发布时间：2024-10-10点击：1543
机械加工中的工件变形问题，，，， ，是比较难解决的问题。。。 。。。 。必须分析产生变形的原因，，，， ，然后才能采取应对的措施。。。 。。。 。
工件的材质和结构会影响工件的变形
变形量的大小与形状复杂程度、长宽比和壁厚大小成正比，，，， ，与材质的刚性和稳定性成正比。。。 。。。 。所以在设计零件时尽可能的减小这些因素对工件变形的影响。。。 。。。 。
尤其在大型零件的结构上更应该做到结构合理。。。 。。。 。在加工前也要对毛坯硬度、疏松等缺陷进行严格控制，，，， ，保证毛坯质量，，，， ，减少其带来的工件变形。。。 。。。 。
工件装夹时造成的变形
工件装夹时，，，， ，首先要选择正确的夹紧点，，，， ，然后根据夹紧点的位置选择适当的夹紧力。。。 。。。 。因此尽可能使夹紧点和支撑点一致，，，， ，使夹紧力作用在支撑上，，，， ，夹紧点应尽可能靠近加工面，，，， ，且选择受力不易引起夹紧变形的位置。。。 。。。 。当工件上有几个方向的夹紧力作用时，，，， ，要考虑夹紧力的先后顺序，，，， ，对于使工件与支撑接触夹紧力应先作用，，，， ，
且不易太大，，，， ，对于平衡切削力的主要夹紧力，，，， ，应作用在***后。。。 。。。 。其次要增大工件与夹具的接触面积或采用轴向夹紧力。。。 。。。 。增加零件的刚性，，，， ，是解决发生夹紧变形的有效办法，，，， ，但由于薄壁类零件的形状和结构的特点，，，， ，导致其具有较低的刚性。。。 。。。 。这样在装夹施力的作用下，，，， ，就会产生变形。。。 。。。 。增大工件与夹具的接触面积，，，， ，可有效降低工件装夹时的变形。。。 。。。 。
如在铣削加工薄壁件时，，，， ，大量使用弹性压板，，，， ，目的就是增加接触零件的受力面积；；；； ；在车削薄壁套的内径及外圆时，，，， ，无论是采用简单的开口过渡环，，，， ，还是使用弹性芯轴、整弧卡爪等，，，， ，均采用的是增大工件装夹时的接触面积。。。 。。。 。这种方法有利于承载夹紧力，，，， ，从而避免零件的变形。。。 。。。 。采用轴向夹紧力，，，， ，在生产中也被广泛使用，，，， ，设计制作专用夹具可使夹紧力作用在端面上，，，， ，可以解决由于工件壁薄�。。 。。。 。�， ，刚性较差，，，， ，导致的工件弯曲变形。。。 。。。 。
工件加工时造成的变形
工件在切削过程中由于受到切削力的作用，，，， ，产生向着受力方向的弹性形变，，，， ，就是我们常说的让刀现象。。。 。。。 。应对此类变形在刀具上要采取相应的措施，，，， ，精加工时要求刀具锋利，，，， ，一方面可减少刀具与工件的摩擦所形成的阻力，，，， ，另一方面可提高刀具切削工件时的散热能力，，，， ，从而减少工件上残余的内应力。。。 。。。 。
例如在铣削薄壁类零件的大平面时，，，， ，使用单刃铣削法，，，， ，刀具参数选取了较大的主偏角和较大的前角，，，， ，目的就是为了减少切削阻力。。。 。。。 。由于这种刀具切削轻快，，，， ，减少了薄壁类零件的变形，，，， ，在生产中得到广泛的应用。。。 。。。 。
在薄壁零件的车削中，，，， ，合理的刀具角度对车削时切削力的大小�。。 。。。 。�， ，车削中产生的热变形、工件表面的微观质量都是至关重要的。。。 。。。 。刀具前角大小�。。 。。。 。�， ，决定着切削变形与刀具前角的锋利程度。。。 。。。 。前角大，，，， ，切削变形和摩擦力减小�。。 。。。 。�， ，但前角太大，，，， ，会使刀具的楔角减小�。。 。。。 。�， ，刀具强度减弱，，，， ，刀具散热情况差，，，， ，磨损加快。。。 。。。 。所以，，，， ，一般车削钢件材料的薄壁零件时，，，， ，用高速刀具，，，， ，前角取6°～30°；；；； ；用硬质合金刀具，，，， ，前角取5°～20°。。。 。。。 。刀具的后角大，，，， ，摩擦力小�。。 。。。 。�， ，切削力也相应减小�。。 。。。 。�， ，但后角过大也会使刀具强度减弱。。。 。。。 。
在车削薄壁零件时，，，， ，用高速钢车刀，，，， ，刀具后角取6°～12°，，，， ，用硬质合金刀具，，，， ，后角取4°～12°，，，， ，精车时取较大的后角，，，， ，粗车时取较小的后角。。。 。。。 。车薄壁零件的内外圆时，，，， ，取大的主偏角。。。 。。。 。正确选择刀具是应对工件变形的必要条件。。。 。。。 。加工中刀具和工件摩擦产生的热量也会使工件变形，，，， ，因此在很多时候选择高速切削加工。。。 。。。 。在高速切削加工中，，，， ，由于切屑在较短时间内被切除，，，， ，绝大部分切削热被切屑带走，，，， ，减少了工件的热变形；；；； ；其次，，，， ，在高速加工中，，，， ，由于切削层材料软化部分的减少，，，， ，也可减少零件加工的变形，，，， ，有利于保证零件的尺寸、形状精度。。。 。。。 。
另外，，，， ，切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。。。 。。。 。合理使用切削液对提高刀具的耐用度和加工表面质量、加工精度具有重要作用。。。 。。。 。因此，，，， ，在加工中为防止零件变形必须合理使用充分的切削液。。。 。。。 。加工中采用合理的切削用量是保证零件精度的关键因素。。。 。。。 。在加工精度要求较高的薄壁类零件时，，，， ，一般采取对称加工，，，， ，使相对的两面产生的应力均衡，，，， ，达到一个稳定状态，，，， ，加工后工件平整。。。 。。。 。但当某一工序采取较大的吃刀量时，，，， ，由于拉应力、压应力失去平衡，，，， ，工件便会产生变形。。。 。。。 。
薄壁零件车削时变形是多方面的，，，， ，装夹工件时的夹紧力，，，， ，切削工件时切削力，，，， ，工件阻碍刀具切削时产生的弹性变形和塑性变形，，，， ，使切削区温度升高而产生热变形。。。 。。。 。所以，，，， ，我们要在粗加工时，，，， ，背吃刀量和进给量可以取大些；；；； ；精加工时，，，， ，刀量一般在0.2～0.5mm，，，， ，进给量一般在0.1～0.2mm/r，，，， ，甚至更小�。。 。。。 。�， ，切削速度6～120m/min，，，， ，精车时用尽量高的切削速度，，，， ，但不易过为高。。。 。。。 。合理选择好切削用量，，，， ，从而到达减少零件变形的目的。。。 。。。 。
加工后应力变形
加工后，，，， ，零件本身存在内应力，，，， ，这些内应力分布是一种相对平衡的状态，，，， ，零件外形相对稳定，，，， ，但是去除一些材料和热处理后内应力发生变化，，，， ，这时工件需要重新达到力的平衡所以外形就发生了变化。。。 。。。 。解决这类变形可以通过热处理的方法，，，， ，把需要校直的工件叠成一定高度，，，， ，采用一定工装压紧成平直状态，，，， ，然后把工装和工件一起放入加热炉中，，，， ，根据零件材料的不同，，，， ，选择不同的加热温度和加热时间。。。 。。。 。热校直后，，，， ，工件内部组织稳定。。。 。。。 。此时，，，， ，工件不仅得到了较高的直线度，，，， ，而且加工硬化现象得到消除，，，， ，更便于零件的进一步精加工。。。 。。。 。
铸件要做到时效处理，，，， ，尽量消除内部的残余应力，，，， ，采用变形后再加工的方式，，，， ，即粗加工—时效—再加工。。。 。。。 。对于大型零件要采用仿形加工，，，， ，即预计工件装配后的变形量，，，， ，加工时在相反的方向预留出变形量，，，， ，可有效的防止零件在装配后的变形。。。 。。。 。
综上所述，，，， ，对于易变形工件，，，， ，在毛坯和加工工艺上都要采用相应的对策，，，， ，需根据不同情况加以分析，，，， ，都会找到一条合适的工艺路线的。。。 。。。 。当然，，，， ，上述的方法只是进一步减小工件变形，，，， ，如果想得到更高精的工件，，，， ，还需要不断的学习、探讨和研究。。。 。。。 。
来源：兰兴电力
