關於
機械精密零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防的辦法多種(zhǒng)多樣。機械精密零件加工中對這些變形的應對措施得當與否,直接決(jué)定了這個零(líng)件加工質量的高低,這也很大反映了一個機械工藝水平的(de)高(gāo)低。下麵了(le)解(jiě)一(yī)下:

一、變形的種類和(hé)機理
1由外力引起的(de)零(líng)件彈性變形
由外力引起(qǐ)的零件彈性變(biàn)形(xíng)大致可以分(fèn)為(wéi)3類。其中一類是(shì)零件在切削過(guò)程中由於受到切(qiē)削力的作用,零件產生向著(zhe)受力方向的彈性形變,這就是俗稱的讓(ràng)刀現象。
這類變形的機理是零件本(běn)身或某些部分(fèn)剛性不足,在切削過(guò)程中由於受到切削力的作用,零件向著受力(lì)方向產生較大的彈性變形,從而使刀具無法按照設定參數從原零件表麵切除部分材(cái)料,待(dài)切削完成後,由於零件做彈(dàn)性恢複,被切削零件則不能達到預先的形位(wèi)要求,甚至出現廢品。這些零(líng)件之中典型的零件類型有(yǒu)細長軸類、薄片類、組(zǔ)合類。
1、長徑比較大的零件外(wài)圓加(jiā)工(gōng)
工藝上采用一(yī)端由(yóu)三爪夾緊的方式,這種方式符合懸臂梁模型,所以在假定切削力恒定,那(nà)麽零件受指向刀(dāo)具另一側方向(xiàng)的力(lì)則恒定不變,非夾緊一側則變形zui大,所以(yǐ)去除材料zui少。去除材料多少則從夾緊一(yī)側至自由一側成倒梯形分布。
變形模型,虛線為刀尖(jiān)軌跡,那麽車(chē)削完畢後零件則形成離(lí)夾緊端越遠直徑越大的倒錐型。
2、長徑比特別小的薄片(piàn)類零件端(duān)麵加工
工(gōng)藝上采用電磁吸盤從底(dǐ)麵吸緊的夾緊方式,然後(hòu)磨上麵。由於零件在(zài)加工(gōng)前平麵度很差,因此吸緊時零件發生變形(xíng)而(ér)使其平麵度較好(hǎo),這樣夾緊引起的變形(夾緊(jǐn)變形)使得刀具無法(fǎ)切去在零件自由狀態下應該去除的(de)中間(jiān)鼓起的材料,所以不管(guǎn)怎樣翻麵,在未(wèi)去除(chú)夾緊力之前測量其平麵度都是(shì)合格的(de),而在自(zì)由狀態下零件的彈性會恢複到以前的狀態,所以平麵度(dù)很難達到(dào)要求。
3、零(líng)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(de)情況(kuàng)
零件中的L2部分具有懸臂(bì)和(hé)薄(báo)片的兩(liǎng)種特征,所以如果定(dìng)位、夾緊不(bú)當,會使L2部(bù)分因剛性不足(zú)出現讓刀現(xiàn)象(xiàng),或是夾緊變形,銑B麵後,達不(bú)到圖紙要求的平麵度。
4、加工後(包括熱處理(lǐ)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,會發生彎曲,即檢測後會發現其直線度(dù)相對以前變大;長(zhǎng)徑比(bǐ)特別小的(de)薄片類零件熱處理或加工完畢放置一段時間後,會發生草帽(mào)型彎曲,即(jí)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以前變大;
如鑄鐵件類(lèi)零件加工完畢放(fàng)置一段時間後,會發現平麵相對以前變大;撥叉類零件熱處理或加工(gōng)完畢放置一段時(shí)間後,叉腳會發生翹曲,即檢測後會發現(xiàn)其垂直度相對(duì)以前變大等。
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(de)分布本身應該是(shì)一種相對(duì)平衡的狀態,所以零件(jiàn)的(de)外形(xíng)相對穩定。但是當加工完畢(bì)去除一些材料(liào)或熱處理完畢後,其內應力發生變化,需要重新分布於一種新的平衡狀(zhuàng)態,所以致使零件外形發生變化。
二、應對措(cuò)施
零件(jiàn)的形式和變(biàn)形情況多種多(duō)樣,但是應對外力引起的零件彈性變形的(de)實質則隻有一條,那就是盡可能增加零件(jiàn)的剛性,且絕(jué) 對不能夠發生預先的夾緊變形。
長徑比較(jiào)大的零件在加工時盡量不要采用一(yī)端夾緊、一端懸空的懸臂梁方式,而是采用兩端用頂 尖頂緊、前端驅動的定位夾緊方式,這樣其受力模型就(jiù)變成了簡支梁(liáng)模型(xíng),剛性ji大提高,切削力引起的變形會大大減少。
長徑比(bǐ)特別小的薄片類零件,為減(jiǎn)小其電磁吸盤吸緊(jǐn)時引起夾緊變形,采用在磨削第 一麵時在零件和工作(zuò)台之間(jiān)墊(diàn)幾層布或厚(hòu)紙的(de)方式可有效減小變形。
鑄鐵件類零件則必 須在夾具設計上下功夫。夾具(jù)設計的原則就是有(yǒu)效增加懸臂部分的剛(gāng)性,一般采用在懸臂部分底部增加浮動(dòng)支承和邊沿夾緊的方式(shì),特別(bié)是近年來液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。