薄板機加工后應力變形

1、薄板機加工后應力變形 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 1mm,加工范圍可達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 ,應重點考慮控制 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。A. 正確選擇材料狀態(tài)及材料紋向： 工藝規(guī)定在下料時應嚴格控制大尺寸方向一定 要取垂直紋向 ,使之擠壓伸長在長向為最小 ,可有效地控制變形。B. 利用反應變原理反復翻面銑削：對于薄板零件，無論在粗銑階段還是精銑階段 必須反復翻面銑削 ,

2、以達到兩面基本平衡 ,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行低溫退火 ，可以恢復材 料彈性,消除應力 ,有助于后續(xù)精加工。D. 使用模具進行熱校平：熱校平的原理是將材料加熱到金屬再結晶溫度以下某個 適當的溫度 ,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,就能使板才內部的各層纖維組織趨于一致 ,達到校平的目的。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 ,則應該考慮改進其結構設計 ,例如整體加工件改進為板 條拼裝件等 ,使之滿足使用而又不變形 ,改進后的結構 ,應有利于控制變形。十章 機械加工的精度 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，由于機床的變形產生鞍形誤差。推導過程推導過程圖 2-12 （2）車削細長軸，由于工件的變形產生

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 毛坯形狀誤差復映 （1）毛坯誤差復映理論 誤差復映規(guī)律與誤差復映系數加工前后的誤差關系分析 加工前后誤差關系分析（續(xù)） （2）降低復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 夾緊力作用點選擇不當（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量， 如機床導軌副、 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， 使實際接觸面積增加， 從而有效地提高接觸剛度。2. 設置輔助支承、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. 提高機床部件的剛度圖 10-19 提高機床部件剛度的裝置四、工件內應力對加工精度的影響 工件內應力是指加在工件上的外部載荷去除后，仍殘存在工件內部的應力。 內應力產生的本質原因在于金屬內部不均勻的體積變化。在以下三種情況下，會產生內應力：（一）毛坯制

6、造和熱處理過程產生的殘余應力。（二）冷校直帶來的殘余應力。（三）切削加工帶來的殘余應力五、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）機床熱變形對加工精度的影響 1車、銑、鉆、鏜 2磨床類機床的熱變形 外圓磨床 平面磨床 雙端面磨床 3.大型機床熱變形（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