В чем причина деформации заготовки и как этого избежать?

Материал и структура заготовки будут влиять на деформацию заготовки.

Деформация прямо пропорциональна сложности формы, соотношению сторон и толщине стенки, а также жесткости и устойчивости материала. Поэтому при проектировании деталей следует максимально уменьшить влияние этих факторов на деформацию заготовки.

Особенно в структуре крупных частей структура должна быть разумной. Перед обработкой следует строго контролировать твердость, пористость и другие дефекты заготовки, чтобы обеспечить качество заготовки и уменьшить деформацию заготовки.

Деформация, вызванная зажимом заготовки

Когда заготовка зажимается, сначала следует выбрать правильную точку зажима, а затем следует выбрать соответствующее усилие зажима в соответствии с положением точки зажима. Поэтому точка зажима и точка опоры должны быть максимально согласованы, чтобы усилие зажима действовало на опору. Точка зажима должна быть как можно ближе к обрабатываемой поверхности, и следует выбрать положение, в котором усилие не может вызвать деформацию зажима.

При наличии нескольких направлений силы зажима, действующей на заготовку, следует учитывать порядок силы зажима. Для контакта заготовки с опорой сначала должно действовать усилие зажима, которое не должно быть слишком большим. Поскольку основная прижимная сила, уравновешивающая силу резания, должна действовать в последнюю очередь.

Во-вторых, следует увеличить площадь контакта между заготовкой и приспособлением или использовать осевое усилие зажима. Повышение жесткости деталей является эффективным способом решения проблемы деформации зажима, но из-за особенностей формы и конструкции тонкостенных деталей жесткость низкая. Таким образом, под действием прижимной силы будет происходить деформация.

Увеличение площади контакта между заготовкой и приспособлением может эффективно уменьшить деформацию заготовки во время зажима. Например, при фрезеровании тонкостенных деталей применяют большое количество упругих прижимных пластин для увеличения площади нагружения контактирующих деталей; При точении внутреннего диаметра и наружного круга тонкостенной втулки, будь то использование простого открытого переходного кольца или эластичной оправки, цельного дугового захвата и т. д., необходимо увеличить площадь контакта заготовки во время зажима. Этот метод способствует выдерживанию усилия зажима, чтобы избежать деформации деталей. Осевое прижимное усилие также широко используется в производстве. Конструкция и изготовление специального приспособления могут заставить усилие зажима действовать на торцевую поверхность, что может решить проблему деформации изгиба заготовки из-за тонкой стенки и плохой жесткости заготовки.

 Деформация, вызванная обработкой заготовки

В процессе резания под действием силы резания заготовка производит упругую деформацию в направлении действия силы, которую часто называют явлением летания инструмента. Чтобы справиться с такой деформацией, необходимо принять соответствующие меры на режущем инструменте. При отделке режущий инструмент должен быть острым. С одной стороны, это может уменьшить сопротивление, образованное трением между режущим инструментом и заготовкой, с другой стороны, это может улучшить способность режущего инструмента рассеивать тепло при резке заготовки, чтобы уменьшить остаточное внутреннее сопротивление. нагрузка на заготовку.

Например, при фрезеровании большой плоскости тонкостенных деталей используется метод однокромочного фрезерования, а в параметрах инструмента выбирают больший главный угол отклонения и больший передний угол, чтобы уменьшить сопротивление резанию. Благодаря небольшой скорости резания инструмент снижает деформацию тонкостенных деталей и широко используется в производстве.

При точении тонкостенных деталей разумный угол наклона инструмента очень важен для силы резания, термической деформации и микрокачества поверхности заготовки. Деформация резания и острота переднего угла инструмента определяются величиной переднего угла инструмента. Если передний угол слишком велик, деформация резания и трение будут уменьшены, но если передний угол слишком велик, угол заклинивания инструмента будет уменьшен, прочность инструмента будет ослаблена, рассеивание тепла инструмент будет плохим, а износ ускорится. Поэтому при точении тонкостенных стальных деталей следует применять быстрорежущие резцы с передним углом от 6° до 30° и твердосплавные резцы с передним углом от 5° до 20°.

Когда задний угол инструмента большой, сила трения мала, и соответственно уменьшается сила резания, но если задний угол слишком велик, прочность инструмента будет ослаблена. При токарной обработке тонкостенных деталей используйте токарный инструмент из быстрорежущей стали, задний угол инструмента составляет от 6° до 12° и режущий инструмент из цементированного карбида, задний угол составляет от 4° до 12° для чистового точения и меньше для чернового точения. . При точении внутренних и наружных окружностей тонкостенных деталей берут больший главный угол прогиба. Правильный выбор режущего инструмента является необходимым условием борьбы с деформацией заготовки.

При механической обработке тепло, выделяемое трением между инструментом и заготовкой, также деформирует заготовку, поэтому часто выбирают высокоскоростную обработку. При высокоскоростной обработке, поскольку стружка удаляется за короткое время, большая часть тепла от резания отводится стружкой, что снижает тепловую деформацию заготовки; Во-вторых, при высокоскоростной обработке уменьшение размягчающей части материала режущего слоя также может уменьшить деформацию деталей, что способствует обеспечению точности размеров и формы деталей. Кроме того, смазочно-охлаждающая жидкость в основном используется для снижения трения и температуры резания в процессе резания. Разумное использование смазочно-охлаждающей жидкости играет важную роль в увеличении срока службы инструмента, качества обрабатываемой поверхности и точности обработки. Поэтому для предотвращения деформации деталей необходимо разумно использовать достаточное количество смазочно-охлаждающей жидкости.

Разумные параметры резки являются ключевыми факторами для обеспечения точности деталей. При обработке тонкостенных деталей с высокими требованиями к точности обычно используется симметричная обработка, чтобы сбалансировать напряжение, возникающее на двух противоположных сторонах, и достичь стабильного состояния. После обработки заготовка гладкая. Однако, когда определенный процесс требует большого количества резания, из-за дисбаланса растягивающих и сжимающих напряжений заготовка деформируется.

Деформирование тонкостенных деталей при точении многогранно. Усилие зажима при зажиме заготовки, сила резания при резке заготовки, упругая деформация и пластическая деформация, когда заготовка препятствует режущему инструменту, а температура в зоне резания увеличивается, что приводит к термической деформации. Поэтому нам нужна черновая обработка, обратная подача и подача может быть больше; При чистовой обработке размер инструмента обычно составляет 0,2 ~ 0,5 мм, скорость подачи обычно составляет 0,1 ~ 0,2 мм/об или даже меньше, а скорость резания составляет 6 ~ 120 м/мин. при чистовой обработке скорость резания должна быть как можно выше, но ее нелегко достичь слишком высокой. Разумный выбор параметров резки позволяет снизить деформацию деталей.

Напряжение и деформация после механической обработки

После механической обработки в самой детали возникают внутренние напряжения, и распределение этих внутренних напряжений находится в относительно сбалансированном состоянии. Форма детали относительно стабильна, но внутренние напряжения меняются после удаления некоторых материалов и термической обработки. В это время заготовка должна снова достичь баланса напряжений, поэтому форма меняется. Чтобы устранить такую деформацию, мы можем сложить заготовки, которые нужно выпрямить, на определенную высоту путем термической обработки, использовать определенный инструмент, чтобы спрессовать их в плоское состояние, а затем поместить инструменты и заготовки вместе в нагревательную печь. В зависимости от различных материалов деталей мы можем выбрать различную температуру нагрева и время нагрева. После горячей правки внутренняя структура заготовки стабильна. В это время заготовка не только приобретает более высокую прямолинейность, но и устраняется явление наклепа, что более удобно для дальнейшей отделки деталей. Отливка должна быть состарена, чтобы максимально устранить внутреннее остаточное напряжение, а затем обработана после деформации, то есть грубой механической обработкой старением.

Для обработки профилирования крупных деталей, то есть для прогнозирования деформации заготовки после сборки, во время обработки сохраняется деформация в противоположном направлении, что может эффективно предотвратить деформацию деталей после сборки.

 Резюме

Я суммировал следующие решения для справки!

1. Чтобы уменьшить напряжение и деформацию заготовки, необходимо провести надлежащую и научную обработку старением материала заготовки;

2. Чтобы уменьшить деформацию, вызванную слишком большим количеством резания или слишком высокой температурой, припуск на обработку должен быть установлен соответствующим образом, а для медленной обработки должен быть принят принцип малого количества и много раз;

3. Для обработки криволинейных поверхностей необходимо сделать подходящее приспособление, чтобы сбалансировать усилие зажима заготовки, чтобы уменьшить деформацию заготовки.

Таким образом, для легкодеформируемой заготовки в заготовке и технологии обработки должны быть приняты соответствующие контрмеры. Его необходимо проанализировать в соответствии с различными ситуациями, и будет найден подходящий маршрут процесса. Конечно, описанный выше метод предназначен только для дальнейшего уменьшения деформации заготовки, если вы хотите получить заготовку более высокой точности, вам необходимо продолжать учиться, исследовать и исследовать.