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機械精密零件加(jiā)工過程中會產生各種變形,這些變形的機理(lǐ)千(qiān)差萬(wàn)別,也決定了其解決和預防的辦法多種多樣。機械精密零件加工中對這些變形的(de)應對措施得當與否,直接決定了這個零(líng)件加工質量的高低,這也很(hěn)大反映了一個(gè)機(jī)械工藝水平的高低(dī)。下麵了解一下(xià):

一、變(biàn)形的種類和機理
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(fèn)為3類。其中一類是零件在切削過程中由於受到切削力(lì)的作用,零件產生向著受力方(fāng)向的彈性形變,這就是俗稱的讓刀現象。
這(zhè)類(lèi)變形的機理是零(líng)件本身或(huò)某些部分剛性不足,在切削過程(chéng)中(zhōng)由於受到切削力(lì)的作用,零件向(xiàng)著(zhe)受力(lì)方向產生較大的彈性變形,從而使刀具無法(fǎ)按照設定參數從原零(líng)件表麵切除部分材料,待切削完成後,由於零件做彈性恢複,被切削零件則(zé)不能達到預先的形位要求,甚至出(chū)現廢品。這些零件之中典型的零件(jiàn)類型(xíng)有細長軸類、薄(báo)片類、組合類。
1、長徑比較大的零(líng)件外圓加工
工藝上采(cǎi)用一端由三爪夾緊的方式,這種方式符合懸臂梁模型,所(suǒ)以在假定切削力恒定,那麽零件受指向(xiàng)刀具另一(yī)側方向的(de)力則恒(héng)定不變,非(fēi)夾緊一側則變形zui大(dà),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一側成倒梯形分布(bù)。
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遠直徑越大(dà)的倒錐型。
2、長(zhǎng)徑比(bǐ)特別(bié)小的薄片類零件端麵(miàn)加工
工藝上采用電磁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(xī)緊時零件發生變形而使(shǐ)其(qí)平麵度較好,這樣夾緊引起(qǐ)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(chú)的中間鼓起的(de)材料,所以不管怎樣(yàng)翻麵(miàn),在未去除夾緊力之前(qián)測量其平(píng)麵度都(dōu)是合格的,而在自由狀(zhuàng)態下(xià)零件的彈性(xìng)會恢複到以(yǐ)前的狀態,所以平麵度(dù)很難達(dá)到要求。
3、零(líng)件(或(huò)部分)結構中含有懸臂和薄片兩種特(tè)征中(zhōng)一(yī)種(zhǒng)或一(yī)種以上的情況
零件中的L2部分具有懸臂和薄片的兩種特征,所以如果定位、夾緊不當,會使L2部分因(yīn)剛性不足出現讓刀現象,或是夾緊變形,銑B麵後,達不到(dào)圖紙要(yào)求的平麵度。
4、加工後(包括(kuò)熱處理後)的(de)變形
長徑比較大的零件,熱(rè)處理或加工完畢放置一段時間後,會發生彎曲,即檢測後會發現其直線度相對以前變大(dà);長(zhǎng)徑比特別小的薄片類零件熱處理或加工完畢放置一段時間後(hòu),會發生草帽型彎曲,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(fā)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(huì)發現平麵相對以前變大;撥叉類零件熱處理或加工完畢放置一段時(shí)間後(hòu),叉腳會發(fā)生翹曲,即檢測後會發現其垂(chuí)直度相對以前變大等。
這些情況的出現主要是由於零件內部本身存(cún)在內應力,這些內應力(lì)的分布本身應該是一種相(xiàng)對(duì)平衡的狀(zhuàng)態(tài),所以零件的外形相對穩定。但是當加工完(wán)畢去除一些材料或熱處理完畢後,其(qí)內應力(lì)發生變化,需要(yào)重新分布於(yú)一種新的平衡狀態,所以致使零件外形發生變化。
二、應對措施
零件的形式和變形情況多種多樣,但是應對外力引起(qǐ)的零(líng)件彈性變形的實質則隻有一條,那就(jiù)是盡可能增加零(líng)件的(de)剛性,且絕(jué) 對不能夠發生(shēng)預先的夾緊變形(xíng)。
長徑比較大的零件(jiàn)在加工時盡量不要采(cǎi)用一端夾(jiá)緊、一端懸空的懸臂梁方式,而是采用兩端用頂 尖頂緊、前端驅動的定位夾(jiá)緊方式,這樣其受力模型就變成了簡支梁模(mó)型(xíng),剛性ji大(dà)提高,切(qiē)削力引起(qǐ)的變形(xíng)會大大減少。
長徑比特(tè)別(bié)小的薄片類零件,為減小其電磁(cí)吸盤吸(xī)緊時引起夾緊變形,采用在磨削第 一麵時在零件和工作台之間墊幾層布或厚紙的方式可有效(xiào)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(hé)邊沿夾緊的方式,特別是近年來液(yè)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。