機(jī)械零件加工變形的原因剖析，及六點(diǎn)對(duì)策！
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發(fā)表時(shí)間：2020-04-24 16:01:20
機(jī)械加工性能不僅和企業(yè)的利益相關(guān)，還和安全性相關(guān)，在給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還可以有效降低安全事故發(fā)生的概率。因此，在零件加工過程中避免零件的變形顯得尤為重要。操作人員需要考慮各種因素都，并在加工過程中采取相應(yīng)的措施預(yù)防變形的發(fā)生，以便使成品的零件能夠正常使用。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，有必要分析零件加工中出現(xiàn)變形現(xiàn)象的原因，對(duì)零件變形問題找出可靠措施，以期為現(xiàn)代化企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1 分析機(jī)械零件加工中變形的原因
1.1 內(nèi)力作用導(dǎo)致零件加工精度改變
車床加工時(shí)，通常是利用向心力的作用，用車床的三爪或者四爪卡盤，把零件卡緊，然后對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工。同時(shí)，為了確保零件在受力時(shí)不松動(dòng)、減小內(nèi)徑向力的作用，必須要使夾緊力大于機(jī)械的切削力。夾緊力隨著切削力的增大而增大，隨之減小而減小。這樣的操作才能使機(jī)械零件在加工過程中受力穩(wěn)定。但是，在三爪或者四爪卡盤松開后，加工出來的機(jī)械零件就會(huì)與原來的相差甚遠(yuǎn)，有的呈現(xiàn)多邊形，有的呈現(xiàn)橢圓形，出現(xiàn)較大偏差。
1.2 熱處理加工后容易產(chǎn)生變形問題
對(duì)于薄片類的機(jī)械零件，由于其長(zhǎng)徑非常大，在對(duì)其進(jìn)行熱處理后容易出現(xiàn)草帽彎曲的狀況。一方面會(huì)出現(xiàn)中間鼓出的現(xiàn)象，平面偏差增大，另一方面由于各種外界因素的影響，使零件產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。這些變形問題的產(chǎn)生不僅是由于熱處理后的零件內(nèi)應(yīng)力發(fā)生了變化，還有操作人員的專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)，不太了解零件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而增大了零件變形的概率。
1.3 外力作用下引起的彈性變形
在機(jī)械加工中零件出現(xiàn)彈性形變的原因主要有幾個(gè)方面。一是一些零件的內(nèi)部構(gòu)造中如果含有薄片，就會(huì)對(duì)操作方法有更高要求，否則在操作人員在對(duì)零件進(jìn)行定位和裝夾時(shí)，不能和圖紙的設(shè)計(jì)之間進(jìn)行對(duì)應(yīng)，容易導(dǎo)致彈性形變的產(chǎn)生。二是車床和夾具的不平整，使零件在進(jìn)行固定時(shí)兩側(cè)的受力不均勻，導(dǎo)致切割時(shí)受力作用小的一邊在力的作用下就會(huì)出現(xiàn)平移出現(xiàn)零件變形。三是在加工過程中零件的定位不合理，使零件的剛性強(qiáng)度降低。四是切削力的存在也是引起零件彈性形變的原因之一。這些不同的原因?qū)е碌膹椥孕巫?，都說明外力作用對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量的影響。
2 機(jī)械零件加工變形的改進(jìn)措施
在實(shí)際的零件加工中，導(dǎo)致零件變形的因素很多。為了從根本上解決這些變形問題，操作人員需要在實(shí)際工作中認(rèn)真探索這些因素，并結(jié)合工作精要，制定改進(jìn)措施。
2.1 使用專用夾具，減少裝夾變形
在機(jī)械零件加工過程中，對(duì)精細(xì)化的要求非常嚴(yán)格。針對(duì)不同零件，選用不同的專用工裝，可以使零件在加工過程中不易出現(xiàn)位移。另外，加工前，工作人員還需要進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，全面檢查固定零件，對(duì)照?qǐng)D紙，檢查機(jī)械零件的位置是否正確，以減少裝夾變形。
2.2 修整加工
零件在經(jīng)過熱處理后很容易出現(xiàn)變形問題，這就需要采取措施來保證零件的安全性能。在機(jī)械零件加工完成并自然變形后，要運(yùn)用專業(yè)的工具進(jìn)行修整。在對(duì)加工后的零件進(jìn)行修整加工時(shí)，需要按照行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，以確保零件質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命。這種方法在零件變形后進(jìn)行最為有效。如果零件經(jīng)過熱處理后變形，則可以在淬火之后進(jìn)行回火。因?yàn)榇慊鹬笤诹慵袝?huì)存在殘余奧氏體，這些物質(zhì)在室溫下進(jìn)而轉(zhuǎn)化為馬氏體，然后物體就會(huì)膨脹。在加工零件時(shí)要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)，這樣就可以降低零件變形的概率，把握好圖紙上的設(shè)計(jì)理念，根據(jù)生產(chǎn)要求，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)，提高經(jīng)濟(jì)效益和工作效率，從而確保機(jī)械零件加工的質(zhì)量。
2.3 提升毛坯質(zhì)量
在各種設(shè)備的具體操作過程中，提升毛胚的質(zhì)量是防止零件變形的保證，以便加工好的零件符合零件的具體標(biāo)準(zhǔn)要求，為后期零件的使用提供保證。因此，操作人員需要檢查不同的毛坯質(zhì)量，對(duì)存在問題的毛胚，要及時(shí)更換，避免出現(xiàn)不必要的問題。同時(shí)，操作人員需要結(jié)合設(shè)備的具體要求選擇可靠的毛坯，以保證經(jīng)過加工后的零件質(zhì)量和安全性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而延長(zhǎng)零件的使用壽命。
2.4 增加零件剛度，防止過大變形
在機(jī)械零件加工中，零件的安全性能受到很多客觀因素的影響。尤其是在零件進(jìn)行熱處理后，由于應(yīng)力收縮現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致零件變形。因此，為了防止變形現(xiàn)象的產(chǎn)生，技術(shù)人員需要選擇合適的限熱型處理方式，進(jìn)而以改變零件剛度。這需要結(jié)合零件的性能，運(yùn)用合適的限熱型處理措施，從而保證安全的可靠性。即使在熱處理之后，也不會(huì)出現(xiàn)明顯變形。
2.5 減小夾緊力的措施
在加工剛性差的零件時(shí)，需要采取一些措施增加零件的剛性程度，如可以增加輔助支撐。也要注意加緊點(diǎn)和零件之間的接觸面積，根據(jù)零件的不同，選擇不同的夾持方式，如加工薄壁套類零件時(shí)，可以選用有彈性的軸裝置進(jìn)行夾緊，注意加緊的位置應(yīng)該選擇剛性較強(qiáng)的部位。而對(duì)長(zhǎng)軸類的機(jī)械零件，可以運(yùn)用兩端定位方式。對(duì)于長(zhǎng)徑非常大的零件，需要采用兩端一起夾緊的方式，不能使用“一端夾緊、一端懸空”的方式。此外，在加工鑄鐵類零件時(shí)，夾具的設(shè)計(jì)需要以增加懸臂部分的剛性為原則。也可以使用一種新型的液壓夾緊工具，以有效防止零件在加工過程中由于夾緊變形而引起的質(zhì)量問題。
2.6 減小切削力
在切削加工中要密切結(jié)合加工要求注意切削的角度，以便減少切削力。可以盡量增大刀具的前角和主偏角，使刀鋒鋒利，且合理的刀具在車削中對(duì)車削力的大小也至關(guān)重要。比如，在對(duì)薄壁零件的車削中，如果前角過大，會(huì)使刀具的楔角變大，加快磨損速度，變形和摩擦力也會(huì)減小，可以根據(jù)不同的刀具選擇前角的大小。若選用高速刀具，前角為6°～30°最佳；若用硬質(zhì)合金刀具，則前角為5°～20°最好。
3 結(jié)語
導(dǎo)致機(jī)械零件變形的因素有很多，對(duì)于不同的原因要采取不同的措施解決。實(shí)際操作中，要注重機(jī)械加工的每一個(gè)細(xì)節(jié)，不斷完善生產(chǎn)過程，爭(zhēng)取把經(jīng)濟(jì)損失降到最低，以保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定工作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的高質(zhì)量、高效率目標(biāo)，從而促使機(jī)械加工行業(yè)具有一個(gè)更好的發(fā)展前景和更廣闊的市場(chǎng)。
1 分析機(jī)械零件加工中變形的原因
1.1 內(nèi)力作用導(dǎo)致零件加工精度改變
車床加工時(shí)，通常是利用向心力的作用，用車床的三爪或者四爪卡盤，把零件卡緊，然后對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工。同時(shí)，為了確保零件在受力時(shí)不松動(dòng)、減小內(nèi)徑向力的作用，必須要使夾緊力大于機(jī)械的切削力。夾緊力隨著切削力的增大而增大，隨之減小而減小。這樣的操作才能使機(jī)械零件在加工過程中受力穩(wěn)定。但是，在三爪或者四爪卡盤松開后，加工出來的機(jī)械零件就會(huì)與原來的相差甚遠(yuǎn)，有的呈現(xiàn)多邊形，有的呈現(xiàn)橢圓形，出現(xiàn)較大偏差。
1.2 熱處理加工后容易產(chǎn)生變形問題
對(duì)于薄片類的機(jī)械零件，由于其長(zhǎng)徑非常大，在對(duì)其進(jìn)行熱處理后容易出現(xiàn)草帽彎曲的狀況。一方面會(huì)出現(xiàn)中間鼓出的現(xiàn)象，平面偏差增大，另一方面由于各種外界因素的影響，使零件產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。這些變形問題的產(chǎn)生不僅是由于熱處理后的零件內(nèi)應(yīng)力發(fā)生了變化，還有操作人員的專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)，不太了解零件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而增大了零件變形的概率。
1.3 外力作用下引起的彈性變形
在機(jī)械加工中零件出現(xiàn)彈性形變的原因主要有幾個(gè)方面。一是一些零件的內(nèi)部構(gòu)造中如果含有薄片，就會(huì)對(duì)操作方法有更高要求，否則在操作人員在對(duì)零件進(jìn)行定位和裝夾時(shí)，不能和圖紙的設(shè)計(jì)之間進(jìn)行對(duì)應(yīng)，容易導(dǎo)致彈性形變的產(chǎn)生。二是車床和夾具的不平整，使零件在進(jìn)行固定時(shí)兩側(cè)的受力不均勻，導(dǎo)致切割時(shí)受力作用小的一邊在力的作用下就會(huì)出現(xiàn)平移出現(xiàn)零件變形。三是在加工過程中零件的定位不合理，使零件的剛性強(qiáng)度降低。四是切削力的存在也是引起零件彈性形變的原因之一。這些不同的原因?qū)е碌膹椥孕巫?，都說明外力作用對(duì)機(jī)械零件加工質(zhì)量的影響。
2 機(jī)械零件加工變形的改進(jìn)措施
在實(shí)際的零件加工中，導(dǎo)致零件變形的因素很多。為了從根本上解決這些變形問題，操作人員需要在實(shí)際工作中認(rèn)真探索這些因素，并結(jié)合工作精要，制定改進(jìn)措施。
2.1 使用專用夾具，減少裝夾變形
在機(jī)械零件加工過程中，對(duì)精細(xì)化的要求非常嚴(yán)格。針對(duì)不同零件，選用不同的專用工裝，可以使零件在加工過程中不易出現(xiàn)位移。另外，加工前，工作人員還需要進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，全面檢查固定零件，對(duì)照?qǐng)D紙，檢查機(jī)械零件的位置是否正確，以減少裝夾變形。
2.2 修整加工
零件在經(jīng)過熱處理后很容易出現(xiàn)變形問題，這就需要采取措施來保證零件的安全性能。在機(jī)械零件加工完成并自然變形后，要運(yùn)用專業(yè)的工具進(jìn)行修整。在對(duì)加工后的零件進(jìn)行修整加工時(shí)，需要按照行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，以確保零件質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命。這種方法在零件變形后進(jìn)行最為有效。如果零件經(jīng)過熱處理后變形，則可以在淬火之后進(jìn)行回火。因?yàn)榇慊鹬笤诹慵袝?huì)存在殘余奧氏體，這些物質(zhì)在室溫下進(jìn)而轉(zhuǎn)化為馬氏體，然后物體就會(huì)膨脹。在加工零件時(shí)要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)，這樣就可以降低零件變形的概率，把握好圖紙上的設(shè)計(jì)理念，根據(jù)生產(chǎn)要求，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)，提高經(jīng)濟(jì)效益和工作效率，從而確保機(jī)械零件加工的質(zhì)量。
2.3 提升毛坯質(zhì)量
在各種設(shè)備的具體操作過程中，提升毛胚的質(zhì)量是防止零件變形的保證，以便加工好的零件符合零件的具體標(biāo)準(zhǔn)要求，為后期零件的使用提供保證。因此，操作人員需要檢查不同的毛坯質(zhì)量，對(duì)存在問題的毛胚，要及時(shí)更換，避免出現(xiàn)不必要的問題。同時(shí)，操作人員需要結(jié)合設(shè)備的具體要求選擇可靠的毛坯，以保證經(jīng)過加工后的零件質(zhì)量和安全性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而延長(zhǎng)零件的使用壽命。
2.4 增加零件剛度，防止過大變形
在機(jī)械零件加工中，零件的安全性能受到很多客觀因素的影響。尤其是在零件進(jìn)行熱處理后，由于應(yīng)力收縮現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致零件變形。因此，為了防止變形現(xiàn)象的產(chǎn)生，技術(shù)人員需要選擇合適的限熱型處理方式，進(jìn)而以改變零件剛度。這需要結(jié)合零件的性能，運(yùn)用合適的限熱型處理措施，從而保證安全的可靠性。即使在熱處理之后，也不會(huì)出現(xiàn)明顯變形。
2.5 減小夾緊力的措施
在加工剛性差的零件時(shí)，需要采取一些措施增加零件的剛性程度，如可以增加輔助支撐。也要注意加緊點(diǎn)和零件之間的接觸面積，根據(jù)零件的不同，選擇不同的夾持方式，如加工薄壁套類零件時(shí)，可以選用有彈性的軸裝置進(jìn)行夾緊，注意加緊的位置應(yīng)該選擇剛性較強(qiáng)的部位。而對(duì)長(zhǎng)軸類的機(jī)械零件，可以運(yùn)用兩端定位方式。對(duì)于長(zhǎng)徑非常大的零件，需要采用兩端一起夾緊的方式，不能使用“一端夾緊、一端懸空”的方式。此外，在加工鑄鐵類零件時(shí)，夾具的設(shè)計(jì)需要以增加懸臂部分的剛性為原則。也可以使用一種新型的液壓夾緊工具，以有效防止零件在加工過程中由于夾緊變形而引起的質(zhì)量問題。
2.6 減小切削力
在切削加工中要密切結(jié)合加工要求注意切削的角度，以便減少切削力。可以盡量增大刀具的前角和主偏角，使刀鋒鋒利，且合理的刀具在車削中對(duì)車削力的大小也至關(guān)重要。比如，在對(duì)薄壁零件的車削中，如果前角過大，會(huì)使刀具的楔角變大，加快磨損速度，變形和摩擦力也會(huì)減小，可以根據(jù)不同的刀具選擇前角的大小。若選用高速刀具，前角為6°～30°最佳；若用硬質(zhì)合金刀具，則前角為5°～20°最好。
3 結(jié)語
導(dǎo)致機(jī)械零件變形的因素有很多，對(duì)于不同的原因要采取不同的措施解決。實(shí)際操作中，要注重機(jī)械加工的每一個(gè)細(xì)節(jié)，不斷完善生產(chǎn)過程，爭(zhēng)取把經(jīng)濟(jì)損失降到最低，以保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定工作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的高質(zhì)量、高效率目標(biāo)，從而促使機(jī)械加工行業(yè)具有一個(gè)更好的發(fā)展前景和更廣闊的市場(chǎng)。
此文關(guān)鍵字：機(jī)械,零件,加工,形的,原因,剖析,六點(diǎn),對(duì)策
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