发布时间：2024-10-10点击：1530
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
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