ワークの材質(zhì)や構(gòu)造がワークの変形に影響を與える

変形は、形狀の複雑さ、縦橫比、壁の厚さ、および材料の剛性と安定性に正比例します。したがって、部品の設(shè)計(jì)では、これらの要因がワークの変形に與える影響をできるだけ減らす必要があります。

特に大きな部品の構(gòu)造では、構(gòu)造は合理的でなければなりません。加工する前に、ブランクの硬度、気孔率、およびその他の欠陥を厳密に管理して、ブランクの品質(zhì)を確保し、ワークピースの変形を減らす必要があります。

ワーククランプによる変形

ワークをクランプするときは、まず正しいクランプポイントを選択し、次にクランプポイントの位置に応じて適切なクランプ力を選択する必要があります。したがって、クランプ力がサポートに作用するように、クランプ ポイントとサポート ポイントは可能な限り一致している必要があります。クランプポイントはできるだけ加工面に近づけ、力が加わりクランプ変形しにくい位置を選定してください。

ワークに作用するクランプ力の方向が複數(shù)ある場(chǎng)合は、クランプ力の順?lè)蚩紤]する必要があります。ワークピースをサポートに接觸させるには、クランプ力が最初に作用し、大きすぎないようにする必要があります。切削力と釣り合う主なクランプ力については、最後に作用する必要があります。

第二に、ワークピースと治具の間の接觸面積を増やすか、軸方向のクランプ力を使用する必要があります。クランプ変形を解消するには、部品の剛性を上げることが有効ですが、薄肉部品の形狀や構(gòu)造の特性上、剛性が低くなってしまいます。このようにして、クランプ力の作用下で変形が発生します。

ワークと治具の接觸面積を大きくすることで、クランプ中のワークの変形を効果的に抑えることができます。たとえば、薄肉部品をフライス加工する場(chǎng)合、多數(shù)の弾性プレス プレートを使用して、接觸部品の応力領(lǐng)域を増やします。薄肉スリーブの內(nèi)徑と外徑を回す場(chǎng)合、単純なオープントランジションリングを使用するか、弾性マンドレルを使用するか、アーククロー全體を使用するかなど、接觸面積を増やすことです。クランプ中のワークピース。この方法は、部品の変形を避けるために、クランプ力に耐えるのに役立ちます。軸方向のクランプ力は、生産でも広く使用されています。特殊治具の設(shè)計(jì)?製作により、クランプ力を端面に作用させることができ、ワークの薄肉や剛性不足によるワークの曲げ変形を解消することができます。

 ワーク加工による変形

切斷の過(guò)程で、切斷力の作用により、ワークピースは力の方向に弾性変形を生じます。これは、ツールレットの現(xiàn)象と呼ばれることがよくあります。この種の変形に対処するには、切削工具に対応する対策を講じる必要があります。仕上げの際、刃物は鋭利であることが求められます。一方では、切削工具と工作物との間の摩擦によって形成される抵抗を減らすことができます。他方では、工作物を切削するときの切削工具の熱放散能力を向上させ、殘留內(nèi)部を減らすことができます。ワークへのストレス。

たとえば、薄肉部品の大きな平面をフライス加工する場(chǎng)合、片刃フライス加工方法が使用され、工具パラメータは、切削抵抗を減らすために、より大きな主たわみ角度とより大きなすくい角を選択します。切削速度が軽いため、この工具は薄肉部品の変形を低減し、生産で広く使用されています。

薄肉部品の旋削加工では、適切な工具角度が、切削力、熱変形、ワークピース表面の微細(xì)な品質(zhì)にとって非常に重要です。切削変形と工具すくい角の鋭さは工具すくい角の大きさで決まります。すくい角が大きすぎると、切削変形と摩擦が減少しますが、すくい角が大きすぎると、工具のくさび角が小さくなり、工具の強(qiáng)度が弱くなり、工具の熱放散が低下します。ツールが貧弱になり、摩耗が加速されます。したがって、薄肉鋼部品を旋削する場(chǎng)合は、すくい角 6 ～ 30 ° の高速切削工具と、すくい角 5 ～ 20 ° の超硬切削工具を使用する必要があります。

工具のバック角度が大きいと、摩擦力が小さくなり、それに応じて切削抵抗が減少しますが、バック角度が大きすぎると、工具の強(qiáng)度が弱くなります。薄肉部品を旋削する場(chǎng)合は、高速度鋼旋削工具を使用し、工具のバック角度は 6 ° ～ 12 °、超硬切削工具はバック角度が 4 ° ～ 12 ° の仕上げ旋削用で、粗旋削用はそれ以下です。 .薄肉部品の內(nèi)外円を回すときは、主たわみ角を大きく取ってください。切削工具の正しい選択は、ワークの変形に対処するための必要條件です。

加工では、工具とワーク間の摩擦によって発生する熱によってワークも変形するため、高速加工が選択されることがよくあります。高速加工では、切りくずが短時(shí)間で除去されるため、切削熱の大部分が切りくずによって奪われ、ワークの熱変形が減少します。第二に、高速機(jī)械加工では、切削層材料の軟化部分を減らすことで部品の変形も減らすことができ、部品のサイズと形狀の精度を確保するのに役立ちます。さらに、切削液は主に、切削プロセスにおける摩擦と切削溫度を下げるために使用されます。切削油剤を適切に使用することは、工具壽命、加工面品質(zhì)、加工精度の向上に重要な役割を果たします。したがって、部品の変形を防ぐためには、合理的に十分な量の切削油を使用する必要があります。

合理的な切削パラメータは、部品の精度を確保するための重要な要素です。高精度が要求される薄肉部品を加工する場(chǎng)合、一般に対稱加工が採(cǎi)用され、2 つの反対側(cè)に発生する応力がバランスし、安定した狀態(tài)になります。機(jī)械加工後のワークは滑らかです。しかし、ある工程で切削量が多いと、引張応力と圧縮応力のバランスが崩れ、ワークが変形してしまいます。

旋削加工における薄肉部品の変形は多面的です。ワークをクランプする際のクランプ力、ワークを切削する際の切削力、ワークが切削工具に干渉する際の弾性変形と塑性変形、および切削領(lǐng)域の溫度が上昇し、熱変形が発生します。したがって、荒加工が必要で、バックフィードとフィードを大きくすることができます。仕上げ時(shí)の工具量は通常 0.2 ～ 0.5mm、送り速度は通常 0.1 ～ 0.2mm/r またはそれ以下、切削速度は 6 ～ 120m/min です。仕上げのとき、切削速度はできるだけ速くする必要がありますが、速すぎるのは簡(jiǎn)単ではありません。切斷パラメータを合理的に選択することで、部品の変形を減らすことができます。

機(jī)械加工後の応力と変形

機(jī)械加工後の部品自體には內(nèi)部応力があり、この內(nèi)部応力の分布は比較的バランスの取れた狀態(tài)になっています。部品の形狀は比較的安定していますが、一部の材料を除去して熱処理を行うと、內(nèi)部応力が変化します。このとき、ワークは再び応力のバランスを取る必要があるため、形狀が変化します。このような変形を解消するために、熱処理によって矯正するワークを一定の高さまで積み重ね、所定の金型でプレスして平らな狀態(tài)にし、金型とワークを一緒に加熱爐に投入します。部品のさまざまな材料に応じて、さまざまな加熱溫度と加熱時(shí)間を選択できます。熱間矯正後、ワークピースの內(nèi)部構(gòu)造は安定しています。このとき、ワークピースの真直度が高くなるだけでなく、加工硬化現(xiàn)象が解消され、部品のさらなる仕上げに便利です。鋳物は、內(nèi)部殘留応力を可能な限り除去するために時(shí)効処理を行い、その後、変形後に処理する、つまり荒削り時(shí)効処理を行う必要があります。

大型部品がプロファイリング処理を採(cǎi)用する、つまり、組み立て後のワークピースの変形を予測(cè)するために、変形は処理中に反対方向に予約され、組み立て後の部品の変形を効果的に防ぐことができます。

 概要

參考までに以下の解決策をまとめました！

1.ワークピースの応力と変形を軽減するために、ワークピースの材料に対して適切かつ科學(xué)的な時(shí)効処理を行う必要があります。

2.切削量が多すぎたり、溫度が高すぎたりすることによる変形を減らすために、加工代を適切に設(shè)定し、低速加工には少量多回の原則を採(cǎi)用する必要があります。

3.曲面加工の場(chǎng)合、ワークの変形を減らすために、ワークのクランプ力のバランスをとる適切な固定具を作成する必要があります。

まとめると、変形しやすいワークに対しては、ブランクと加工技術(shù)で対応する対策を講じる必要があります。さまざまな狀況に応じて分析する必要があり、適切なプロセスルートが見(jiàn)つかります。もちろん、上記の方法はワークピースの変形をさらに減らすためのものであり、より高精度のワークピースを取得したい場(chǎng)合は、學(xué)習(xí)、調(diào)査、研究を続ける必要があります。