前 言

我們知道數(shù)控加工中心的的工件變形問題，是比較難以解決的問題。首先必須分析產(chǎn)生變形的原因，然后才能采取應(yīng)對的措施。

一、工件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)會影響工件的變形

變形量的大小與形狀復(fù)雜程度、長寬比和壁厚大小成正比，與材質(zhì)的剛性和穩(wěn)定性成正比。所以在設(shè)計零件時盡可能的減小這些因素對工件變形的影響。尤其在大型零件的結(jié)構(gòu)上更應(yīng)該做到結(jié)構(gòu)合理。在加工前也要對毛坯硬度、疏松等缺陷進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證毛坯質(zhì)量，減少其帶來的工件變形。

二、工件裝夾時造成的變形

工件裝夾時，首先要選擇正確的夾緊點，然后根據(jù)夾緊點的位置選擇適當(dāng)?shù)膴A緊力。因此盡可能使夾緊點和支撐點一致，使夾緊力作用在支撐上，夾緊點應(yīng)盡可能靠近加工面，且選擇受力不易引起夾緊變形的位置。當(dāng)工件上有幾個方向的夾緊力作用時，要考慮夾緊力的先后順序，對于使工件與支撐接觸夾緊力應(yīng)先作用，且不易太大，對于平衡切削力的主要夾緊力，應(yīng)作用在最后。

其次要增大工件與夾具的接觸面積或采用軸向夾緊力。增加零件的剛性，是解決發(fā)生夾緊變形的有效辦法，但由于薄壁類零件的形狀和結(jié)構(gòu)的特點，導(dǎo)致其具有較低的剛性。這樣在裝夾施力的作用下，就會產(chǎn)生變形。增大工件與夾具的接觸面積，可有效降低工件件裝夾時的變形。如在銑削加工薄壁件時，大量使用彈性壓板，目的就是增加接觸零件的受力面積；在車削薄壁套的內(nèi)徑及外圓時，無論是采用簡單的開口過渡環(huán)，還是使用彈性芯軸、整弧卡爪等，均采用的是增大工件裝夾時的接觸面積。這種方法有利于承載夾緊力，從而避免零件的變形。采用軸向夾緊力，在生產(chǎn)中也被廣泛使用，設(shè)計制作專用夾具可使夾緊力作用在端面上，可以解決由于工件壁薄，剛性較差，導(dǎo)致的工件彎曲變形。

三、工件加工時造成的變形

工件在切削過程中由于受到切削力的作用，產(chǎn)生向著受力方向的彈性形變，就是我們常說的讓刀現(xiàn)象。應(yīng)對此類變形在刀具上要采取相應(yīng)的措施，精加工時要求刀具鋒利，一方面可減少刀具與工件的摩擦所形成的阻力，另一方面可提高刀具切削工件時的散熱能力，從而減少工件上殘余的內(nèi)應(yīng)力。

例如在銑削薄壁類零件的大平面時，使用單刃銑削法，刀具參數(shù)選取了較大的主偏角和較大的前角，目的就是為了減少切削阻力。由于這種刀具切削輕快，減少了薄壁類零件的變形，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。在薄壁零件的車削中，合理的刀具角度對車削時切削力的大小，車削中產(chǎn)生的熱變形、工件表面的微觀質(zhì)量都是至關(guān)重要的。刀具前角大小，決定著切削變形與刀具前角的鋒利程度。前角大，切削變形和摩擦力減小，但前角太大，會使刀具的楔角減小，刀具強(qiáng)度減弱，刀具散熱情況差，磨損加快。所以，一般車削鋼件材料的薄壁零件時，用高速刀具，前角取6°～30°，用硬質(zhì)合金刀具，前角取5°～20°。刀具的后角大，摩擦力小，切削力也相應(yīng)減小，但后角過大也會使刀具強(qiáng)度減弱。在車削薄壁零件時，用高速鋼車刀，刀具后角取6°～12°，用硬質(zhì)合金刀具，后角取4°～12°，精車時取較大的后角，粗車時取較小的后角。車薄壁零件的內(nèi)外圓時，取大的主偏角。正確選擇刀具是應(yīng)對工件變形的必要條件。