在機械加工時,變形量的大小與形狀複(fù)雜程度、長寬比和壁厚大小成正(zhèng)比,與材質的剛性和穩定性成正比,如果(guǒ)選擇了(le)性質不合適的材料或材(cái)料質量存在問題,在加工過程中很容易出現變形(xíng)問題,零件加工的工藝如熱處理、退火和焊接等也會對變形產生影響,果工藝不當或者工(gōng)藝流程有誤,都可能導(dǎo)致加工出現問題。
機械加工零件時產生變形的原因有多種,主要包括以下幾(jǐ)個方麵:
內力(lì)作用:在機械加工過程中,零件會受到各種力的作用,如切削(xuē)力、夾緊(jǐn)力等。這些力會導致(zhì)零件內部產生應力,當應力材料的屈服強度時,零件(jiàn)會發生變形。特(tè)別是在車床加工時,利(lì)用向心力的作用,通(tōng)過三爪或四爪卡盤夾緊零件進行加工,夾緊力隨著切削力的(de)增大而增大,隨後隨著切削力的減小(xiǎo)而減小。這種操(cāo)作雖然能使零件在加工過程中(zhōng)受力穩定(dìng),但在夾緊力鬆開後,零件可能會因為內部應力的釋放而(ér)發(fā)生(shēng)變形。
處理變形:熱處理是機械加工中常見的工藝之一,通(tōng)過加熱和冷卻來改變材料的性能。然而,在熱處理過程中,由於材料內部組織的(de)變化和應力的產生,零件容易發生變形。特別是對於長(zhǎng)徑比較大的零件,熱(rè)處(chù)理後更容易出(chū)現草帽彎曲等變形現象。
彈性變形:零件(jiàn)在受到外力作用時,會產生彈性變形。當外力去除後,如果零件能夠恢複原來的形狀和尺寸,這種(zhǒng)變形被(bèi)稱為彈性變形。然而,如果外力過大或作用時間過長,零件可能會發生塑性變形,即變形(xíng)後無法恢複原來的形(xíng)狀和尺寸。工件裝夾引起的變形:在機械加(jiā)工中,工件的裝夾方式對(duì)其變形也有很大影響。如果夾持點(diǎn)選擇不當或夾持力過大,都可能導致零件(jiàn)在加(jiā)工過程中發生變形。此(cǐ)外,如(rú)果夾具的精(jīng)度不高或夾具(jù)與工件(jiàn)之間的接觸麵積不足,也可能導致(zhì)零件變形。
材料因素:材料的性質對零件加工變形有著重要(yào)的影(yǐng)響。例如,材(cái)料的彈性模量、膨脹係數、熱導率等性質都會影響零件(jiàn)在加工(gōng)過程中的變(biàn)形行為。如果選擇了性質不合適(shì)的材料或材料質量存在問題,在(zài)加工過(guò)程中很容易(yì)出現變形問題。為了(le)減少機械加工零件時的變形,可以采取以(yǐ)下措施:
優化(huà)機械加(jiā)工工藝和流程,減少(shǎo)切削力和(hé)切削熱對零件的影響。選擇合適的夾具和定位方法,確保零件在加工過程中的穩定性和準(zhǔn)確性。嚴格控(kòng)製(zhì)加工參數,如切削速度、進給量等,以(yǐ)減少加工過程中的應力和變形。根據零件的使用(yòng)環境和要求選擇適合的材料,並確保材(cái)料質量符合標準。在加工過(guò)程中進行跟蹤監測,及時發現和解決問題,避免變形進一步擴大。