机械加工中哪些因素会造成工件变形?

1.工件的材料和结构会影响工件的变形

变形量与形状复杂程度、长宽比和壁厚成正比，与材料的刚性和稳定性成正比。因此，在设计模具零件时，应尽可能减少这些因素对工件变形的影响，

特别是在大型零件的结构上，结构要合理。加工前应严格控制毛坯的硬度、疏松等缺陷，保证毛坯质量，减少工件变形。

2.工件夹紧引起的变形

夹紧工件时，首先要选择正确的夹紧点，然后根据夹紧点的位置选择合适的夹紧力。所以夹紧点要尽量和支撑点一致，夹紧力要作用在支撑上。夹紧点应尽可能靠近加工面，应选择受力不易引起夹紧变形的位置。

当工件上有几个方向的夹紧力时，要考虑夹紧力的顺序。夹紧力要先使工件与支架接触，不容易过大。对于平衡切削力的主夹紧力，应该更后施加。

其次，应增加工件与夹具的接触面积或采用轴向夹紧力。增加零件的刚度是解决夹紧变形的有效途径。但由于薄壁零件的形状和结构特点，其刚度较低。这样，在夹紧力的作用下，就会发生变形。

增加工件与夹具的接触面积，可以有效减少工件在夹紧过程中的变形，比如铁削薄壁零件时，为了增加接触零件的受力面积，使用了大量的弹性压板；车削薄壁套筒的内径和外圆时，无论是简单的开口过渡环、弹性芯轴、全圆弧钳口等。都是为了增加夹紧时工件的接触面积。这种方法有利于承受夹紧力，从而避免零件变形。轴向夹紧力也广泛应用于生产中。设计制造一种专用夹具，使夹紧力作用在端面上，可以解决工件因壁薄、刚性差而产生的弯曲变形。

3.工件加工引起的变形

在切削过程中，由于切削力的作用，工件在受力方向产生弹性变形，也就是我们常说的切断现象。为了处理这种变形，应在工具上采取相应的措施。精加工时，工具要锋利。一方面可以减小刀具与工件摩擦产生的阻力，另一方面可以提高刀具切削工件时的散热能力，从而降低工件上的残余内应力。

比如铣削薄壁零件的大平面时，采用单刃铣削方式，选择主偏角大、前角大的刀具参数，以降低切削阻力。这种刀具切削轻快，减少薄壁零件的变形，在生产中应用广泛。

在薄壁零件的车削加工中，合理的刀具角度对切削力、热变形和工件表面的微观质量至关重要。刀具前角的大小决定了切削变形和刀具前角的锋利程度，大前角会减小切削变形和摩擦，但过大的前角会减小刀具的楔角，削弱刀具强度，降低刀具的散热，加速磨损。所以一般来说，车削薄壁钢件时，用高速刀具，前角6～ 30°，用硬质合金刀具，前角5~20°。

刀具后角大，摩擦力小，切削力相应降低，但后角过大也会削弱刀具强度。车削薄壁零件时，使用高速钢车刀，刀具后角6°～12°，使用硬质合金刀具，后角4°。12°。精加工时背角较大，粗加工时背角较小。车削薄壁零件的内外圆时，取较大的主偏角。正确的刀具选择是处理工件变形的必要条件。

刀具与工件摩擦产生的热量也会使工件变形，所以往往选择高速切削。高速切削时，由于切屑在短时间内被切断，大部分切削热被切屑带走，减少了工件的热变形。其次，在高速加工中，由于切削层材料软化部分的减少，也可以减少要件的变形，有利干保证要件的尺寸和形状精度。此外，切削液主要用于切削讨程中降低摩控和切削温度。切削液的合理使用对提高刀具耐用度、加工表面质量和加工精度具有重要作用。因此，为了防止零件在加工过程中变形，必须合理使用足量的切削液。

在加工中使用合理的切削参数是保证零件精度的关键因素。加工精度要求高的薄壁零件时，一般采用对称加工，使相对两侧产生的应力平衡达到稳定状态，加工后工件平整。但是，当在某一过程中进行大量切削时，由于拉应力和压应力的不平衡，工件会发生变形。

蓮壁零件在车削加工中的变形是多种多样的，如夹紧工件时的夹紧力、切削工件时的切削力、工件档住刀县时的弹性变形和塑性变形等，使切削区域温度升高，产生热变形。因此，粗加工时应采取较大的背切量和进给量；精加工时，切削量一般为0.2~0.5 MM，进给量一般为0.1～ 0.2 MM/，甚至更小，切削速度为6～ 120M/min。精加工时，切削速度要尽量高，但不容易太高。选择合理的切削参数，以减少零件的变形。