關(guān)於
機械精密零件加工過程中會產生(shēng)各種變形,這些變形的機理千差萬別,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(zhè)些變形的應對措施得當與否,直接決定了這個零件加工(gōng)質量的高低,這也很(hěn)大反映了一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(yóu)外力引起的零件彈性變形(xíng)
由外力引起的零件彈性變形大致可(kě)以(yǐ)分為3類。其中一類是零件在切削過程(chéng)中由於受到切削力(lì)的作用,零件產生向著受力方向的彈性形變,這就是俗稱的讓刀現象。
這類變形的機理(lǐ)是零(líng)件本身或某些部分剛性不(bú)足,在(zài)切削過程中由於受到切削力的作(zuò)用,零件向著受力(lì)方向產生(shēng)較大的彈性變形,從而使刀具(jù)無(wú)法按照(zhào)設定參數從原零件表麵切除(chú)部分材料,待(dài)切削完成後,由於零(líng)件做彈性恢複,被切削零件則不(bú)能達到預先的形位要求(qiú),甚至出現廢品。這些零件之中典型的零件(jiàn)類型有細長軸(zhóu)類(lèi)、薄片類(lèi)、組合類。
1、長徑比較大的零件(jiàn)外圓加工
工藝上采用一端(duān)由三爪夾緊的方式,這種方(fāng)式符合懸臂梁模(mó)型,所以在假定切削(xuē)力恒定,那麽零件受指向刀具另一側方向的力則恒定不變,非夾緊(jǐn)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(jǐn)一側至自由一側成倒梯形分布。
變形模型,虛(xū)線(xiàn)為刀尖軌跡(jì),那麽車削完畢後零(líng)件(jiàn)則形成離夾緊端(duān)越遠直徑(jìng)越大的倒錐型。
2、長徑比特別小的薄片類零件端麵加(jiā)工
工藝上(shàng)采用電磁吸(xī)盤從底麵吸緊的夾緊方式,然後磨上麵。由於零件在加工前平麵度很差,因此吸緊時零件發(fā)生變形而使其平麵度較好,這樣夾緊引起的(de)變形(夾緊變形)使得刀具無法(fǎ)切(qiē)去在零件自(zì)由狀態下應該去除的中間鼓起的材料,所(suǒ)以不(bú)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(dàn)性會恢複到以前(qián)的狀態,所以平麵度很難達(dá)到要求(qiú)。
3、零件(或部分)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部分具有懸臂和薄片的兩種(zhǒng)特征,所以如(rú)果定位(wèi)、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(miàn)後,達不到圖紙要求的平麵度。
4、加工後(包括熱處理後)的變形
長徑比較大的零件,熱處理或加工完畢放置一段時間後(hòu),會發生彎曲,即檢測(cè)後(hòu)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(chù)理或加工完畢放(fàng)置一段時間後,會(huì)發生草帽型彎曲,即一端中間相對四周會鼓出,其(qí)形狀像一頂草帽,檢測後會發(fā)現(xiàn)其平麵相對以前變大;
如鑄鐵件類零件加(jiā)工完畢放置一段(duàn)時間後,會發現平麵相對以(yǐ)前(qián)變大;撥叉類(lèi)零件熱處理或加工完畢放置(zhì)一段時間後,叉腳會發生翹曲,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(bù)本身(shēn)存(cún)在內應力,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)料或熱處理完畢後,其內應力發生變(biàn)化,需要重新分布於(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,但是應對外力引起的零件彈性變(biàn)形的實質則隻有一條,那就是盡可能增加(jiā)零(líng)件的剛性,且絕 對(duì)不(bú)能(néng)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要采用一端夾緊、一端(duān)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型,剛性ji大提(tí)高,切削力引起的變形會大大減少。
長(zhǎng)徑比特別小(xiǎo)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,采用(yòng)在磨削第 一麵時在零件和工作(zuò)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(jù)設計上下功夫。夾具設計的原則(zé)就(jiù)是有效增加懸臂部(bù)分的剛性,一般采用在(zài)懸臂部分底部增加浮動支承和(hé)邊沿夾緊的(de)方式,特別是近年(nián)來液(yè)壓夾具(jù)的發展很好地解決了這種零件加工(gōng)中由於夾緊變(biàn)形帶來的加工質量問題。