Jaka jest przyczyna deformacji obrabianego przedmiotu i jak jej uniknąć? 2

Materiał i struktura przedmiotu obrabianego wpłyną na odkształcenie przedmiotu obrabianego

Odkształcenie jest wprost proporcjonalne do złożoności kształtu, proporcji i grubości ścianki, a także sztywności i stabilności materiału. Dlatego przy projektowaniu części wpływ tych czynników na odkształcenie przedmiotu obrabianego powinien być maksymalnie zmniejszony.

Zwłaszcza w przypadku konstrukcji dużych części struktura powinna być rozsądna. Przed obróbką należy ściśle kontrolować twardość, porowatość i inne wady półfabrykatu, aby zapewnić jakość półfabrykatu i zmniejszyć deformację przedmiotu obrabianego.

Odkształcenie spowodowane mocowaniem przedmiotu obrabianego

Po zamocowaniu przedmiotu obrabianego należy najpierw wybrać właściwy punkt mocowania, a następnie odpowiednią siłę mocowania zgodnie z położeniem punktu mocowania. Dlatego punkt mocowania i punkt podparcia powinny być w miarę możliwości spójne, aby siła docisku działała na podporę. Punkt mocowania powinien znajdować się jak najbliżej powierzchni roboczej i należy wybrać pozycję, w której siła nie jest łatwa do spowodowania odkształcenia mocowania.

Gdy istnieje kilka kierunków siły docisku działającej na obrabiany przedmiot, należy wziąć pod uwagę kolejność siły docisku. Aby stykać się z obrabianym przedmiotem z podporą, siła docisku powinna działać jako pierwsza i nie jest łatwo zbyt duża. Aby główna siła docisku równoważyła siłę skrawania, powinna działać jako ostatnia.

Po drugie, należy zwiększyć powierzchnię styku przedmiotu obrabianego z uchwytem lub zastosować osiową siłę mocowania. Zwiększenie sztywności części jest skutecznym sposobem rozwiązania problemu deformacji zaciskania, ale ze względu na kształt i charakterystykę struktury części cienkościennych ma niską sztywność. W ten sposób pod wpływem siły docisku nastąpi odkształcenie.

Zwiększenie powierzchni styku między przedmiotem obrabianym a uchwytem może skutecznie zmniejszyć odkształcenie przedmiotu obrabianego podczas mocowania. Na przykład podczas frezowania części cienkościennych stosuje się dużą liczbę elastycznych płyt dociskowych, aby zwiększyć obszar naprężeń części stykowych; Obracając wewnętrzną średnicę i zewnętrzny okrąg tulei cienkościennej, czy to za pomocą prostego otwartego pierścienia przejściowego, czy za pomocą elastycznego trzpienia, całego pazura łukowego itp., ma to na celu zwiększenie powierzchni styku obrabiany przedmiot podczas mocowania. Ta metoda sprzyja przenoszeniu siły docisku, aby uniknąć deformacji części. Osiowa siła docisku jest również szeroko stosowana w produkcji. Konstrukcja i produkcja specjalnego uchwytu może sprawić, że siła zacisku będzie działać na powierzchnię czołową, co może rozwiązać problem odkształcenia gięcia przedmiotu obrabianego ze względu na cienką ścianę i słabą sztywność przedmiotu obrabianego.Jaka jest przyczyna deformacji obrabianego przedmiotu i jak jej uniknąć? 3

 Odkształcenie spowodowane obróbką przedmiotu

W procesie skrawania, na skutek działania siły skrawania, obrabiany przedmiot wytwarza odkształcenie sprężyste w kierunku siły, co często nazywane jest zjawiskiem puszczania narzędzia. Aby poradzić sobie z tego rodzaju deformacją, należy podjąć odpowiednie środki na narzędziu skrawającym. Podczas wykańczania narzędzie tnące musi być ostre. Z jednej strony może zmniejszyć opór tworzony przez tarcie między narzędziem skrawającym a przedmiotem obrabianym, z drugiej strony może poprawić zdolność rozpraszania ciepła przez narzędzie skrawające podczas cięcia przedmiotu obrabianego, aby zmniejszyć resztkową wewnętrzną nacisk na obrabiany przedmiot.

Np. przy frezowaniu dużej płaszczyzny części cienkościennych stosuje się metodę frezowania jednoostrzowego, a parametry narzędzia dobierają większy główny kąt ugięcia i większy kąt natarcia, w celu zmniejszenia oporów skrawania. Ze względu na małą prędkość skrawania narzędzie zmniejsza odkształcenia elementów cienkościennych i jest szeroko stosowane w produkcji.

W toczeniu części cienkościennych, rozsądny kąt narzędzia jest bardzo ważny dla siły skrawania, odkształcenia termicznego i mikrojakości powierzchni przedmiotu obrabianego. Odkształcenie skrawania i ostrość kąta natarcia narzędzia są zdeterminowane wielkością kąta natarcia narzędzia. Jeśli kąt natarcia jest zbyt duży, odkształcenie skrawania i tarcie ulegną zmniejszeniu, ale jeśli kąt natarcia będzie zbyt duży, zmniejszy się kąt klina narzędzia, zmniejszy się wytrzymałość narzędzia, rozproszenie ciepła narzędzie będzie słabe, a zużycie będzie przyspieszone. Dlatego przy toczeniu cienkościennych części stalowych należy stosować narzędzia skrawające szybkoobrotowe o kącie natarcia od 6° do 30° oraz narzędzia skrawające z węglików spiekanych o kącie natarcia od 5° do 20°.

Gdy kąt oparcia narzędzia jest duży, siła tarcia jest niewielka, a siła skrawania jest odpowiednio zmniejszona, ale jeśli kąt oparcia jest zbyt duży, siła narzędzia zostanie osłabiona. Podczas toczenia części cienkościennych należy używać narzędzia tokarskiego ze stali szybkotnącej, kąt tylny narzędzia wynosi od 6 ° do 12 °, a narzędzia tnącego z węglika spiekanego, kąt tylny wynosi od 4 ° do 12 ° do toczenia wykończeniowego i mniejszy do toczenia zgrubnego . Podczas obracania wewnętrznych i zewnętrznych okręgów części cienkościennych należy wziąć pod uwagę duży główny kąt ugięcia. Prawidłowy dobór narzędzi skrawających jest warunkiem koniecznym do radzenia sobie z deformacją obrabianego przedmiotu.

Podczas obróbki, ciepło generowane przez tarcie między narzędziem a przedmiotem obrabianym również odkształci obrabiany przedmiot, dlatego często wybiera się obróbkę z dużą prędkością. W obróbce wysokoobrotowej, ponieważ wiór jest usuwany w krótkim czasie, większość ciepła skrawania jest odbierana przez wiór, co zmniejsza odkształcenie termiczne przedmiotu obrabianego; Po drugie, w obróbce wysokoobrotowej zmniejszenie części miękniejącej materiału warstwy skrawającej może również zmniejszyć odkształcenie części, co sprzyja zapewnieniu dokładności wymiarowej i kształtu części. Ponadto płyn obróbkowy stosuje się głównie w celu zmniejszenia tarcia i temperatury skrawania w procesie skrawania. Rozsądne stosowanie chłodziwa odgrywa ważną rolę w poprawie trwałości narzędzia, jakości powierzchni obróbki i dokładności obróbki. Dlatego, aby zapobiec deformacji części, konieczne jest rozsądne stosowanie wystarczającej ilości płynu obróbkowego.

Rozsądne parametry cięcia są kluczowymi czynnikami zapewniającymi dokładność części. Podczas obróbki części cienkościennych o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji zwykle stosuje się obróbkę symetryczną, aby naprężenia generowane po dwóch przeciwnych stronach były zrównoważone i osiągnęły stan stabilny. Po obróbce przedmiot obrabiany jest gładki. Jednak, gdy pewien proces wymaga dużej ilości skrawania, z powodu braku równowagi naprężenia rozciągającego i naprężenia ściskającego, obrabiany przedmiot ulegnie deformacji.

Odkształcenie części cienkościennych podczas toczenia jest wieloaspektowe. Siła docisku przy mocowaniu przedmiotu obrabianego, siła skrawania przy cięciu przedmiotu obrabianego, odkształcenie sprężyste i odkształcenie plastyczne, gdy przedmiot obrabiany utrudnia działanie narzędzia tnącego, a temperatura w obszarze cięcia wzrasta, co powoduje odkształcenie termiczne. Dlatego potrzebujemy obróbki zgrubnej, posuw wsteczny i posuw mogą być większe; Podczas wykańczania ilość narzędzia wynosi zazwyczaj 0,2 ~ 0,5 mm, prędkość posuwu wynosi zazwyczaj 0,1 ~ 0,2 mm/obr lub nawet mniej, a prędkość skrawania wynosi 6 ~ 120 m/min. podczas wykańczania prędkość cięcia powinna być jak najwyższa, ale nie jest łatwo być zbyt dużą. Rozsądny dobór parametrów skrawania może zmniejszyć deformację części.

Naprężenia i odkształcenia po obróbce

Po obróbce skrawaniem w samej części występują naprężenia wewnętrzne, a rozkład tych naprężeń wewnętrznych jest stanem stosunkowo zrównoważonym. Kształt części jest stosunkowo stabilny, ale naprężenia wewnętrzne zmieniają się po usunięciu niektórych materiałów i obróbce cieplnej. W tym momencie obrabiany przedmiot musi ponownie osiągnąć równowagę naprężeń, więc zmienia się kształt. Aby rozwiązać ten rodzaj deformacji, możemy układać obrabiane przedmioty, które mają zostać wyprostowane na określoną wysokość poprzez obróbkę cieplną, użyć określonego oprzyrządowania, aby docisnąć je do stanu płaskiego, a następnie umieścić oprzyrządowanie i przedmioty obrabiane razem w piecu grzewczym. W zależności od różnych materiałów części, możemy wybrać inną temperaturę i czas nagrzewania. Po prostowaniu na gorąco wewnętrzna struktura przedmiotu obrabianego jest stabilna. W tym czasie obrabiany przedmiot nie tylko uzyskuje większą prostoliniowość, ale również eliminuje się zjawisko umocnienia przez zgniot, co jest wygodniejsze do dalszego wykańczania części. Odlew powinien być postarzany, aby w jak największym stopniu wyeliminować wewnętrzne naprężenia szczątkowe, a następnie obrabiany po odkształceniu, czyli obróbce zgrubnej, starzeniowej.

Aby duże części mogły przyjąć obróbkę profilową, to znaczy przewidzieć odkształcenie przedmiotu obrabianego po montażu, odkształcenie jest zarezerwowane w przeciwnym kierunku podczas przetwarzania, co może skutecznie zapobiegać deformacji części po montażu.

Jaka jest przyczyna deformacji obrabianego przedmiotu i jak jej uniknąć? 4

 Podsumowanie

W celach informacyjnych podsumowałem następujące rozwiązania!

1. W celu zmniejszenia naprężeń i deformacji przedmiotu obrabianego należy przeprowadzić odpowiednią i naukową obróbkę starzenia materiału przedmiotu obrabianego;

2. W celu zmniejszenia odkształceń spowodowanych zbyt dużą ilością skrawania lub zbyt wysoką temperaturą należy odpowiednio ustawić naddatek na obróbkę oraz przyjąć zasadę małej ilości i wielokrotności dla wolnej obróbki;

3. W przypadku obróbki zakrzywionej powierzchni konieczne jest wykonanie odpowiedniego uchwytu, aby zrównoważyć siłę mocowania przedmiotu obrabianego, aby zmniejszyć odkształcenie przedmiotu obrabianego.

Podsumowując, w przypadku obrabianego przedmiotu łatwo odkształcającego się należy zastosować odpowiednie środki zaradcze w technologii półfabrykatu i obróbki. Należy go przeanalizować w zależności od różnych sytuacji, aby znaleźć odpowiednią ścieżkę procesu. Oczywiście powyższa metoda ma na celu jedynie dalsze zmniejszenie deformacji przedmiotu obrabianego, jeśli chcesz uzyskać przedmiot o wyższej precyzji, musisz kontynuować naukę, eksplorację i badania.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *