工件进行机械加工时造成的变形

工件进行机械加工时造成的变形

工件在加工的过程中会因为受到切削力的作用而出现向着受力方向出现的弹性形变,这在实际操作中被称为让刀现象。为保证加工质量,在机械加工中,采取一些措施来预防。最常见的方法是在精加工时要求刀具锋利,这样一来既可以减少刀具与工件摩擦产生的阻力又可以减少工件上残余内应力。

在铣削薄壁类零件的大平面时,一般会采用单刃铣削法,为了减少切削阻力,刀具参数选取一般会选择较大的主偏角和较大的前角。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。

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在对薄壁零件进行车削的过程中,刀具角度对于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有很大帮助。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。

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。

同时在加工中,刀具和工件摩擦产生的热量也是造成工件变形的主要原因之一,因此很多时候会选择高速切削加工来防止工件变形。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,切削液的应用对于减少摩擦降低摩擦热也起到很大作用。因此,在加工中为防止零件变形必须合理使用切削液。

为了保证零件精度,加工中需要选择合理的切削用量。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。

 

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