机床加工中工件变形的原因及预防措施

 在机械零件成形加工的过程中，我们最常使用的切削加工工艺；在对工件进行切削加工的时候，由于切削热、机床零件间的摩擦热、工件的内应力以及夹紧力等原因，会让工件发生变形，使得精度变差，以致造成废品；因此，在进行机加工的时候，需要对工件变形原因有一定的了解，并做好变形的预防。

工件变形的主要原因

        1、热变形
        （1）刀具的热变形
        由于切削热会使刀刃和刀体变热，使刀头变形、伸长而使工件尺寸发生变化；刀头伸长量与刀头深处长度、截面大小、刀片厚度、刀刃锋利程度由一定关系，刀头深入长度越大，伸长量越大；刀杆截面与伸长量成反比；刀片越厚伸长量越小。
        （2）机床的热变形
由于切削热与机床零件之间进行摩擦产生的热，会使机床某些部件发热而发生变形，例如车床主轴箱的变形会使主轴中心高度增加、水平方向内位移。
        （3）工件的热变形
由于切削热会使工件变热，温度上升；工件变热有均衡变热和不均衡变热两种，均衡变热会使工件尺寸改变，而形状会保持不变；不均衡变热时，不仅工件尺寸变化，而且形状也会发生变化。

内应力引起的变形

        1、铸件的内应力
        金属液体浇入型模之后，在凝固与冷却的时候体积会发生收缩；在收缩时受到铸型阻碍，或者由于住铸件各部分在冷却过程中存在温差而引起阻碍，让各部分拉长或压缩产生内应力。
        2、锻件和热处理处件的内应力
        锻件和热处理的内应力，主要是由于热加工过程中，不均匀却造成的，热加工中产生内应力的根源是由材料自塑性状态转变为弹性状态，各种存在温差的原因。
        3、冷加工中的内应力
        冷加工时，使工件表面硬化，并在表面层的金属中呈现内应力，应力层切除后应力重新分布，使棒料、薄板、圆盘产生扭曲变形。

工件变形的预防措施

        1、选用合适的加工材料和切削参数
        要选择合适的加工材料和切削参数，确保切削速度、深度、刀具径等参数的合理匹配；切削速度过高或过低都会引起工件变形；一般来说，提高加工速度可降低工件表面质量问题，但也必须充分考虑材料刚度和切削不断出现的热量对工件的影响。
        2、增强机床的刚性
        提升机床的刚性可以降低机床振动，在加工过程中保证工件的稳定性和一致性；增强机床的刚性可以通过一下方法实现：增加机床重量、强化标准机床的结构和替换损坏的部件。
        3、确保合适的夹紧力和夹紧方式
        工件的夹紧力对加工的表面质量和工件的稳定性有显著的影响；夹紧力是通过机床工具夹紧力进行调整的，工件应尽量固定在机床上，减少在加工中的移动和变形。
        4、加强检测和修理
        加强对加工后工件的检测，及时发现并处理任何形式的变形或偏差；合理地利用测量工具来测量几何形状和尺寸，通过数据传输与机床进行交互，调整机床来保证工件的一致性。

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