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機械精密(mì)零件加工過(guò)程中會產生各種變形,這些變形的機理千差萬別,也(yě)決定(dìng)了其解決和預防的辦法多種多樣(yàng)。機械精(jīng)密零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,這也很大反映(yìng)了一個機械工藝水平的高低。下麵了解(jiě)一下:

一、變形(xíng)的種類和機理
1由外力(lì)引起的(de)零件彈性變形
由外(wài)力(lì)引起的零件彈性變形大致可以(yǐ)分(fèn)為3類。其中一類是零件在切削過程(chéng)中由於受(shòu)到切削力的作用,零件產(chǎn)生向著受(shòu)力方向的彈性形(xíng)變,這就是俗稱的(de)讓刀現(xiàn)象。
這類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(yú)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(cóng)而使刀具無法按照設定參數從原零件表麵切除部分材料,待切(qiē)削完成後,由於零件做彈性恢複,被(bèi)切削零件(jiàn)則(zé)不能達到預先的(de)形位要求,甚至出(chū)現廢(fèi)品。這些零件之中典型的零件類(lèi)型有細長軸類、薄片類、組(zǔ)合(hé)類。
1、長徑比(bǐ)較大的零件外圓加工
工藝上采用一端由(yóu)三(sān)爪(zhǎo)夾緊的方式,這種方式符合懸臂(bì)梁模型,所以在假定切削力(lì)恒(héng)定,那(nà)麽零件受指向刀具另一側方向的力則恒定不(bú)變,非夾緊一側則變(biàn)形zui大,所以去除材(cái)料zui少。去(qù)除(chú)材料多少則從夾緊一(yī)側至(zhì)自由一(yī)側成倒(dǎo)梯形分布。
變形模型,虛線為刀尖軌跡,那麽車削完畢後零件則形成離夾緊端越(yuè)遠直徑越大的倒錐型。
2、長徑比特別小的薄片類零(líng)件端麵加(jiā)工
工藝上采用電磁吸盤從底麵吸緊的(de)夾緊方式,然後磨上麵。由於零件在加工前平麵度很差,因(yīn)此吸緊時零件發生變形而使其平麵度較(jiào)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自由狀態下應該去除的中間鼓起的材料,所以不管怎樣翻(fān)麵,在未去除夾緊(jǐn)力之前測量(liàng)其平麵度(dù)都(dōu)是合格的(de),而在(zài)自由狀態下零件(jiàn)的彈(dàn)性會(huì)恢複到以前的狀態,所以平麵度很(hěn)難(nán)達到要求(qiú)。
3、零件(或部分)結(jié)構(gòu)中含有懸(xuán)臂和薄片兩(liǎng)種特征中一種(zhǒng)或一種以(yǐ)上的情況(kuàng)
零件中的(de)L2部分具有懸臂和(hé)薄片的兩種特征,所以如果定位、夾緊不當,會使L2部分因剛性不足出(chū)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(kuò)熱處理後)的變形
長徑比較大(dà)的零件,熱處理或加(jiā)工完畢放(fàng)置一(yī)段時間後,會(huì)發生彎曲,即檢測後會發現(xiàn)其直線度相對以前變大(dà);長徑比特別小(xiǎo)的薄片類零件熱處理(lǐ)或加工完畢放置一段時(shí)間後,會發生(shēng)草帽型彎曲,即一端中間相對四周會鼓出,其(qí)形狀像一頂草帽,檢(jiǎn)測後會(huì)發現其平麵相對以前變大;
如鑄鐵件類(lèi)零件加工完畢(bì)放置一(yī)段時間後,會發現平麵(miàn)相對以前(qián)變(biàn)大;撥叉(chā)類零件熱處理或加工完畢(bì)放(fàng)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對以前變大等(děng)。
這些情況的出現主要是由於零件內(nèi)部本身存在(zài)內應力,這(zhè)些內(nèi)應力的分布本身(shēn)應該是一種相(xiàng)對平衡的狀態,所以零(líng)件(jiàn)的外形相對(duì)穩(wěn)定。但是當加工完畢(bì)去(qù)除一些材(cái)料或熱處理完畢(bì)後,其內(nèi)應力發生變化,需(xū)要(yào)重新分布於一種新的平衡狀態,所(suǒ)以致使零件外形發生變化(huà)。
二、應對措施
零件的形式和變形情況多種多樣,但是應對外力(lì)引起的零件彈性變形的實質則隻有一條,那就是盡可能增(zēng)加零(líng)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工時盡量不(bú)要采用一端夾(jiá)緊、一(yī)端懸空(kōng)的懸臂梁方式,而是采用兩端(duān)用頂 尖頂緊、前端驅動的定位夾緊方式,這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(qǐ)的變形會大(dà)大減少。
長徑比特別小的(de)薄(báo)片類零件,為減小其電磁吸盤(pán)吸緊時引(yǐn)起夾緊變形,采用在磨(mó)削第 一麵時在零件(jiàn)和工作(zuò)台之間墊幾層布或厚紙的方式可(kě)有效減小變形。
鑄鐵件類零件則必 須在夾具設計上下功夫。夾具設計的原則就是有效增加(jiā)懸臂部分(fèn)的剛性,一般采用(yòng)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(nián)來液壓夾具的發展很好地解決了這種零件加工(gōng)中由於夾緊變形帶來的加工質量問題。