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機械加工(gōng)中的工件變形問題,是比較難以解決(jué)的問題。首先必須分析產生變形的原因,然後才能采取(qǔ)應對的措施。
1工件(jiàn)的材(cái)質和結構(gòu)會影響工件(jiàn)的變形
變形(xíng)量的大小與形狀複雜(zá)程度、長寬比和壁(bì)厚大小成正比,與材質的剛(gāng)性和穩定性成正比。所以在設計(jì)零件(jiàn)時盡可能的減(jiǎn)小這(zhè)些因素對工件變形的影響(xiǎng)。尤其(qí)在大型零件的結構上更應該做到結構(gòu)合理(lǐ)。在加(jiā)工前也要對毛(máo)坯硬度、疏鬆等缺陷進行嚴格控(kòng)製,保證(zhèng)毛(máo)坯質量,減少(shǎo)其帶來(lái)的(de)工件變形。
2工件裝夾(jiá)時(shí)造成的變形
工件(jiàn)裝夾時,首先要選擇正確的夾緊點,然後根據夾緊點的位置選擇適當的夾緊力。因此盡可(kě)能(néng)使夾緊點和支撐點一致,使夾(jiá)緊力作用在支撐上,夾緊點應盡可能(néng)靠近加工麵,且(qiě)選擇受力不易(yì)引起夾緊變形的位置。
當工件上有幾個方向的夾緊力作(zuò)用時,要考慮(lǜ)夾緊力(lì)的先後順序,對於使工(gōng)件與支撐接觸夾緊(jǐn)力應先作用,且不易太大,對於平衡切(qiē)削力的主要夾緊力,應作用在最後(hòu)。
其次要增大工件與夾具的接觸麵積或采用軸向夾緊力。增加零件的剛性(xìng),是解決發生夾緊變形的有效辦法,但由於薄壁類零件的形狀和結構的特(tè)點,導致其具有較低的剛性。這樣在裝夾施力的作用下,就會產生變形。
增大工件與夾具的接觸麵積,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(shí),大量使用彈性壓板,目的就是增(zēng)加接觸零件的受力麵積;在車削(xuē)薄壁套的(de)內徑及外圓時,無論是采用(yòng)簡(jiǎn)單的開口過渡環,還是使用彈性(xìng)芯軸(zhóu)、整弧卡爪等,均采用的是增大工件裝夾時的接觸麵積。這種方法有利於承載夾緊力,從而避免零件的變形。采用軸向(xiàng)夾緊力,在生產中也被廣泛使用,設計製作專用夾具可使夾緊力作用在(zài)端麵上,可以解決由(yóu)於工件壁薄,剛性較差,導致的工件彎曲變形。
加工後,零件本身存在內應力,這些(xiē)內應力分布(bù)是一種相對平衡的狀態,零件外形相對穩定,但是去除(chú)一些材料和熱(rè)處(chù)理後內應力發生變化,這時工(gōng)件需要重新達到力的平衡(héng)所以外形就(jiù)發生了變化。解決這類變形可以通(tōng)過熱處理的(de)方法,把需要校直的工件疊成一定高度,采用一(yī)定工裝壓緊成平直狀態,然後把工裝和工件一起放入加熱爐中,根據零件材料的不(bú)同,選(xuǎn)擇不同的加熱溫度和加(jiā)熱(rè)時間。熱校(xiào)直後,工件內部組織穩定。此(cǐ)時,工件不僅得到了較高的直線度(dù),而且加工硬化現(xiàn)象得到消(xiāo)除,更便(biàn)於零件的進一步精(jīng)加工。鑄件要做到時效處理,盡量消除內部的殘餘應力,采用變形後再(zài)加工的方式,即粗加工-時效-再加工(gōng)。

綜上所述,對於易變形工件,在毛坯和加工工藝上都要采用相應的對策,需根據不同(tóng)情況加以分(fèn)析,都會找到一條合適(shì)的工藝路(lù)線的。當然,上述的方法隻是進一步減小工件變形。
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