零件切削加工 工件变形产生原因

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薄壁零件的加工特点及工艺分析

薄壁零件的加工特点及工艺分析

薄壁零件的加工特点及工艺分析机械加工肯定少不了薄壁零件的加工,而这类零件加工更需要仔细认真,所以了解其加工特点及工艺很有必要。

以下是店铺为你整理推荐薄壁零件的加工特点及工艺分析,希望你喜欢。

薄壁零件的加工特点1)易受力变形:因工件壁薄,在夹紧力的作用下容易产生变形,从而影响工件的尺寸精度和形状精度;(2)易受热变形:因工件较薄,切削热会引起工件热变形,使工件尺寸难于控制;(3)易振动变形:在切削力(特别是径向切削力)的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。

薄壁零件的加工工艺薄壁零件加工精度的容易受到多方面因素的影响,归纳起来主要有以下三方面:(1)受力变形;(2)受热变形;(3)振动变形。

如果采用传统的数控加工工艺,很难加工出符合精度要求的薄壁零件,甚至使薄壁产生破裂。

主要原因如下:(1)在粗加工时,切削量较大,在切削力、夹紧力、残余应力和切削热的作用下,会使薄壁产生一定程度的变形。

(2)半精加工和精加工时,随着材料的去除,工件的刚度已降至非常低,薄壁部分的变形会进一步加剧。

因此,根据薄壁零件的结构特点和加工精度要求,对于薄壁零件,应尽可能选择高速切削技术来加工。

采用高速切削技术,可有效地降低切削力和切削热,消除工件的残余应力,以提高薄壁零件的尺寸稳定性,同时要兼顾加工效率。

除采用高速切削技术外,薄壁零件的加工,还要合理安排加工顺序,尽可能保证内外轮廓线依次交叉切削加工。

以进一步消除工件变形带来的尺寸误差。

薄壁零件的加工举例1、工序的划分本任务划分为两道工序,共分(1)工序一:薄壁加工;(2)工序二:铣凸台和椭圆槽。

(3)工序三:孔加工。

其中工序一是难点。

划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选择φ10 mm双刃键槽铣刀粗加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.3mm,留出半精加工余量,深度方向分层切削,留0.2mm余量;(2)换φ10 mm 四刃立铣刀,采用高速切削技术半精加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.1 mm,深度方向分别留0.1mm余量;(3)用φ10 mm四刃立铣刀,采用高速切削技术,精加工薄壁两条轮廓线,并根据实际测量尺寸控制零件加工精度。

机械加工工件变形原因及预防措施

机械加工工件变形原因及预防措施

机械加工工件变形原因及预防措施提纲:一、机械加工工件变形原因分析二、预防措施总结三、机床的选用与维护四、材料的选择与处理五、工艺的改善与制定一、机械加工工件变形原因分析机械加工工件变形是普遍存在的问题,原因较多,下面将从以下几个方面进行分析。

1. 加工过程因素一般在加工过程中,设备的维护是否得当,加工方式是否合适,切削力是否合理,加工参数是否正确对工件变形有直接影响。

如:刀具选择不当、加工速度过慢、切削液流量不足等。

2. 材料因素在材料的硬度、粘性、弹性、膨胀系数等方面存在差异,不同材料的加工难度也存在差异。

如:温度的影响、种类的不同等。

3. 制造因素用人的非专业水平、工厂环境以及设计会直接影响到加工质量。

如:机床的质量、工艺的可行性等。

二、预防措施总结1. 加工过程中选择合适的切削工具和参数、刀刃结构以及切削液加液量和压力、合理的加工次序、充足的冷却液可以预防过度加热。

2. 保证加工时的机床严格检测,维修、保养好机床能够随时调整加工过程,使加工温度可控,从而得到比较稳定的加热量。

3. 增加过关检测以及制定较为严格的工艺流程保证加工的质量。

4. 精细的设计制造,完整的制造流程以及优秀的设备管理是能够有效预防工件变形的保证,同时增加检测次数可及时发现瑕疵,保证加工质量,减少工件的变形。

三、机床的选用与维护机床的选用与维护对减少工件变形有重要的作用。

因此,在机床的选择上要考虑的主要因素有下面几点:1. 首先,机床要选择较为稳固的设备,粗加工机床,后续精加工机床都要有自己的特点,因此每种机床都要选用适合该种机床的工件加工。

2. 其次,设备的维护也是加工中保持机床稳定性的重要因素之一。

设备的保养要科学规范,注意维护周期、维护环境,根据机床的使用时间、倾向性科学规划保养周期等,以保证机床运转平稳,精加工机床也不能进行过快的滚动,否则对工件的损坏为致命性损伤。

4. 机床调试要点补充步骤一:设备安装位置的选择以及角度上的调整,以保障操作人员质量的稳定。

切削加工中易出现问题的分析

切削加工中易出现问题的分析

切削中易出现问题的分析在机械加工中,由于人为因素或机器的原因,容易造成各种问题使达不到加工要求。

下面就这种问题分析如下:(1):有振纹。

原因:①刀具装夹较差。

②工件不牢固。

③刀具悬伸太长。

④主轴或进给系统不稳定。

解决办法:采用装夹较好的HSK刀柄,或减小切削深度以降低切削力。

增加工件装夹刚性。

减少刀头悬伸量,考虑采用柄部较粗的刀具。

调整机床各部分间隙,保证主轴和进给精度。

采取适当消振措施,如车刀上磨出消振刃。

(2):表面粗糙度差。

原因:①几何因素,由切削运动和刀具的几何形状产生,主要取决于残留面积的高度。

②人为工艺因素,如刀具安装不正确,切削量选取不当。

③不稳定因素,由积屑瘤、鳞刺、切削变形、刀具的磨损、切削刃和工件位置的相对变动等因素产生。

解决粉办法:①适当增大前角,合理选取主后角。

②适当增大刀尖圆弧半径及修光刃宽度,减小副偏角。

③合理选取切削液。

④采用较高的切削速度,适当减小进给量和背吃刀量。

(3):刀刃崩口。

①切削刃微崩。

②切削刃或刀尖崩碎。

③刀片或或刀具折断。

④刀片表层剥落。

⑤切削部位塑性变形。

⑥刀片的热裂。

解决办法:①针对被加工材料和零件的特点,合理选择刀具的牌号。

在具备一定硬度和耐磨性的前提下,必须保证刀具的韧性。

②合理选择刀具的几何角度。

通过调整前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等角度,保证切削刃刀尖具有较好的强度。

在切削刃上磨出负倒棱,防止崩刃的有效措施。

③保证焊接和刃磨的质量,避免因焊接、刃磨不善而带来的各种疵病。

关键工序所用的刀具,其刀面应经过研磨以提高表面质量,并检查有无裂纹。

④合理选择切削用量,避免过大的切削力和过高的切削温度,以防止刀具破损。

⑤尽可能保证工艺系统具有较好的刚性,减小振动。

⑥采取正确的操作方法,尽量使刀具不承受或少承受突变性的负荷。

(4):工件划伤。

①进退刀时刀具碰到工件。

②切削时排屑不当。

解决办法:改变加工路径或调整切削参数,使刀具远离工件。

增大切削液的流出,以较快的流速,保证切屑的顺利排出。

车削工程的问题及解决方案

车削工程的问题及解决方案

车削工程的问题及解决方案车削是一种重要的机械加工方法,通过旋转工件在机床上使其与刀具相对运动,切削成型目的表面,常用于加工轴类零件、内外圆筒面、螺纹孔口等。

在车削工程中,常常会遇到一些问题,例如刀具磨损、工件变形、形位精度不高等。

本文将就车削工程中的常见问题进行分析,并提出相应的解决方案。

一、刀具磨损刀具磨损是车削工程中常见且严重的问题。

在车削过程中,刀具与工件产生摩擦,长时间的摩擦会导致刀具的磨损,从而影响加工效率和质量。

刀具的磨损主要表现为刃部的失效,即切削刃齿的磨损、断裂、破损等。

针对刀具磨损,可以通过以下几种解决方案来减少影响:1. 选择合适的刀具材质:不同的材质适用于不同的工件材料。

一般来说,硬质合金刀具适用于加工硬质工件,而高速钢刀具适用于加工厚度较薄的软质工件。

2. 控制切削参数:合理的切削速度、进给率和切削深度可以减少刀具的磨损。

通过合理选择切削参数,可以控制切削温度和刀具的磨损情况。

3. 定期检查和更换刀具:及时检查刀具的磨损情况,当发现刀具磨损严重时,应及时更换刀具,以确保加工质量和效率。

二、工件变形在车削过程中,由于切削热量和机械变形等原因,工件容易发生变形。

工件变形会导致加工精度不佳、尺寸不准确等问题,影响产品的质量。

为减少工件变形,可以采取如下措施:1.优化切削参数:通过合理控制切削速度、进给率、切削深度等参数,避免过大的切削力和切削温度,减少工件变形的可能性。

2.加工余量设计:在设计工件时,考虑到加工过程中可能引起的变形,给工件留有一定的加工余量,以保证最后的加工尺寸符合要求。

3.采用合适的夹紧方式:在夹紧工件时,选择合适的夹紧方式和夹具,尽量减少工件的变形。

三、形位精度不高形位精度是指工件表面与理想几何体的形状和位置之间的偏差。

在车削过程中,由于切削力、刀具磨损等原因,常常会导致工件的形位精度不高。

为改善形位精度,可以采取以下几种措施:1.使用精密刀具和机床:选择精密度高的刀具和机床,可以有效提高加工的形位精度。

浅析薄壁零件的车削

浅析薄壁零件的车削

浅析薄壁零件的车削摘要:薄壁零件由于刚性差,加工时容易引起变形,影响零件的加工精度。

本文通过分析薄壁零件在加工过程中可能出现的情况,探讨减小薄壁零件变形的方法。

关键词:薄壁变形目前,薄壁零件以其重量轻、结构紧凑等特点大量应用于各个行业,尤其在模具、航空航天和汽车工业等领域应用更为广泛。

但是由于薄壁零件的刚性较差,在车削过程中极易产生变形,不易保证零件的加工质量。

本文通过对薄壁零件在车削过程中可能出现的现象进行分析,探讨减小薄壁零件变形的方法。

一、薄壁零件加工时的现象分析影响薄壁零件加工精度的因素有很多,归纳起来主要有以下几个方面:1.受力变形薄壁零件在车削过程中由于工件内部可能存在的内应力及由于夹紧力不均匀而产生的夹紧外应力的共同作用下易使薄壁零件产生变形(见图1),从而影响零件的尺寸精度和形状精度。

例如,用三爪卡盘夹紧薄壁外圆,车削完成卸下后,被卡爪夹紧部分会因弹性变形而导致零件呈多角形。

为了减小变形,使用前车削扇形软卡爪内孔及内端面并符合零件定位外圆尺寸的0.05mm,且保持内孔与端面垂直,同时采用外加开口套筒或改用特殊软爪等措施来增大接触面积,使夹紧力均匀分布。

2.受热变形因工件较薄,车削过程中产生的切削热易引起工件热变形,使工件尺寸难以控制,对于薄壁零件,十分有害。

3.振动变形在切削力(特别是径向切削力)的作用下,车削时很容易产生振动和变形,从而影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。

在切削过程中,径向切削力会使工件在径向产生弹性变形和振动。

图2所示为车削薄壁套筒零件的示意图,工件装在心轴上。

由于工件中间部分刚性较差,车削过程中弹性变形大,工件呈现中间厚两端逐渐变薄的曲面形状。

二、减小薄壁零件变形的方法根据薄壁零件的特点和要求选择合理的工艺方案,这是保证薄壁零件加工质量的关键,同时要从防止变形和保证精度出发去设计加工工艺。

1.通过热处理消除内应力薄壁零件的毛坯一般是锻造、铸造和钢板滚压焊接件,有较大的内应力,这种内应力的存在,将直接导致工件的变形。

零件切削加工工件变形产生原因

零件切削加工工件变形产生原因

在机械零件成形加工的过程中,我们最常使用的是切削加工工艺。

在对工件进行切削加工的时候,由于切削热、机床零件间的摩擦热、工件的内应力以及夹紧力等原因,会让工件发生变形,使得精度变差,以致造成废品。

因此,在进行机加工的时候,需要对工件变形原因有一定的了解,并做好变形的预防。

工件变形的主要原因有以下几种:一、热变形1、刀具的热变形由于切削热会使刀刃和刀体变热,使刀头变形、伸长而使工件尺寸发生变化。

刀头伸长量与刀头深处长度、截面大小、刀片厚度、刀刃锋利程度由一定关系。

刀头深入长度越大,伸长量越大;刀杆截面与伸长量成反比;刀片越厚伸长量越小。

2、机床的热变形由于切削热与机床零件之间进行摩擦所产生的热,会使机床某些部件发热而发生变形,例如车床主轴箱的变形会使主轴中心高度增加、水平方向内位移。

3、工件的热变形由于切削热会使工件变热,温度上升。

工件变热有均衡变热和不均衡变热两种。

均衡变热会使工件尺寸改变,而形状会保持不变;不均衡变热时,不仅工件尺寸变化,而且形状也会发生变化。

二、内应力引起的变形当零件在没有任何外界符合的作用而内部存在着应力时,内应力是相互平衡的,因此外边面没有什么变化。

内应力有时几乎达到破坏极限,但是在外形上与没有内应力零件并无区别。

生产中产生内应力的原因有以下几个方面:1、铸件的内应力金属液体浇入型模之后,在凝固与冷却的时候体积会发生收缩。

在收缩时会受到铸型阻碍,或者由于铸件各部分在冷却过程中存在温差而引起阻碍,让各部分拉长或压缩产生内应力。

2、锻件和热处理件的内应力锻件和热处理件的内应力,主要是由于热加工过程中,不均匀冷却造成的。

热加工中产生内应力的根源是由材料自塑性状态转变为弹性状态,各种存在温差的原因。

3、冷加工中的内应力冷加工时,使工件表面硬化,并在表面层的金属中呈现内应力。

应力层切除后应力重新分布,使棒料、薄板、圆盘产生扭曲变形.。

加工过程中防止工件变形的几种方法

加工过程中防止工件变形的几种方法

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薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧

薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧

薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧任健强(广东江门市技师学院,广东江门529000)摘要:通常所说的薄壁零件是机械配套零件中认为的径向小、轴向尺寸较小的一种容易变形的零件,然而这种零件因 为重量轻、消耗材料较少、具有较低的成本,从而被广泛运用。

当前的车削加工工艺中普遍存在的容易变形的问题、较大 的因素就是因为薄壁零件加工技术不成熟引起的,尤其是薄壁零件的装夹以及车削等环节,并没有经过大量的实践操作。

本文从薄壁零件的加工装夹工艺以及车削的加工技巧两方面入手,介绍了成熟的薄壁零件加工装夹方法和车削加工技巧、能够有效的减少零件本身因为容易引起热变形以及振动变形导致的材料损失等问题。

关键词:薄壁零件;装夹技巧;车削加工工艺;加工质量;加工效率中图分类号:TG51 文献标识码:A 文章编号:1671-071 1(2017) 07 (上)-0124-02 Research and Exploration|研究与探索•工艺与技术传统的薄壁零件具有重量轻、结构简单等良好优 点,但是在进行车削加工工艺过程中容易因为产生较强 的震动而变形,一般情况下,为了提升加工工艺的精度,在薄壁零件的加工装夹过程中,会在最后的精加工之后 进行光切加工,这也是导致生产效率降低、工时延长的 主要原因。

研究薄壁零件加工装夹的有效方法以及完善 车削加工技巧是当前提升零件质量的重要课题。

1薄壁零件加工及车削加工中遇到的问题1.1薄壁零件存在容易变形的问题一般情况下,薄壁套类零件都具有内外直径差距 较小的特点,同时也具有较弱的强度,在车床作业中,如果在三爪自定心卡盘上进行直接方式的夹紧,就会导 致三个爪点的局部不稳定,从而导致零件整体的变形。

传统的解决方式就是将零件上的每一个可以夹紧的点做 一个均衡的稳定,加大零件装夹的接触面积,这样就使 得零件整体的变形量减轻。

然而这种传统的解决方式并 不能完全的解决薄壁零件变形的本质问题,还需要进一 步进行研究,尽可能的采用转移的方式在夹紧点里面的 作用点上进行装卡,也就是在薄壁零件的内径进行夹紧 处理。

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零件切削加工工件变形产生原因
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在机械零件成形加工的过程中,我们最常使用的是切削加工工艺。

在对工件进行切削加工的时候,由于切削热、机床零件间的摩擦热、工件的内应力以及夹紧力等原因,会让工件发生变形,使得精度变差,以致造成废品。

因此,在进行机加工的时候,需要对工件变形原因有一定的了解,并做好变形的预防。

工件变形的主要原因有以下几种:
一、热变形
1、刀具的热变形
由于切削热会使刀刃和刀体变热,使刀头变形、伸长而使工件尺寸发生变化。

刀头伸长量与刀头深处长度、截面大小、刀片厚度、刀刃锋利程度由一定关系。

刀头深入长度越大,伸长量越大;刀杆截面与伸长量成反比;刀片越厚伸长量越小。

2、机床的热变形
由于切削热与机床零件之间进行摩擦所产生的热,会使机床某些部件发热而发生变形,例如车床主轴箱的变形会使主轴中心高度增加、水平方向内位移。

3、工件的热变形
由于切削热会使工件变热,温度上升。

工件变热有均衡变热和不均衡变热两种。

均衡变热会使工件尺寸改变,而形状会保持不变;不均衡变热时,不仅工件尺寸变化,而且形状也会发生变化。

二、内应力引起的变形
当零件在没有任何外界符合的作用而内部存在着应力时,内应力是相互平衡的,因此外边面没有什么变化。

内应力有时几乎达到破坏极限,但是在外形上与没有内应力零件并无区别。

生产中产生内应力的原因有以下几个方面:
1、铸件的内应力
金属液体浇入型模之后,在凝固与冷却的时候体积会发生收缩。

在收缩时会受到铸型阻碍,或者由于铸件各部分在冷却过程中存在温差而引起阻碍,让各部分拉长或压缩产生内应力。

2、锻件和热处理件的内应力
锻件和热处理件的内应力,主要是由于热加工过程中,不均匀冷却造成的。

热加工中产生内应力的根源是由材料自塑性状态转变为弹性状态,各种存在温差的原因。

3、冷加工中的内应力
冷加工时,使工件表面硬化,并在表面层的金属中呈现内应力。

应力层切除后应力重新分布,使棒料、薄板、圆盘产生扭曲变形。

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