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機械精密零件加工(gōng)過程中會產生各種變形,這些變形的機理千差萬別,也(yě)決定了其解決和預(yù)防的辦法多種多樣(yàng)。機械精密零件加工中對(duì)這些變形的應(yīng)對措施得當與否,直接決定了這個(gè)零件(jiàn)加工質量的高低,這也很大反映了一個機械工藝水平的高(gāo)低。下麵了解一(yī)下:

一、變形的種類和機(jī)理
1由外力引起的零件彈性變形
由外力引起的零件彈性變形大致(zhì)可以分為3類。其中一類是零件(jiàn)在(zài)切削過程中由於受到切削力的作用,零件產生向著受力(lì)方向的彈性形變,這就是俗(sú)稱的讓刀現象。
這類變形的機理是零件本身或(huò)某些部分剛性不(bú)足(zú),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(xìng)變(biàn)形,從而使(shǐ)刀具無法按照設定參數從原零件(jiàn)表麵切除部(bù)分材料,待切削完成後,由於零件做彈性恢複,被切削零件則不(bú)能達到預先的形位要求,甚(shèn)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(lèi)、組合類。
1、長徑比較大的零件外(wài)圓加工
工藝(yì)上采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,那麽零件受指向刀具另一側方向的力則恒定不變,非夾(jiá)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梯形分(fèn)布。
變(biàn)形模型,虛線為刀尖(jiān)軌跡,那麽車削完畢後零件則形(xíng)成離夾緊端越遠直(zhí)徑越大的(de)倒錐型。
2、長徑比特別小的薄片類零(líng)件端麵(miàn)加(jiā)工
工藝上采用電磁(cí)吸盤從底麵吸緊的夾緊方式,然後磨上(shàng)麵。由於零件在加工前平麵度很差,因(yīn)此吸緊時零件(jiàn)發生變形而使其平麵度(dù)較好,這樣夾緊引起的變形(夾緊變形)使得刀具無法切去在零件(jiàn)自由狀態下應(yīng)該去除的中間鼓(gǔ)起的材料,所以不管怎樣翻麵,在未去除夾緊力之前測量其平麵度都是合格的,而在自由狀態下零件的彈性會恢複到以前的狀(zhuàng)態(tài),所以平麵(miàn)度很難達到要求。
3、零件(jiàn)(或部分)結構中含有懸臂和薄片(piàn)兩種特征中(zhōng)一種或一種以上的情況
零件中的L2部分具有懸(xuán)臂和薄(báo)片的兩(liǎng)種特征,所(suǒ)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(xiàng),或是夾緊變形,銑B麵後,達不到圖紙要(yào)求的平(píng)麵度。
4、加(jiā)工後(包括熱處理後)的變形
長徑(jìng)比較大的零件,熱處(chù)理或加工完畢放置一段時間後(hòu),會發生彎曲,即檢測後會發現其直線度相對以前變大;長徑比特別小的薄(báo)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(xíng)彎曲(qǔ),即一端中間相對四周會鼓出,其形狀像一頂草帽,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,會發現平麵(miàn)相對以前變大;撥叉類零件熱處理或加工完(wán)畢放置一段時間後,叉腳會發生翹曲,即檢測後會發現其垂直度相(xiàng)對以前(qián)變大等。
這些情(qíng)況的出現主要是由於零件內部(bù)本(běn)身存在內應力,這些內應力的分布本身應該是一(yī)種相對平衡的狀態,所以零件的外形相對穩定。但是當(dāng)加(jiā)工完畢去除(chú)一些材料或熱處理完畢後,其內(nèi)應力發生變化,需要重新分布於一種新的平衡(héng)狀態,所以致使零(líng)件外形發生變化。
二(èr)、應對措施(shī)
零件(jiàn)的形式和變形情況多種多樣,但是(shì)應對外(wài)力引起的(de)零(líng)件彈性變(biàn)形的實質則隻有一條,那就是盡可能增加(jiā)零件的(de)剛性,且絕 對不能夠發生預先的夾緊變(biàn)形。
長徑比較大的零件在加工時盡量不要采用一端夾緊、一端懸空的懸臂梁方(fāng)式,而是采用兩端用頂 尖頂(dǐng)緊、前端驅動(dòng)的定位夾緊方式,這(zhè)樣其受力模型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減少。
長徑比特別小的薄(báo)片類零件,為減小其電磁(cí)吸盤吸緊時引起夾緊變形(xíng),采用(yòng)在磨(mó)削第 一麵時在(zài)零件和工作台之(zhī)間墊幾層布(bù)或厚紙的方(fāng)式可有效減小變形。
鑄鐵件類零件則必 須在夾具設計上下(xià)功夫。夾具設計的原則就是有效增加懸臂部分的(de)剛(gāng)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(fāng)式,特別是近年來液壓夾具的發(fā)展很(hěn)好地解決了這種(zhǒng)零件加工中由於夾緊(jǐn)變形帶來的加工質量問題。