關於(yú)
機械(xiè)精密零件加工過程中會產生各種變形,這些變形(xíng)的機(jī)理千差萬別,也決定了其(qí)解決和(hé)預防的辦法多種多(duō)樣。機械(xiè)精密零件加工中對這些變形的應對措(cuò)施得當與否(fǒu),直接決定了這個零(líng)件加工質量(liàng)的高低,這也很大反映了一個機(jī)械工(gōng)藝水(shuǐ)平的高低。下麵了解一(yī)下:

一、變形的種類和機理
1由外力引起的零件彈性變形
由外力引起的零(líng)件彈性變形大致可以分為3類。其中(zhōng)一類是(shì)零件在切削(xuē)過程中由於受到切削力的作用,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(zhè)類變形的機理(lǐ)是零(líng)件(jiàn)本身或某些部分剛性不足,在切削過(guò)程中由於受到(dào)切削力的作用,零件向著受力方向(xiàng)產生較大的彈性變形,從而使刀具無法按照設定參數從原(yuán)零件表麵切除部分材料,待切削完成後,由於(yú)零件做彈性恢複,被切削零件則不能達到預先的形位要求,甚至出現廢品。這些零件(jiàn)之中典型的零件類(lèi)型有(yǒu)細長軸類、薄(báo)片類、組合(hé)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緊的方(fāng)式,這種方式符合懸臂梁模型,所以在假定切削(xuē)力恒定,那麽零件(jiàn)受指向(xiàng)刀具(jù)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(yǐ)去除材(cái)料(liào)zui少。去除材料多少則從夾緊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,那麽車削完畢(bì)後零件則形成離夾緊端越遠直徑越大的倒錐型。
2、長徑比特別小的薄片類零件端麵加工
工藝上采用電磁吸盤從底麵吸緊的夾緊方式,然後磨上麵(miàn)。由於零件(jiàn)在加(jiā)工前平(píng)麵度很差,因此吸緊時零(líng)件發生變形而使其平麵度較好,這樣夾(jiá)緊引起的變形(xíng)(夾緊變形(xíng))使得刀具無法切(qiē)去在零件自由狀態下(xià)應該去除的中間鼓起的(de)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(gé)的,而在自由狀態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(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(líng)件中的L2部分(fèn)具有懸臂和薄片(piàn)的兩種特征(zhēng),所以(yǐ)如果定位、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B麵後,達不到圖紙要求的平麵度。
4、加工(gōng)後(hòu)(包括(kuò)熱處理後)的變形
長徑比較大(dà)的零(líng)件,熱處(chù)理或加工(gōng)完畢放(fàng)置一段時間後,會(huì)發生彎曲,即檢測後會發(fā)現其直線度相(xiàng)對以前變大;長徑比(bǐ)特別小的薄片類零件熱處理或加工完畢放(fàng)置一段時間(jiān)後,會發生草帽型彎曲,即一端中間相對(duì)四周會鼓出,其形(xíng)狀像一頂草帽,檢測後(hòu)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,會發現平麵相對以前(qián)變大;撥叉類零件熱處(chù)理或(huò)加工(gōng)完畢放置一段時間後,叉腳會發生翹曲,即檢測後會發現其垂直度相對以前(qián)變大等。
這些情況的出現主要是由於零件內部本身存在內應力,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(xiàng)對(duì)穩(wěn)定。但是當加工(gōng)完畢去除一些材料或熱處理完畢後,其內應力發生變化,需要重新分布於一種(zhǒng)新的平衡狀態,所以致使零件外形發生變化。
二、應對措施(shī)
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(xìng)變形的實質則隻有一條,那就是(shì)盡可能增加零件的剛性,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要采(cǎi)用一端夾緊(jǐn)、一端懸空的懸臂梁方式,而是采用兩端用頂 尖頂緊、前端驅動的定位夾緊方(fāng)式,這樣其受力模型就變成了簡支梁模型(xíng),剛性(xìng)ji大提高,切削力引起的變形會大大減(jiǎn)少。
長徑比特(tè)別小的薄片類零件,為(wéi)減小其電磁吸盤吸緊時引(yǐn)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減小變形。
鑄(zhù)鐵(tiě)件類零件則必 須在夾具(jù)設計上下功(gōng)夫。夾具設計的原則就是有效(xiào)增加懸臂部分的剛性,一般采用在懸臂(bì)部分底部增(zēng)加浮動支承和邊沿夾緊的方式,特別是近年來液壓夾(jiá)具的發展很(hěn)好地解決了這種零件(jiàn)加工中由於夾緊變形帶來的加工質量問題。