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沈陽(yáng)機械加工中哪些因素會(huì )造成工件變形(三 )

發(fā)表時(shí)間:2017-09-11

工件加工時(shí)造成的變形

工件在切削過(guò)程中由于受到切削力的作用,產(chǎn)生向著(zhù)受力方向的彈性形變,就是我們常說(shuō)的讓刀現象。應對此類(lèi)變形在刀具上要采取相應的措施,精加工時(shí)要求刀具鋒利,一方面可減少刀具與工件的摩擦所形成的阻力,另一方面可提高刀具切削工件時(shí)的散熱能力,從而減少工件上殘余的內應力。

 

例如在銑削薄壁類(lèi)零件的大平面時(shí),使用單刃銑削法,刀具參數選取了較大的主偏角和較大的前角,目的就是為了減少切削阻力。由于這種刀具切削輕快,減少了薄壁類(lèi)零件的變形,在生產(chǎn)中得到廣泛的應用。

 

在薄壁零件的車(chē)削中,合理的刀具角度對車(chē)削時(shí)切削力的大小,車(chē)削中產(chǎn)生的熱變形、工件表面的微觀(guān)質(zhì)量都是至關(guān)重要的。刀具前角大小,決定著(zhù)切削變形與刀具前角的鋒利程度。前角大,切削變形和摩擦力減小,但前角太大,會(huì )使刀具的楔角減小,刀具強度減弱,刀具散熱情況差,磨損加快。所以,一般車(chē)削鋼件材料的薄壁零件時(shí),用高速刀具,前角取6°~30°,用硬質(zhì)合金刀具,前角取5°~20°。

 

刀具的后角大,摩擦力小,切削力也相應減小,但后角過(guò)大也會(huì )使刀具強度減弱。在車(chē)削薄壁零件時(shí),用高速鋼車(chē)刀,刀具后角取6°~12°,用硬質(zhì)合金刀具,后角取4°~12°,精車(chē)時(shí)取較大的后角,粗車(chē)時(shí)取較小的后角。車(chē)薄壁零件的內外圓時(shí),取大的主偏角。正確選擇刀具是應對工件變形的必要條件。

 

加工中刀具和工件摩擦產(chǎn)生的熱量也會(huì )使工件變形,因此在很多時(shí)候選擇高速切削加工。在高速切削加工中,由于切屑在較短時(shí)間內被切除,絕大部分切削熱被切屑帶走,減少了工件的熱變形;其次,在高速加工中,由于切削層材料軟化部分的減少,也可減少零件加工的變形,有利于保證零件的尺寸、形狀精度。另外,切削液主要用來(lái)減少切削過(guò)程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液對提高刀具的耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度具有重要作用。因此,在加工中為防止零件變形必須合理使用充分的切削液。

 

加工中采用合理的切削用量是保證零件精度的關(guān)鍵因素。在加工精度要求較高的薄壁類(lèi)零件時(shí),一般采取對稱(chēng)加工,使相對的兩面產(chǎn)生的應力均衡,達到一個(gè)穩定狀態(tài),加工后工件平整。但當某一工序采取較大的吃刀量時(shí),由于拉應力、壓應力失去平衡,工件便會(huì )產(chǎn)生變形。

 

薄壁零件車(chē)削時(shí)變形是多方面的,裝夾工件時(shí)的夾緊力,切削工件時(shí)切削力,工件阻礙刀具切削時(shí)產(chǎn)生的彈性變形和塑性變形,使切削區溫度升高而產(chǎn)生熱變形。所以,我們要在粗加工時(shí),背吃刀量和進(jìn)給量可以取大些;精加工時(shí),刀量一般在0.2~0.5mm,進(jìn)給量一般在0.1~0.2mm/r,甚至更小,切削速度6~120m/min,精車(chē)時(shí)用盡量高的切削速度,但不易過(guò)為高。合理選擇好切削用量,從而到達減少零件變形的目的。


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