關於
機械精密零(líng)件加工過程中會產生各種變形,這些變形的機理千差萬(wàn)別,也決定了其解決和預(yù)防的辦法多種多(duō)樣。機械精密零件(jiàn)加工中對這些變形的應對措施得當與否(fǒu),直接決定了這個零件加(jiā)工(gōng)質量的高低,這也很大反映了一個(gè)機械工藝水平的高低。下麵了解一下:

一、變形的種類和機(jī)理
1由外力引起的零件彈性變形
由外(wài)力引起(qǐ)的零件彈性變形大致可以分為3類(lèi)。其中(zhōng)一類是零(líng)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(jiù)是俗稱的讓刀現象。
這類變形的機理是零件本身或某些部分剛性不足,在切削過程中由於(yú)受到切削力(lì)的作用,零件向(xiàng)著受力方向產生較(jiào)大的(de)彈性變形,從而使刀具無法按照設(shè)定參(cān)數從原零(líng)件(jiàn)表麵切除(chú)部分材料,待(dài)切削(xuē)完成後,由於零件(jiàn)做彈(dàn)性恢複,被切削零件則(zé)不能達到(dào)預先的形位要求,甚至出現廢(fèi)品。這些零件之中典型的(de)零件類型有細長軸類、薄片類、組合類。
1、長徑比較大的零件外圓加(jiā)工
工藝上采用一端由三爪夾緊的方(fāng)式,這種方式符合懸(xuán)臂梁模型,所以在假定切削力恒定,那麽零件受指向刀具另一側方向的力則恒定(dìng)不變,非夾緊一側則變形(xíng)zui大,所以去除(chú)材料zui少。去除材料多(duō)少則從夾緊一側至自由一側成倒梯形(xíng)分布。
變形模型,虛線為刀(dāo)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的倒(dǎo)錐(zhuī)型(xíng)。
2、長徑(jìng)比(bǐ)特別小的薄片類零件端(duān)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。由於零件在加工前平麵度很差,因此吸緊時零件發生變形而使其平(píng)麵(miàn)度(dù)較(jiào)好,這(zhè)樣夾緊引(yǐn)起的變形(夾緊變形)使得刀具無法切去在零件自由狀(zhuàng)態(tài)下應該去除的中間鼓起的材料,所以(yǐ)不管怎樣翻麵,在未去除(chú)夾緊力之前測量其平(píng)麵度都是合格的,而在(zài)自由狀態下零件的彈性會恢複到以前的狀態,所以平(píng)麵(miàn)度很難達(dá)到要(yào)求。
3、零件(或(huò)部分)結構(gòu)中含(hán)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)分具有懸臂和薄片的兩種特征,所以如果定位、夾緊不(bú)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,達不到圖紙要求的平麵度。
4、加工後(包括熱處理後)的變形
長徑比較(jiào)大的零件,熱處理或加工完畢放置一段時間後(hòu),會(huì)發生彎曲,即檢測(cè)後會(huì)發現(xiàn)其直線度相對以前變大;長徑比特別小的薄片類零件熱(rè)處理或加工完畢放置一段時間後,會發(fā)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,檢測後會發現其平麵相對(duì)以前變(biàn)大;
如鑄鐵(tiě)件類零件加(jiā)工完畢放(fàng)置一段時間後,會發現平麵相對以前變大;撥叉類零(líng)件熱處理或加工完畢放置一段時(shí)間後(hòu),叉腳會發生翹曲,即檢(jiǎn)測後會發現(xiàn)其垂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(shēn)存在內(nèi)應力(lì),這些(xiē)內應力的分(fèn)布本身應該是一(yī)種相對平衡(héng)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料(liào)或熱處理完畢後,其內應力(lì)發生變化,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(líng)件的形式和變形(xíng)情況多(duō)種多(duō)樣,但是應對外力引起的(de)零(líng)件彈性變形的實質則隻有一條,那(nà)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形。
長徑比較大的零件在(zài)加工時盡(jìn)量不要采用一端夾緊(jǐn)、一(yī)端懸空的懸臂梁方式,而(ér)是采用兩端用頂 尖頂緊、前端驅動的定(dìng)位夾緊方式(shì),這樣(yàng)其受力模型就變成(chéng)了簡支梁模(mó)型,剛性(xìng)ji大提(tí)高,切(qiē)削力引起的變形會大大減少。
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(cǎi)用在磨(mó)削第 一麵時在零件和(hé)工作台之間墊幾層布或厚紙的方式可有效減小變形。
鑄鐵(tiě)件類零件則必 須在夾具設計上下功夫。夾具設計的(de)原則就是有效增加懸臂部分的剛性,一(yī)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,特別是近年來液壓(yā)夾(jiá)具的發展很好地解決了這種零件加工中(zhōng)由於夾緊變形帶來的加工質量問題。