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如何减少零件机加工时变形措施?

文章出处:公司动态 责任编辑:苏敏特精密机械科技(东莞)有限公司 发表时间:2024-08-01
  ​减少零件机加工时的变形措施是一个综合性的过程,需要综合考虑材质、加工方法、夹具设计、切削参数等多个方面。以下是一些具体的措施:

一、优化毛坯制造工艺

减少内应力:毛坯在制造过程中会产生内应力,这些内应力在后续加工中可能导致零件变形。通过自然时效、人工时效或振动处理等方法,可以部分消除毛坯的内应力,从而减少加工过程中的变形。
零件机加工
二、选择合适的切削参数和刀具

切削参数:切削速度、进给量和切削深度等参数需要根据零件材质、形状和加工要求进行合理选择。例如,减小背吃刀量可以降低切削力,但也会降低生产效率。在数控加工中,可以通过提高机床转速和增大进给量来保持加工效率,同时降低切削力。

刀具选择:刀具的材料和几何参数对切削力和切削热量有重要影响。合理选择刀具几何参数,如前角、后角、螺旋角和主偏角,可以磨削锋利的边缘,减少切削变形。此外,改善刀具结构,如减少铣刀齿数、加大容屑空间、精磨刀齿等,也可以降低切削热和切削变形。

三、合理选择夹紧方式和夹紧力

夹具设计:夹具的设计和选择对零件加工变形有很大影响。合理的夹具设计可以确保零件在加工过程中的稳定性,减少夹紧力对零件变形的影响。对于刚性较差的薄壁零件,可以采用轴向端面压紧的方法或真空吸盘等夹具,以获得分布均匀的夹紧力。

夹紧力控制:在保证工件不松动的前提下,夹紧力应尽可能小。过大的夹紧力会导致零件变形。此外,夹紧力的作用点应尽可能在支承面上,并作用在工件刚性好的方向。

四、合理安排加工顺序和切削用量

加工顺序:合理的加工顺序可以减少零件的内应力,降低变形风险。例如,可以先进行粗加工,再进行精加工,以减少切削力和切削热对零件的影响。对于加工余量大的零件,宜采用对称加工,以避免热量集中导致变形。

切削用量:在切削过程中,通过改变切削用量来减少切削力、切削热。在数控加工中,可以通过减小背吃刀量、增大进给量和提高机床转速来实现这一目标。

五、实时监测和调整

加工过程监测:在加工过程中进行实时监测,及时发现并纠正变形。通过监测切削力、切削温度等参数,可以判断零件是否发生变形,并采取相应的措施进行调整。

六、其他措施

改善工件夹装方法:对于薄壁工件等刚性较差的零件,可以采用填塞法等方法增加工艺刚性,减少装夹和切削过程中的变形。

表面处理:通过表面处理如阳极氧化等工艺,可以进一步改善或改变零件的表面特性,提高零件的刚性和抗变形能力。