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    軸套類零件變形原因分析及控制

    發布時間:2021-09-15 07:31:59    瀏覽次數:

      軸套類零件大都是薄壁構件,結構不復雜,精度要求相對較高,在產品中主要起定位、旋轉的作用,并承受一定的徑向力和軸向力。它加工質量的好壞,直接影響產品的功能和壽命。幾乎每個產品中都有軸套類零件,在加工中常常因為變形嚴重而影響其尺寸精度、形狀精度。要解決此問題,一定要分析原因,采取措施,才可以保證零件精度。

      一、零件的結構有什么特點

      公司某型號產品中軸套類零件較多,零件精度也較高,如短空心軸(見圖1)和解算器座,其尺寸精度為IT5~IT7,同軸度為φ0.008~φ0.015mm,垂直度為0.010~0.015mm。具有精度要求高、壁薄易變形的特點。

      二、加工中的問題及難點

      在加工短空心軸零件時,考慮到其壁薄、容易變形,因此工藝要求粗、精加工分開,中間安排時效去應力處理。精加工后,零件在裝備上處于夾緊狀態時,用杠桿表、百分表分別測零件的孔徑尺寸和圓度都符合圖樣要求,但卸下再檢測,孔變形量達0.1~0.2mm,導致孔徑尺寸和圓度超差,影響裝配要求。

      考慮到解算器座零件精度要求高,工藝要求在高精度車削中.心上一次裝夾完成其外圓、內孔和臺階的加工,以保證其同軸度、圓度要求。零件加工完后,在三坐標測量儀上檢測,孔變形量達0.05~0.15mm。在采取了粗、精加工分開,中間安排時效處理后,仍達不到零件尺寸精度要求。

      這兩種比較典型的軸套類零件,材料均為鋁棒2A12-T4,精加工時不能磨削加工,工藝難點是加工過程中零件出現變形,嚴重影響到尺寸及位置精度。

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      三、變形原因分析及控制

      零件在加工過程中產生的變形包括:

     ?、倭慵庸ず?,內應力重新分布產生的變形。

     ?、诙ㄎ幻嫫矫娑冗_不到要求,回彈產生的變形。

     ?、哿慵A緊位置、方向及受力點不恰當引起的變形。

     ?、芰慵募庸び嗔考凹庸み^程中的切削力引起的變形。

     ?、菁庸み^程中的切削熱引起的變形。

     ?、蘖慵Y構不合理引起的變形。

      零件變形控制方法有:

      1、通過熱處理消除應力控制變形。劃分為粗加工、半精加工和精加工工序,中間增加熱處理消除應力、穩定化處理等,使零件釋放加工應力和材料應力,提高精加工后零件尺寸精度的穩定性。

      2、精加工定位面控制變形。通過磨削、研磨等方法精加工基準面,提高定位面精度,以防止回彈變形。

      3、改進壓緊裝夾控制變形。通過改變夾緊位置、方向及受力點控制變形,如將徑向壓緊改為軸向壓緊。

      4、減小切削力控制變形。在精加工時,可采用磨削、拋光等切削力較小的加工方法加工,還可以采用改變切削參數、減少切削用量的方法。

      5、減少切削熱控制變形。為防止切削熱引起的熱變形,在加工中可使用切削液,以及減少切削用量。

      6、改進零件結構或工藝方法控制變形。通過改進零件結構減少或控制零件變形,比如增加支撐筋、形狀對稱設計等;改進工藝方法,使應力完全釋放。

      零件在粗加工后都經過了時效處理,應力得到釋放。加工中都使用了切削液冷卻,防止了切削熱引起的變形。精加工余量為1mm,切削力、加工應力還可能影響零件變形。夾緊方式為徑向夾緊,夾緊力很大,會引起很大的變形。分析認為,零件夾緊位置、方向及受力點不恰當是引起變形的主要原因。為此,工藝中采取了以下措施。

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