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機械精密零件(jiàn)加工過程中(zhōng)會產生各種變形,這些變(biàn)形的機(jī)理千差萬別,也決定了其解決和預防的辦法多種多樣(yàng)。機械精密零件加工中對這些變(biàn)形的應對措施得當與否,直接決定了這個零件(jiàn)加工質量的高低,這也很大反映(yìng)了一(yī)個機械工藝水平的高低。下麵了解一下:

一、變形的種類和機理
1由外力引起的零件(jiàn)彈性變形
由外力引(yǐn)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,零件產生向著受(shòu)力方向的彈性形變,這就是俗稱的讓刀(dāo)現象。
這類(lèi)變形的機理是零件本身或(huò)某些部分剛性不足,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(de)彈(dàn)性變形(xíng),從(cóng)而使刀具無法(fǎ)按照設定參數從原零件表麵切除部分材料,待切削完成後(hòu),由於零件做彈性恢複,被(bèi)切削零件則不能達到預先的形位(wèi)要求,甚(shèn)至出現廢品。這些零件之中典(diǎn)型的(de)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圓加工
工藝上采用一端由三爪夾(jiá)緊的方式,這種方(fāng)式符合懸臂梁模(mó)型,所以在假定切削力恒定,那(nà)麽零件受(shòu)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(yǐ)去除材料zui少。去除材(cái)料多少則從夾緊一側至自由(yóu)一側成倒梯形分布。
變形模型,虛線為刀尖軌(guǐ)跡,那(nà)麽車削完畢後零(líng)件則形成離夾緊端越遠直徑越大的倒(dǎo)錐型。
2、長徑比(bǐ)特別小的薄片類零件端麵加工
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。由於(yú)零(líng)件在加工(gōng)前平麵度很差,因此吸緊時(shí)零件發生(shēng)變形而使其平麵(miàn)度較好,這樣夾緊引起(qǐ)的變(biàn)形(夾緊變形)使得刀具無法切去在零件自由狀態下應該(gāi)去除的中(zhōng)間(jiān)鼓起的材(cái)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(tài)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(jiàn)(或(huò)部分)結構中含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(bù)分具有懸臂和薄(báo)片的兩種特征,所以如果定位(wèi)、夾緊不當,會使L2部分因剛性不足出現讓刀現象,或是夾緊變形,銑(xǐ)B麵後,達不到圖紙要求的(de)平麵度。
4、加工後(包括熱處理後)的變形
長徑比較大的零(líng)件,熱處理或(huò)加工完畢(bì)放置一段時間後,會發生彎曲,即(jí)檢測後(hòu)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(rè)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(chū),其形狀像一頂草帽,檢測後會發現(xiàn)其(qí)平麵(miàn)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(duì)以前變大;撥(bō)叉類零件熱處理或加工完(wán)畢(bì)放置一段時間後,叉腳會(huì)發生翹曲,即檢測後會發現其垂直(zhí)度相對以(yǐ)前變大等。
這些情況(kuàng)的出(chū)現主要是由於零件(jiàn)內部本身存在內(nèi)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。但是當加工完畢去除一些材(cái)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(xīn)的平(píng)衡狀態,所以致使零件外形發生(shēng)變化。
二、應對措施
零(líng)件的形式和變形情況多種多樣,但是應(yīng)對外力引起的零(líng)件彈性(xìng)變形的實質則隻有一條,那就是盡可能增加零件的剛性,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(gōng)時盡量不要采用一端夾(jiá)緊、一端懸空的懸臂梁方式,而是采用兩端用頂 尖頂(dǐng)緊、前端驅動(dòng)的(de)定位夾緊方式,這樣其受力(lì)模型就(jiù)變成了簡支梁(liáng)模型,剛性ji大提高,切削力引起的變(biàn)形會大(dà)大減少。
長徑比特別小的薄片類零件,為減小其電磁吸盤吸緊時引起夾緊變形,采用在磨削第 一(yī)麵時在零件和工作台之間墊幾層布或厚紙的方式(shì)可有效減小變形。
鑄鐵件類零件則必 須在夾具設計(jì)上(shàng)下功夫。夾具設(shè)計的原(yuán)則就是有效增(zēng)加懸臂(bì)部分的剛性,一般(bān)采用在懸臂部分(fèn)底部增加浮(fú)動支(zhī)承和邊沿夾(jiá)緊的方式,特別是近年來液壓夾具的發展很好地解決了這種零件加工中由於夾緊變形帶來的加工質量問題。