關(guān)於
機械精密零(líng)件加工(gōng)過程中會產(chǎn)生各種變形,這些變形的機理千差萬別,也決定了其解決和預防的辦(bàn)法(fǎ)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,直接決定了這(zhè)個零件加工質量的高低,這也很大(dà)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(lǐ)
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。其中一類是零件在切削過程中由於受到切削力的作用(yòng),零件產生向著受力方向的彈性形變,這就(jiù)是俗(sú)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(chéng)中由於(yú)受到切削力的作(zuò)用,零件向著受力方向產生(shēng)較大的彈性(xìng)變形,從而(ér)使刀具無法按照設定(dìng)參數從原零(líng)件表(biǎo)麵切除(chú)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(dá)到預先的形位(wèi)要求,甚至(zhì)出現廢品。這些零件(jiàn)之中典型的零(líng)件類型有細長軸類、薄片類、組(zǔ)合類。
1、長徑(jìng)比較大的零件外圓加工
工藝上采用一端由三爪夾緊的方式,這種方(fāng)式符合懸臂梁模型,所以在假定切(qiē)削力恒(héng)定,那麽(me)零件受指向刀具另一(yī)側方向的力則恒定不變,非夾(jiá)緊一側則變形zui大,所以去除材料zui少。去除材料多少則(zé)從(cóng)夾緊(jǐn)一側至(zhì)自由一側成倒梯形(xíng)分布。
變形模型(xíng),虛線為刀尖軌跡,那(nà)麽車削完畢後零件則形成(chéng)離夾緊端越遠直徑越大的倒錐型。
2、長徑比(bǐ)特別小(xiǎo)的薄片類零件端麵加工(gōng)
工藝(yì)上(shàng)采用(yòng)電磁吸盤從底麵吸緊的夾緊(jǐn)方式,然後磨上麵。由於零件在加工前平麵(miàn)度很差,因此吸緊(jǐn)時零件發生變形而使其(qí)平麵度較(jiào)好,這樣夾(jiá)緊引起的變形(夾緊變形)使得刀(dāo)具無法(fǎ)切(qiē)去在零(líng)件自由狀態下應該去(qù)除的中間鼓起的材料,所以不管怎樣(yàng)翻麵,在未去除夾緊力之前測量其平(píng)麵度都是合格的,而在自由狀態下零件的彈性會恢(huī)複到以前的狀態,所以平(píng)麵度很難達到要求。
3、零件(jiàn)(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(bì)和薄片的兩種特征,所以如果(guǒ)定位、夾緊(jǐn)不當,會使L2部分因(yīn)剛性不(bú)足出現(xiàn)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、加工後(包括熱處理後)的變形
長徑比較大的零(líng)件,熱(rè)處理(lǐ)或(huò)加工完畢放置一段時間後,會發生彎曲,即檢測後會發(fā)現其直線度相對以前變(biàn)大;長徑比特別小的薄片類零件熱處理或(huò)加工完畢放置一段時間後,會發生草帽型彎曲,即一(yī)端中間相對四周會鼓出,其形(xíng)狀像一頂草帽,檢測後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(duàn)時間後,會發現平麵相對以前變大(dà);撥叉類零件熱處理或加工完畢放置一段時間後,叉腳會發生翹曲,即檢測後會(huì)發(fā)現其垂直度相對以前變(biàn)大(dà)等(děng)。
這些情況的出現主要是由於零件內部本(běn)身(shēn)存在內應力,這些內應力的分(fèn)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(jiā)工完畢去除一些材料或(huò)熱處理完畢後,其內應力發生變化,需(xū)要重新分布於一種新的(de)平衡狀態,所以致使零件外形發生變化。
二、應(yīng)對措施
零件(jiàn)的形式和(hé)變形情況多種(zhǒng)多樣,但是應對(duì)外力引起的零(líng)件彈性變形的實質則隻有一條,那就是盡可能增加零件(jiàn)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(jiā)工時盡量不要采(cǎi)用一端(duān)夾緊、一端懸空(kōng)的懸臂(bì)梁方式,而是采(cǎi)用兩端用頂 尖頂(dǐng)緊、前端驅動的定(dìng)位夾緊(jǐn)方式(shì),這樣其受力模(mó)型就變成了簡(jiǎn)支梁模型,剛性(xìng)ji大提高,切削力引起(qǐ)的變形會大大減少。
長徑比特別小(xiǎo)的(de)薄片類零件,為減小其電磁吸盤吸緊(jǐn)時引起夾緊變(biàn)形,采用在磨削(xuē)第 一麵時在零件(jiàn)和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(xū)在夾具設計上下功夫。夾具設計的原則(zé)就是(shì)有效增加懸臂部分的(de)剛性,一般采用在懸臂部(bù)分底部增加浮動支承(chéng)和邊沿夾緊的方式,特別是近年來液壓夾具的發展很好(hǎo)地解決了這種零件加(jiā)工中由於夾緊變形帶來的加工質量問題。