Nguyên nhân nào dẫn đến sự biến dạng của mảnh làm việc và cách tránh nó？

Vật liệu và kết cấu của phôi sẽ ảnh hưởng đến sự biến dạng của phôi

Biến dạng tỷ lệ thuận với độ phức tạp của hình dạng, tỷ lệ khung hình và độ dày của thành, cũng như độ cứng và ổn định của vật liệu. Do đó, trong thiết kế các bộ phận, ảnh hưởng của các yếu tố này đến sự biến dạng của phôi phải được giảm càng nhiều càng tốt.

Đặc biệt là trong cấu trúc của các bộ phận lớn, cấu trúc phải hợp lý. Trước khi xử lý, độ cứng, độ xốp và các khuyết tật khác của phôi phải được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng của phôi và giảm biến dạng của phôi.

Biến dạng do kẹp phôi

Khi phôi được kẹp, trước tiên phải chọn điểm kẹp chính xác, sau đó chọn lực kẹp thích hợp theo vị trí của điểm kẹp. Do đó, điểm kẹp và điểm đỡ phải càng nhất quán càng tốt để lực kẹp tác động lên giá đỡ. Điểm kẹp phải càng gần bề mặt xử lý càng tốt và nên chọn vị trí mà lực không dễ gây biến dạng kẹp.

Khi có nhiều hướng lực kẹp tác động lên phôi, cần xem xét thứ tự của lực kẹp. Để phôi tiếp xúc với giá đỡ, lực kẹp phải tác động trước và không dễ dàng quá lớn. Đối với lực kẹp chính cân bằng với lực cắt, nó sẽ hoạt động sau cùng.

Thứ hai, nên tăng diện tích tiếp xúc giữa phôi và vật cố định hoặc sử dụng lực kẹp dọc trục. Tăng độ cứng của các bộ phận là một cách hiệu quả để giải quyết biến dạng kẹp, nhưng do đặc điểm hình dạng và cấu trúc của các bộ phận có thành mỏng, nó có độ cứng thấp. Theo cách này, biến dạng sẽ xảy ra dưới tác động của lực kẹp.

Việc tăng diện tích tiếp xúc giữa phôi và vật cố định có thể làm giảm hiệu quả sự biến dạng của phôi trong quá trình kẹp. Ví dụ, khi phay các bộ phận có thành mỏng, một số lượng lớn các tấm ép đàn hồi được sử dụng để tăng diện tích ứng suất của các bộ phận tiếp xúc; Khi xoay đường kính trong và đường tròn ngoài của ống bọc thành mỏng, dù là sử dụng vòng chuyển tiếp hở đơn giản hay sử dụng trục gá đàn hồi, toàn bộ vòng cung, v.v., đều nhằm tăng diện tích tiếp xúc của phôi trong quá trình kẹp. Phương pháp này có lợi cho việc chịu lực kẹp, để tránh biến dạng của các bộ phận. Lực kẹp dọc trục cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. Việc thiết kế và sản xuất đồ gá đặc biệt có thể làm cho lực kẹp tác động lên mặt cuối, có thể giải quyết biến dạng uốn của phôi do thành mỏng và độ cứng kém của phôi.

 Biến dạng do xử lý phôi

Trong quá trình cắt, do tác dụng của lực cắt, phôi sinh ra biến dạng đàn hồi theo hướng của lực, hiện tượng này thường được gọi là hiện tượng chảy dao. Để đối phó với loại biến dạng này, cần thực hiện các biện pháp tương ứng trên dụng cụ cắt. Khi gia công xong yêu cầu dụng cụ cắt phải sắc bén. Một mặt, nó có thể làm giảm lực cản hình thành do ma sát giữa dụng cụ cắt và phôi, mặt khác, nó có thể cải thiện khả năng tản nhiệt của dụng cụ cắt khi cắt phôi, để giảm phần dư bên trong. căng thẳng trên phôi.

Ví dụ, khi phay mặt phẳng lớn của các bộ phận có thành mỏng, phương pháp phay một cạnh được sử dụng và các tham số dao chọn góc lệch chính lớn hơn và góc cào lớn hơn để giảm lực cản cắt. Do tốc độ cắt nhẹ, công cụ này làm giảm sự biến dạng của các bộ phận có thành mỏng và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất.

Khi tiện các bộ phận có thành mỏng, góc dao hợp lý rất quan trọng đối với lực cắt, biến dạng nhiệt và chất lượng vi mô của bề mặt phôi. Biến dạng cắt và độ sắc nét của góc cào dụng cụ được xác định bởi kích thước của góc cào dụng cụ. Nếu góc cào quá lớn, biến dạng cắt và ma sát sẽ giảm, nhưng nếu góc cào quá lớn, góc nêm của dụng cụ sẽ giảm, độ bền của dụng cụ sẽ yếu đi, tản nhiệt của dụng cụ sẽ kém và độ mài mòn sẽ tăng nhanh. Do đó, khi tiện các bộ phận bằng thép có thành mỏng, nên sử dụng dụng cụ cắt tốc độ cao, với góc cào từ 6 ° đến 30 ° và dụng cụ cắt cacbua xi măng, với góc cào từ 5 ° đến 20 °.

Khi góc sau của dụng cụ lớn, lực ma sát nhỏ và lực cắt giảm tương ứng, nhưng nếu góc sau quá lớn, độ bền của dụng cụ sẽ bị suy yếu. Khi tiện các bộ phận có thành mỏng, sử dụng dụng cụ tiện thép tốc độ cao, góc sau của dụng cụ là 6 ° đến 12 ° và dụng cụ cắt cacbua xi măng, góc sau là 4 ° đến 12 ° để tiện tinh và nhỏ hơn để tiện thô . Khi tiện các đường tròn trong và ngoài của chi tiết thành mỏng lấy góc lệch chính lớn. Việc lựa chọn đúng dụng cụ cắt là điều kiện cần thiết để xử lý biến dạng phôi.

Trong gia công, nhiệt sinh ra do ma sát giữa dụng cụ và phôi cũng sẽ làm biến dạng phôi, vì vậy gia công tốc độ cao thường được chọn. Trong gia công tốc độ cao, do phoi được loại bỏ trong thời gian ngắn nên phoi lấy đi phần lớn nhiệt cắt, giúp giảm biến dạng nhiệt của phôi; Thứ hai, trong gia công tốc độ cao, việc giảm phần làm mềm của vật liệu lớp cắt cũng có thể làm giảm biến dạng của các bộ phận, điều này có lợi cho việc đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng của các bộ phận. Ngoài ra, chất lỏng cắt chủ yếu được sử dụng để giảm ma sát và nhiệt độ cắt trong quá trình cắt. Việc sử dụng hợp lý chất lỏng cắt đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện tuổi thọ của dụng cụ, chất lượng bề mặt gia công và độ chính xác gia công. Do đó, để ngăn ngừa sự biến dạng của các bộ phận, cần sử dụng đủ chất lỏng cắt một cách hợp lý.

Các thông số cắt hợp lý là những yếu tố chính để đảm bảo độ chính xác của các bộ phận. Khi gia công các chi tiết có thành mỏng với yêu cầu độ chính xác cao, người ta thường áp dụng gia công đối xứng để làm cho ứng suất sinh ra ở hai phía đối diện được cân bằng và đạt trạng thái ổn định. Sau khi gia công, phôi nhẵn. Tuy nhiên, khi một quá trình nhất định cần một lượng cắt lớn, do sự mất cân bằng giữa ứng suất kéo và ứng suất nén, phôi sẽ bị biến dạng.

Sự biến dạng của các bộ phận có thành mỏng khi tiện là nhiều mặt. Lực kẹp khi kẹp phôi, lực cắt khi cắt phôi, biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo khi phôi cản trở dụng cụ cắt, nhiệt độ vùng cắt tăng dẫn đến biến dạng nhiệt. Do đó, chúng ta cần gia công thô, nguồn cấp dữ liệu ngược và nguồn cấp dữ liệu có thể được thực hiện lớn hơn; Khi hoàn thiện, lượng dao thường là 0,2 ~ 0,5mm, tốc độ nạp thường là 0,1 ~ 0,2mm / r, hoặc thậm chí nhỏ hơn và tốc độ cắt là 6 ~ 120m / phút. khi hoàn thiện, tốc độ cắt phải càng cao càng tốt, nhưng không dễ để quá cao. Lựa chọn hợp lý các thông số cắt có thể làm giảm biến dạng của các bộ phận.

Ứng suất và biến dạng sau gia công

Sau khi gia công, bản thân bộ phận có ứng suất bên trong và sự phân bố của các ứng suất bên trong này ở trạng thái tương đối cân bằng. Hình dạng của bộ phận tương đối ổn định, nhưng ứng suất bên trong thay đổi sau khi loại bỏ một số vật liệu và xử lý nhiệt. Lúc này phôi lại cần đạt cân bằng ứng suất nên hình dạng thay đổi. Để giải quyết loại biến dạng này, chúng ta có thể xếp các phôi cần duỗi thẳng lên một độ cao nhất định bằng cách xử lý nhiệt, sử dụng một dụng cụ nhất định để ép chúng thành trạng thái phẳng, sau đó cho dụng cụ và phôi vào lò nung cùng nhau. Theo các vật liệu khác nhau của các bộ phận, chúng ta có thể chọn nhiệt độ gia nhiệt và thời gian gia nhiệt khác nhau. Sau khi duỗi thẳng nóng, cấu trúc bên trong của phôi ổn định. Tại thời điểm này, phôi không chỉ có độ thẳng cao hơn mà còn loại bỏ hiện tượng biến cứng khi gia công, thuận tiện hơn cho việc hoàn thiện các bộ phận tiếp theo. Vật đúc phải được lão hóa để loại bỏ ứng suất dư bên trong càng nhiều càng tốt, sau đó được xử lý sau khi biến dạng, tức là gia công lão hóa gia công thô.

Đối với các bộ phận lớn áp dụng xử lý định hình, nghĩa là để dự đoán biến dạng của phôi sau khi lắp ráp, biến dạng được bảo lưu theo hướng ngược lại trong quá trình xử lý, điều này có thể ngăn ngừa biến dạng của các bộ phận sau khi lắp ráp một cách hiệu quả.

 Tóm lược

Tôi đã tóm tắt các giải pháp sau đây để bạn tham khảo!

1. Để giảm ứng suất và biến dạng của phôi, cần tiến hành xử lý lão hóa hợp lý và khoa học đối với vật liệu của phôi;

2. Để giảm biến dạng do lượng cắt quá nhiều hoặc nhiệt độ quá cao, nên đặt phụ cấp gia công phù hợp và áp dụng nguyên tắc lượng nhỏ và nhiều lần cho gia công chậm;

3. Đối với gia công bề mặt cong, cần phải chế tạo một gá phù hợp để cân bằng lực kẹp của phôi, để giảm biến dạng của phôi.

Tóm lại, đối với phôi dễ bị biến dạng, các biện pháp đối phó tương ứng nên được áp dụng trong công nghệ xử lý và xử lý phôi. Nó cần được phân tích theo các tình huống khác nhau và sẽ tìm ra lộ trình xử lý phù hợp. Tất nhiên, phương pháp trên chỉ là giảm thêm độ biến dạng của phôi, muốn phôi có được độ chính xác cao hơn thì cần phải tiếp tục học hỏi, tìm tòi và nghiên cứu.