腳(jiǎo)會發生翹曲,即檢測(cè)後會發現其垂直度相對以前(qián)變大等。
這些情況的出現主(zhǔ)要是由於零(líng)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(héng)的狀態,所以零件的外形相對穩定。但是當加工完畢去除一(yī)些材料或熱處理完畢後(hòu),其(qí)內應力發(fā)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生變化。
二、應對措(cuò)施
零件的形式和(hé)變形情況多種多樣,但是應對外力引起的零件彈性變形的(de)實質則隻有一條,那就是盡可能增加零件的(de)剛性,且絕 對不能夠發生預先的夾(jiá)緊變形(xíng)。
長徑比較大的零件在加(jiā)工時盡量不要(yào)采用一端(duān)夾緊、一端懸空的懸臂梁方式,而是采用兩(liǎng)端用頂 尖頂緊、前(qián)端驅動的定位(wèi)夾緊方式,這樣其受力模型就變成了簡支梁模型,剛(gāng)性ji大提高,切削力引起的變形會大(dà)大(dà)減少。
長徑比特(tè)別(bié)小的薄片類零(líng)件,為減小其電磁吸盤吸緊時引起夾緊變形,采用在磨削第(dì) 一麵時在零件和工作台之間墊幾(jǐ)層布或厚紙的方式(shì)可有效減小(xiǎo)變形。
鑄鐵件類零件則必 須在(zài)夾具設計(jì)上下功夫。夾具設計的原則就是有效增加懸臂部分的剛性,一般采用在懸臂部分底部增加浮動支承和邊沿夾緊的方式,特別是近年來液壓(yā)夾具的發展很好地解決了這種零件(jiàn)加工中由於夾緊變形帶來的加工質(zhì)量問題。