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。

加工中刀具和工件摩擦產(chǎn)生的熱量也會使工件變形，因此在很多時候選擇高速切削加工。在高速切削加工中，由于切屑在較短時間內(nèi)被切除，絕大部分切削熱被切屑帶走，減少了工件的熱變形；其次，在高速加工中，由于切削層材料軟化部分的減少，也可減少零件加工的變形，有利于保證零件的尺寸、形狀精度。另外，切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液對提高刀具的耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度具有重要作用。因此，在加工中為防止零件變形必須合理使用充分的切削液。

加工中采用合理的切削用量是保證零件精度的關(guān)鍵因素。在加工精度要求較高的薄壁類零件時，一般采取對稱加工，使相對的兩面產(chǎn)生的應(yīng)力均衡，達(dá)到一個穩(wěn)定狀態(tài)，加工后工件平整。但當(dāng)某一工序采取較大的吃刀量時，由于拉應(yīng)力、壓應(yīng)力失去平衡，工件便會產(chǎn)生變形。

薄壁零件車削時變形是多方面的，裝夾工件時的夾緊力，切削工件時切削力，工件阻礙刀具切削時產(chǎn)生的彈性變形和塑性變形，使切削區(qū)溫度升高而產(chǎn)生熱變形。所以，我們要在粗加工時，背吃刀量和進(jìn)給量可以取大些；精加工時，刀量一般在0.2～0.5mm，進(jìn)給量一般在0.1～0.2mm/r，甚至更小，切削速度6～120m/min，精車時用盡量高的切削速度，但不易過為高。合理選擇好切削用量，從而到達(dá)減少零件變形的目的。