薄板機(jī)加工后應(yīng)力變形

1、薄板機(jī)加工后應(yīng)力變形 薄板零件加工一般采用銑削加工成形，刀具常采用立銑刀 ,工件材料均為軋制鋁 板和銅板。加工后的厚度最小處達(dá) 1mm,加工范圍可達(dá)200mrK 200mm。由于 材料去除量大,厚度薄,在加工后常出對于此類零件 ,在制訂工藝方案時 ,應(yīng)重點(diǎn)考慮控制 變形問題。采取以下幾方面的主要措施 ,可以減少薄板件的加工變形，有效地將變形控制在 極小的范圍內(nèi)。A. 正確選擇材料狀態(tài)及材料紋向： 工藝規(guī)定在下料時應(yīng)嚴(yán)格控制大尺寸方向一定 要取垂直紋向 ,使之?dāng)D壓伸長在長向為最小 ,可有效地控制變形。B. 利用反應(yīng)變原理反復(fù)翻面銑削：對于薄板零件，無論在粗銑階段還是精銑階段 必須反復(fù)翻面銑削 ,

2、以達(dá)到兩面基本平衡 ,最大限度消除變形。C. 加工過程中退火或自然時效：對粗銑后的薄板零件進(jìn)行低溫退火 ，可以恢復(fù)材 料彈性,消除應(yīng)力 ,有助于后續(xù)精加工。D. 使用模具進(jìn)行熱校平：熱校平的原理是將材料加熱到金屬再結(jié)晶溫度以下某個 適當(dāng)?shù)臏囟?,這時,由于材料變形抗力隨溫度升高而急劇下降 ,通過施加很小的外 力,就能使板才內(nèi)部的各層纖維組織趨于一致 ,達(dá)到校平的目的。E. 合理使用冷卻潤滑液F. 切削刀具盡量鋒利G. 人工冷校平：人工校正變形的方法可達(dá)到較好的效果 ,但它對工人的操作水平 要求高。H. 多次走刀總之，對于薄板件的加工要針對不同的零件類型 ,采取不同的方法。對于個別工 藝上難以控

3、制變形的零件 ,則應(yīng)該考慮改進(jìn)其結(jié)構(gòu)設(shè)計 ,例如整體加工件改進(jìn)為板 條拼裝件等 ,使之滿足使用而又不變形 ,改進(jìn)后的結(jié)構(gòu) ,應(yīng)有利于控制變形。十章 機(jī)械加工的精度 第二講工藝系統(tǒng)的受力變形與熱變形 主要內(nèi)容一、工藝系統(tǒng)受力變形現(xiàn)象圖 10-11 工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生加工誤差二、工藝系統(tǒng)的剛度I. 剛度的原始定義2. 工藝系統(tǒng)的靜剛度3. 工藝系統(tǒng)剛度的計算三、工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響切削力、（一）切削力對加工精度的影響 1切削力作用點(diǎn)位置變化對加工精度的影響 （1）在兩頂尖間車削短而粗的光軸，由于機(jī)床的變形產(chǎn)生鞍形誤差。推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程圖 2-12 （2）車削細(xì)長軸，由于工件的變形產(chǎn)生

4、鼓形誤差。合成分析 工藝系統(tǒng)受力變形隨切削力作用點(diǎn)位置變化例子 2切削力大小變化對加工精度的影響 圖 10-16 毛坯形狀誤差復(fù)映 （1）毛坯誤差復(fù)映理論 誤差復(fù)映規(guī)律與誤差復(fù)映系數(shù)加工前后的誤差關(guān)系分析 加工前后誤差關(guān)系分析（續(xù)） （2）降低復(fù)映誤差的主要工藝措施（二）切削過程中受力方向變化引起的工件形狀誤差圖 10-17 慣性力所引起的加工誤差（三）其他力引起的工藝系統(tǒng)變形對加工精度的影響 夾緊力作用點(diǎn)選擇不當(dāng)（2）自重引起的受力變形 三、減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施 1提高零件連接表面的接觸剛度 常用的方法是：改善工藝系統(tǒng)主要零件接觸面的配合質(zhì)量， 如機(jī)床導(dǎo)軌副、 錐體與錐孔、 頂尖與中心

5、孔等配 合面采用刮研與研磨， 以提高配合表面的形狀精度， 減小表面粗糙度， 使實(shí)際接觸面積增加， 從而有效地提高接觸剛度。2. 設(shè)置輔助支承、提高工件剛度、減少變形 。圖 10-18 增加支承以提高工件的剛度3. 采用合理的裝夾和加工方式。4. 合理裝夾工件以減少夾緊變形圖 10-20 所示為加工薄壁套筒零件圖 10-21 所示為磨削薄板工件5. 提高機(jī)床部件的剛度圖 10-19 提高機(jī)床部件剛度的裝置四、工件內(nèi)應(yīng)力對加工精度的影響 工件內(nèi)應(yīng)力是指加在工件上的外部載荷去除后，仍殘存在工件內(nèi)部的應(yīng)力。 內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的本質(zhì)原因在于金屬內(nèi)部不均勻的體積變化。在以下三種情況下，會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力：（一）毛坯制

6、造和熱處理過程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。（二）冷校直帶來的殘余應(yīng)力。（三）切削加工帶來的殘余應(yīng)力五、工藝系統(tǒng)剛度的試驗測定（一）車床剛度的測定 （三）影響部件剛度的主要因素（二）銑床剛度的測定（三）鉆床剛度的測定六、工藝系統(tǒng)的熱變形（一）工藝系統(tǒng)的熱源與傳遞（二）機(jī)床熱變形對加工精度的影響 1車、銑、鉆、鏜 2磨床類機(jī)床的熱變形 外圓磨床 平面磨床 雙端面磨床 3.大型機(jī)床熱變形（三）工件熱變形及其對加工精度影響 （1） 工件均勻受熱 （2） 工件不均勻受熱 圖 10-25 工件單面受熱時的彎曲變形計算（四）刀具熱變形對加工精度的影響 圖 10-26 車刀的熱變形（五）減少和控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑 隔熱和冷卻2