加工中心工件變形的原因及解決方法
對于機械加工來說,零件變形是非常致命的。尤其是幾種零件結(jié)合使用時,會不斷放大這種缺陷。CNC加工中心的工件變形問題是很難解決的,所以要分析變形的原因,然后采取對策。
1、工件材料和結(jié)構(gòu)影響變形
變形量與形狀的復(fù)雜程度、縱橫比、壁厚成正比,與材料的剛度和穩(wěn)定性成正比。因此,在設(shè)計零件時,盡量減少這些因素對工件變形的影響。尤其是大件的加工,必須要合理。為保證毛坯質(zhì)量,減少工件變形,加工前必須嚴(yán)格控制毛坯硬度等要素。
2、工件夾具變形
使用夾具,必須選擇正確的夾持點,并根據(jù)夾持點的位置選擇合適的夾持力。合模點和支撐點盡量保持不變,使合模力作用在支撐上,合模點盡量靠近加工面,所選位置不易引起合模變形。
如果工件有多個方向的夾緊力,則應(yīng)考慮夾緊力的順序。必須首先施加夾緊力以使工件與支架接觸。不易過大,平衡切削力的主要夾緊力應(yīng)在后面加上。
增加工件與夾具的接觸面積或使用軸向夾緊力。提高零件的剛性是解決合模變形的有效途徑,但由于薄壁零件的形狀和結(jié)構(gòu)的特點,剛性較低。因此,在夾緊力的作用下發(fā)生變形。
通過增加工件與夾具的接觸面積,可以有效減少工件裝夾時的變形。 例如在銑削薄壁零件時,要使用大量的彈性壓板來增加接觸零件的受力面積。在車削薄壁套筒的內(nèi)徑和外圓時,無論是簡單的剖分過渡環(huán)還是彈性芯軸、全圓弧夾爪等,都用來增加裝夾工件時的接觸面積。這種方法有助于支持夾持力,從而避免零件變形。
采用軸向夾緊力,在生產(chǎn)中也廣泛使用。專用夾具的設(shè)計制造,使夾持力作用于端面,解決了因壁薄、工件剛度低引起的工件彎曲變形。
3、工件加工引起的變形
由于切削過程中的切削力,工件在力的方向上發(fā)生彈性變形。這通常被稱為給刀現(xiàn)象,針對這種變形,工具中必須采取相應(yīng)的措施。精加工時工具必須鋒利,在降低刀具與工件之間的摩擦阻力的同時,提高了刀具在切削過程中的散熱能力,減少工件的殘余內(nèi)應(yīng)力。
例如,在薄壁零件上銑削大型平面時,使用單刃銑床。刀具參數(shù)選擇較大的進(jìn)入角和較大的前角,目的是減少切削力。這種刀具由于切削輕,薄壁零件變形小,在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。在車削薄壁零件時,正確的刀具角度對于車削時的切削力、車削過程中發(fā)生的熱變形以及工件表面的微觀質(zhì)量都非常重要。刀具前角的大小決定了刀具的切削變形和前角的鋒利程度。大前角減少切削變形和摩擦,但前角過大,刀具楔角小,刀具強度弱,刀具散熱差,磨損被加速。
一般來說,車削鋼的薄截面時,使用前角為6°至30°的高速刀具和前角為5°至20°的硬質(zhì)合金刀具。后角大、摩擦力低的刀具,切削力也相應(yīng)減小,但后角過大也會削弱刀具強度。車削薄壁零件時,使用后角為6°至12°的高速鋼車刀,對于硬質(zhì)合金刀具,后角為4°至12°,較大的后角用于微量車削。取小后角時。在旋轉(zhuǎn)薄壁零件的內(nèi)外圓時,大的入射角和正確的刀具選擇是適應(yīng)工件變形的先決條件。
通常選擇高速切削,因為刀具與工件之間的摩擦產(chǎn)生的熱量也會在加工過程中使工件變形bvty寶威。
在高速加工中,切屑在較短的時間內(nèi)被去除,因此大部分切削熱被切屑帶走,減少了工件的熱變形。其次,高速加工也減少了切削層材料的軟化。抑制零件加工的變形,保證零件尺寸和形狀的精度。此外,切削液主要用于減少切削時的摩擦,降低切削溫度。合理使用切削液對提高刀具耐用性、加工表面質(zhì)量和加工精度具有重要作用。因此,應(yīng)合理使用足量的切削液,防止零件變形。
使用正確的切削量進(jìn)行加工是確保零件精度的關(guān)鍵因素。
在加工高精度的薄壁零件時,采用對稱加工,使對面的應(yīng)力處于穩(wěn)定狀態(tài),使加工后的工件光滑。但是,如果在一個過程中使用大量刀具,就會失去拉壓應(yīng)力的平衡,工件就會變形。
薄壁零件在車削過程中的變形是多方面的。夾緊工件時的夾緊力、切削工件時的切削力以及工件干涉刀具切削時發(fā)生的彈塑性變形使切削區(qū)溫度升高,引起熱變形。因此,當(dāng)您進(jìn)行粗加工時,可能會有大量的倒角和進(jìn)給。精加工可采用刀量0.2~0.5mm,進(jìn)給速度0.1~0.2mm/r以下,切削速度6~120m/min,切削速度6~120m/min。選擇適量的銑削量,以達(dá)到減少零件變形的目的。
4、加工后的應(yīng)力變形
加工后,零件本身會承受內(nèi)應(yīng)力。這些內(nèi)應(yīng)力分布處于相對平衡的狀態(tài)。零件的形狀相對穩(wěn)定。然而,去除一些材料并對其進(jìn)行熱處理會改變內(nèi)應(yīng)力。這時,工件已經(jīng)改變了形狀,因為它必須再次達(dá)到力的平衡。
為了消除這種變形,可以將需要熱處理矯直的工件堆放在一定高度,用某種工具將其壓縮成直線狀態(tài),然后將工具和工件一起放入加熱爐中??梢宰龅健U埜鶕?jù)零件的材質(zhì)進(jìn)行選擇,不同的加熱溫度和加熱時間bvty寶威VIP。
熱矯直后,工件內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。此時,不僅提高了工件的直線度,而且消除了加工硬化現(xiàn)象,便于零件的進(jìn)一步精加工。鑄件應(yīng)進(jìn)行時效處理,以消除內(nèi)部殘余應(yīng)力,變形,然后采用粗加工-時效-返修的方法進(jìn)行加工。
對于大型零件,需要進(jìn)行仿形加工,預(yù)測裝配后工件的變形情況,并保證加工時變形方向相反。這樣可以有效地防止零件組裝后的變形。
綜上所述,對于可變形工件,在落料加工工藝上應(yīng)采取相應(yīng)措施。我們需要分析不同的情況,找到合適的工藝路線。當(dāng)然,上述方法只是進(jìn)一步減少工件變形。即使你想得到更準(zhǔn)確的工作,你也必須不斷地學(xué)習(xí)、討論和研究。
bvty寶威VIP bvty bvty.VIP
推薦產(chǎn)品
同類文章排行
- 精雕機的錯位原因有那些?
- 數(shù)控精雕機主軸加工后的保養(yǎng)方法
- cnc高光機在使用時候需要注意什么
- 一個高端數(shù)控系統(tǒng)對精雕機的重要性
- 精雕機不歸零加工完閉后不回工作原點?
- 主軸達(dá)不到指定轉(zhuǎn)速?
- 高光機主軸軸承容易壞的原因
- 手機邊框高光機的特點
- 五金高光機的質(zhì)量判斷的四大標(biāo)準(zhǔn)
- 開機無反應(yīng),機床沒電,手柄無反應(yīng),不顯示?