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零件在机械加工时引起的变形
- 2021-06-16-

机械加工过程中,工件会因切削力而在受力方向发生弹性变形,这种现象称为让刀具进入实际运行的现象。为保证加工质量,在机械加工过程中采取了一些措施加以防止。最常见的方法是在精加工时要求刀具锋利,这样可以减少刀具与工件之间摩擦产生的阻力和工件内的残余内应力。



从薄壁零件铣削大平面时,通常使用单刃铣削方法。为降低剪切阻力,刀具参数选择一般选择较大的导程角和较大的前角。由于该类刀具切削轻,薄壁件变形小,因此在生产中得到广泛应用。

在车削薄壁零件的过程中,刀具的角度对车削时切削力的大小、车削时产生的热变形以及工件表面的微观质量非常有用。刀具攻角的大小决定了刀具的切削变形和刀具攻角的锐度。大前角会减少切削变形和摩擦,但过大的前角会减小刀具的楔角,削弱刀具强度,刀具散热不良,加速磨损。

刀具后角大,摩擦力小,切削力相应减小,但后角过大也会削弱刀具的强度。车削薄壁件时,使用高速钢车刀,刀具后角为6-12,硬质合金刀具,后角为4-12,且使用最大后角从背面取最小角度时用于精车。旋转薄壁零件的内外圆时,取大导程角。正确选择刀具是应对工件变形的必要条件。

同时,在机械加工过程中,刀具与工件摩擦产生的热量也是造成工件变形的主要原因之一。因此,往往选择高速切削,以避免工件变形。在高速加工中,由于切屑在较短的时间内被清除,切屑吸收了大部分切削热,减少了工件的热变形;其次,在高速加工中,切削的软化也是减层材料,可以减少零件加工的变形,有助于保证零件尺寸和形状的精度。此外,切削液的应用对减少摩擦和降低摩擦热也有重要作用。因此,为防止零件翘曲,应合理使用切削液。

为保证零件的精度,在机械加工过程中需要选择合理的切削量。加工精度要求较高的薄壁零件时,一般采用对称加工,使对边应力平衡至稳定状态,加工后工件保持光滑。但是,当在某道工序中大量取刀时,工件会因拉应力和压应力失去平衡而变形。