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機械加工中的工件變形問(wèn)題,是(shì)比較難以解決的(de)問題。首先必須分析產生變形(xíng)的原因,然後才能采(cǎi)取(qǔ)應對的措施。
1工件的材質和結構會影響(xiǎng)工件的變形
變形量(liàng)的大小與形狀複雜程度、長寬比和壁厚大小成(chéng)正比,與(yǔ)材質的剛性和穩定性成正比。所以在(zài)設計零件時盡可能的減小這些因素對工件變形(xíng)的影(yǐng)響。尤其在大型零件的結構上更應該做(zuò)到結構合(hé)理(lǐ)。在(zài)加(jiā)工前(qián)也要(yào)對毛坯(pī)硬度、疏鬆等缺陷進行嚴格控製,保證(zhèng)毛坯質量,減少其帶(dài)來的工件變形。
2工(gōng)件裝夾時造成的變形
工件(jiàn)裝(zhuāng)夾時,首先要選擇(zé)正確的夾緊點,然後根據夾緊點的位置選擇適當的夾緊力。因此盡可能使夾緊點和支撐點一(yī)致,使(shǐ)夾緊力作(zuò)用(yòng)在支撐上,夾緊點應盡可(kě)能靠近加工(gōng)麵,且選擇受力(lì)不易引起夾緊變形的位置。
當工件上有幾(jǐ)個方(fāng)向的(de)夾緊力作用(yòng)時,要考(kǎo)慮夾緊力的先後順(shùn)序,對於使工件與支撐接觸夾(jiá)緊力應先(xiān)作(zuò)用,且不易太大,對於平衡切削力的(de)主要夾緊力,應作用在最後。
其次要(yào)增大工件與夾具的接觸(chù)麵積或(huò)采用軸向夾緊力。增加零件的剛性,是解決發生夾緊變形的有效辦(bàn)法,但由於薄(báo)壁類零件(jiàn)的形狀和(hé)結構的特點,導致其具有較低的剛性。這(zhè)樣在裝夾(jiá)施力的作用下,就會產生變形。
增(zēng)大工件與夾(jiá)具的(de)接觸麵(miàn)積,可有效降低工件件裝夾(jiá)時的變形。如在銑削加工薄壁件時,大量使用彈性壓(yā)板,目的就是增加接觸零件的受力麵積;在車削薄壁套的內徑及(jí)外圓時,無論是采用(yòng)簡單的開口過渡環,還是使用彈(dàn)性芯軸、整弧卡爪等,均采用(yòng)的是增大工(gōng)件裝夾時的接觸麵積。這種方(fāng)法有利(lì)於承載(zǎi)夾緊力,從而避免零件的變形。采用軸向夾緊力,在生產中也被廣泛(fàn)使用,設計製作專用夾具可使夾(jiá)緊(jǐn)力作用在端(duān)麵上,可以解決由於工件壁薄,剛性較差,導致的工件彎曲變形。
加工後,零件本(běn)身存在內應力,這些內應力分布是一種相對平衡的狀態,零件外形相對穩定,但(dàn)是去除一些材料和熱處理後內應力發生變化,這時工件需要(yào)重新達到力的(de)平衡所以(yǐ)外形就發生了變(biàn)化(huà)。解決這類變形可以通過熱處理的方法,把需要校直的工件疊(dié)成一定高度,采用一(yī)定工裝壓緊成平直狀態,然後把工裝和(hé)工件一起放入加(jiā)熱(rè)爐中,根據零件材料的不同,選擇不同的加熱溫度和加熱(rè)時間。熱(rè)校直後,工件內部組織穩定。此時,工件不僅得到了較高的直線度,而且加工硬化現(xiàn)象得到消除,更便於零件的(de)進一步精加工(gōng)。鑄件要做到時效處理,盡量消除內部的殘餘應力,采(cǎi)用變形後再加工(gōng)的方(fāng)式,即粗加工-時效-再加(jiā)工。

綜上所述(shù),對於易變形工件,在毛坯和加工工藝上都(dōu)要采用相應的對(duì)策,需(xū)根(gēn)據不同(tóng)情況加以分析,都會找到一條合適的工藝路線的(de)。當然,上述(shù)的方法隻是進一步減(jiǎn)小工件變形。
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