淺談機械加工工件變形的應(yīng)對方法

【摘要】在機械加工的過程中工件變形是我們在加工過程中不容忽視的重要難題，機械加工顧名思義是指把工件的尺寸及工件的外形，進行加工處理的一個以提高產(chǎn)品工藝及精度的改變過程。在機械加工的過程中，工件變形是不可避免的問題也是直接影響工件產(chǎn)品精度、產(chǎn)品質(zhì)量等問題的客觀原因。

【關(guān)鍵詞】機械加工；工件變形；應(yīng)對方法

前言

當(dāng)下對于機械加工的工藝人員來講，在加工的過程中工件變形一直以來都是最為難以解決的問題。針對工件變形的問題怎樣應(yīng)對得當(dāng)，成為了機械加工行業(yè)工藝設(shè)計人員的重要探討話題之一。以下本文就個人從事機械加工行業(yè)工作的經(jīng)驗，針對如何正確掌握應(yīng)產(chǎn)生工件變形的原因及應(yīng)對措施進行分析并加以闡述。

一、影響工件變形的原因

1、工件的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)

在機械加工的過程中，工件的結(jié)構(gòu)與工件的材質(zhì)是影響工件變形的主要原因，變形工件數(shù)量的多少以及工件的自身形狀的改變，都與加工工件的長寬、工件壁的厚度有很大的關(guān)聯(lián)，因此工件的材質(zhì)質(zhì)量要進行仔細(xì)的挑選、在加工時工件的硬度也能夠直接影響到工件變形數(shù)量過多、質(zhì)量下降，這些都是我們需要了解并加以分析的主要原因。

2、工件裝夾時造成的變形

在機械加工時工件裝夾是我們倍加關(guān)注的環(huán)節(jié)之一，我們要正確選擇其夾緊點，根據(jù)其具體夾緊的位置選擇適當(dāng)?shù)膴A緊力度。否則在工件裝夾時就會很容易產(chǎn)生工件的變形，工件的夾緊點和受力點不一致的話也是引起位置的變形的主要原因，加工時工件夾緊力的先后順序安排不得當(dāng)會使夾緊力發(fā)揮作用受到極大的影響，當(dāng)遇到有特殊要求的加工時，例如壁厚相對薄類得加工零件，進行施力裝夾時工件裝夾方法、順序沒有有效的使用也會產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，進而導(dǎo)致產(chǎn)品剛性降低工件變形再次發(fā)生，給機械加工事業(yè)的發(fā)展帶來了有一個難題。

3、工件加工切削時造成的變形

工件在加工實施切削是由于切削力的受力作用，致使受力點發(fā)生形變，就會產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象，在對薄壁零件進行切削是，道具角度沒有掌握并合理運用，在車削中會產(chǎn)生熱變形，并是工件表面的質(zhì)量受到破壞。在加工時刀具和工件避免不了出現(xiàn)摩擦，摩擦后會產(chǎn)生一定的熱量，這種熱量會致使工件發(fā)生變形，在加工時如果沒有正確合理的使用切削液，也是影響零件精密度及質(zhì)量。

4、加工后應(yīng)力變形

在工件加工后工件自身就存有內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)一些加工材料進行熱處理后，自身的內(nèi)應(yīng)力就會發(fā)生改變，折舊是所謂的應(yīng)力變形，使內(nèi)應(yīng)力失去平衡，不能夠保證加工零件外形的穩(wěn)定狀態(tài)。

二、工件變形的應(yīng)對方法

1、結(jié)構(gòu)合理保證材質(zhì)

在調(diào)整工件生產(chǎn)結(jié)構(gòu)時，要加強控制工件的設(shè)計減少因設(shè)計失誤所導(dǎo)致工件變形產(chǎn)生的嚴(yán)重失誤及不良后果，在設(shè)計時盡量做到工件的長寬與壁厚、材質(zhì)的韌性與穩(wěn)固性比例平衡，這樣在工作時就可以大大的降低工件變形的發(fā)生。尤其在進行大型工件加工時更應(yīng)該掌握好結(jié)構(gòu)的合理性并控制好產(chǎn)品的質(zhì)量、硬度及疏松等，減少因其所帶來的變形原因。

2、選擇增大工件裝夾面積

在加工工件時有效的增大工件和夾具之間的接觸范圍，能有降低工件裝夾時所照成的變形。保證夾緊點和支撐點的一致合理運用夾緊力使用在支撐點上，選擇好的受力點找準(zhǔn)受力位置工作時使工件不容易變形。因此在工作中我們要盡量選擇得當(dāng)?shù)氖芰ξ恢?，?dāng)工件被幾個來至幾個方向的受力點所牽制時正確安排好順序。在遇到薄壁工件時，增大工件的裝夾面積這樣對承載夾緊力起到了很好的作用。還要做好詳細(xì)了解零件的結(jié)構(gòu)特點及產(chǎn)品形狀，降低變形率的發(fā)生。

3、選擇高速切削工件加工

在切削工件的過程中由于切削里的影響我們會選擇高速切削，所用的切削刀具選擇刀具較鋒利的，這樣不緊可降低工件與刀具之間的摩擦減少期間的阻力，還可以使刀具切削時的熱量快速揮發(fā)，從而大大降低了工件的內(nèi)應(yīng)力。例如在對薄壁零件的平面進行銑削時單刃銑削法的正確使用，有效的減少了切削的阻力，像這種刀具使用時切削非常輕快使薄壁類零件降低了變形的可能，在當(dāng)代生產(chǎn)中得到了一定的認(rèn)可和廣泛的使用。在使用高速切削過程中，切削的速度之快使大部分的切削熱量被切屑帶走，有效降低了工件在切削時產(chǎn)生的熱變形和提高了工件的尺寸形狀及產(chǎn)品質(zhì)量。切削液的正確使用不僅降低了切削時所產(chǎn)生的摩擦還降低了切削時的高溫變形。因此，切削液合理的使用是防止工件變形的一個重要環(huán)節(jié)之一。

在加工要求相對較高一些薄壁類工件時，我們要采取對稱加工的手段使工件兩面的應(yīng)力達(dá)到一個平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣加工出來的工件會很平整。在進行粗加工時，背吃刀量和進給量可以取大些；相反進行精加工時所使用的刀量大約要在0.2～0.5mm，進給量大約要在在0.1～0.2mm/r，甚至更要低，切削的速度均為6～120m/min，其精切削速度雖高但不要過高的使用，切削的用量要合理的選擇這樣工件變形才會得到有效的降低。

4、選擇熱處理解決工件變形

在加工工件時，要根據(jù)不同的零件材料，對加工的工件選擇不同的加熱溫度和時間，把有需要校直的零件重疊的放在一起，用工裝緊壓成為平直的狀態(tài)，然后放至加熱爐內(nèi)熱處理后，使工件內(nèi)部的組織得以穩(wěn)定，于此同時工件的直線度有所提高，降低加工時硬化現(xiàn)象的發(fā)生，有便于工件進一步的加工使用。鑄件處理時要消除內(nèi)部中的剩余應(yīng)力，使變形后的工件進行再次加工，在加工時有效的預(yù)留出變形量這樣更能夠防止工件裝配后出現(xiàn)變形時的解決方法。

結(jié)束語

在機械加工的過程中，工件變形的問題是難以解決且不可避免的難題之一，所以我們首先要對影響工件并產(chǎn)生變形的原因進行分析，并采加以取相應(yīng)的措施解決其難題。綜上所述，在加工時導(dǎo)致工件變形的幾種原因以及相應(yīng)的解決方法策略進行分析，希望能夠有效降低工件的變形。在以后的工作中機械加工工藝的快速發(fā)展還需要我們大家不斷的學(xué)習(xí)和研究，為打造出更高精的工件奠定一個良好的基礎(chǔ)，在機械加工事業(yè)發(fā)展中貢獻一份自己的力量。

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