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行加工是確保零件精度的關鍵因素,。
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,當您進行粗加工時,,可能會有大量的倒角和進給,。精加工可采用刀量0.2~0.5mm,進給速度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,,以達到減少零件變形的目的,。
4、加工后的應力變形
加工后,,零件本身會承受內(nèi)應力,。這些內(nèi)應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行熱處理會改變內(nèi)應力,。這時,工件已經(jīng)改變了形狀,,因為它必須再次達到力的平衡,。
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?。請根據(jù)零件的材質(zhì)進行選擇,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,便于零件的進一步精加工,。鑄件應進行時效處理,,以消除內(nèi)部殘余應力,變形,,然后采用粗加工-時效-返修的方法進行加工,。
對于大型零件,需要進行仿形加工,,預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采取相應措施,。我們需要分析不同的情況,找到合適的工藝路線,。當然,,上述方法只是進一步減少工件變形。即使你想得到更準確的工作,,你也必須不斷地學習,、討論和研究。
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