機(jī)械加工工件變形的應(yīng)對(duì)方法論述

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械加工的各個(gè)行業(yè)也在以很好的勢(shì)頭向前發(fā)展，但是機(jī)械加工中工件變形的問(wèn)題還是在困擾著行業(yè)中的很多人，文章從機(jī)械加工中影響工件變形的原因出發(fā)對(duì)工件變形的應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；工件；變形

在很多機(jī)械加工中，傳統(tǒng)的工藝中由于受到內(nèi)部熱源和外部熱源的共同影響，工件不同部位的溫度會(huì)有不同程度的升高，工件如果出現(xiàn)熱變形就會(huì)對(duì)工件的加工過(guò)程產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)加工精度造成影響，對(duì)一些加工要求高的精密工件更是非常大。同時(shí)，在具體的零件加工過(guò)程中，隨著零件自身材料和結(jié)構(gòu)形式的不同，其在加工過(guò)程中產(chǎn)生的變形量的大小和變形趨勢(shì)也有很大差異。因此我們要對(duì)各類工件產(chǎn)生變形的原因進(jìn)行分析。

1.影響工件變形的原因

1.1.工件的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)

在機(jī)械加工的過(guò)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(zhǎng)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(jìn)行仔細(xì)的挑選、在加工時(shí)工件的硬度也能夠直接影響到工件變形數(shù)量過(guò)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。

1.2.工件裝夾時(shí)造成的變形

在機(jī)械加工時(shí)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(diǎn)，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(shí)就會(huì)很容易產(chǎn)生工件的變形，工件的夾緊點(diǎn)和受力點(diǎn)不一致的話也是引起位置的變形的主要原因，加工時(shí)工件夾緊力的先后順序安排不得當(dāng)會(huì)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(shí)，例如壁厚相對(duì)薄類得加工零件，進(jìn)行施力裝夾時(shí)工件裝夾方法、順序沒(méi)有有效的使用也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品剛性降低工件變形再次發(fā)生，給機(jī)械加工事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了有一個(gè)難題。

1.3.工件加工切削時(shí)造成的變形

工件在加工實(shí)施切削是由于切削力的受力作用，致使受力點(diǎn)發(fā)生形變，就會(huì)產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象，在對(duì)薄壁零件進(jìn)行切削是，道具角度沒(méi)有掌握并合理運(yùn)用，在車削中會(huì)產(chǎn)生熱變形，并是工件表面的質(zhì)量受到破壞。在加工時(shí)刀具和工件避免不了出現(xiàn)摩擦，摩擦后會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，這種熱量會(huì)致使工件發(fā)生變形。根據(jù)分子熱運(yùn)動(dòng)原理，微觀上工件在接收到熱源的能量傳遞

后，各原子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，原子間的距離就會(huì)變大，所以在宏觀上我們就看到物體受熱膨脹。金屬發(fā)生熱變形時(shí)，主要是其內(nèi)部的區(qū)域組織發(fā)生了變化累計(jì)產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)工件從高溫冷卻之后，其內(nèi)部各部分的體積會(huì)發(fā)生變化，但是變化的非常不均勻，互相影響的結(jié)果導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力的出現(xiàn)。在加工時(shí)如果沒(méi)有正確合理的使用切削液，也是影響零件精密度及質(zhì)量。

1.4.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(jìn)行熱處理后，自身的內(nèi)應(yīng)力就會(huì)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)。

2.工件變形的應(yīng)對(duì)方法

2.1.結(jié)構(gòu)合理保證材質(zhì)

在對(duì)工件的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，我們應(yīng)該注意對(duì)工件的設(shè)計(jì)進(jìn)行控制，以此來(lái)減少因?yàn)樵O(shè)計(jì)失誤而導(dǎo)致的工件的變形及其變形產(chǎn)生的后果，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要做到設(shè)計(jì)比例的平衡，這樣就可以大大降低工件變形的概率。對(duì)于在進(jìn)行大工件加工時(shí)更是要掌握好結(jié)構(gòu)的合理性，并且要控制好產(chǎn)品的質(zhì)量、硬度等。

2.2.選擇增大工件裝夾面積

在加工工件時(shí)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(shí)所照成的變形。保證夾緊點(diǎn)和支撐點(diǎn)的一致合理運(yùn)用夾緊力使用在支撐點(diǎn)上，選擇好的受力點(diǎn)找準(zhǔn)受力位置工作時(shí)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(gè)來(lái)至幾個(gè)方向的受力點(diǎn)所牽制時(shí)正確安排好順序。在遇到薄壁工件時(shí)，增大工件的裝夾面積這樣對(duì)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(diǎn)及產(chǎn)品形狀，降低變形率的發(fā)生。

2.3.選擇高速切削工件加工

在切削工件的過(guò)程中由于切削里的影響我們會(huì)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(shí)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(duì)薄壁零件的平面進(jìn)行銑削時(shí)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(shí)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(guò)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(shí)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(shí)所產(chǎn)生的摩擦還降低了切削時(shí)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(gè)重要環(huán)節(jié)之一。

在加工要求相對(duì)較高一些薄壁類工件時(shí)，我們要采取對(duì)稱加工的手段使工件兩面的應(yīng)力達(dá)到一個(gè)平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣加工出來(lái)的工件會(huì)很平整。在進(jìn)行粗加工時(shí)，背吃刀量和進(jìn)給量可以取大些；相反進(jìn)行精加工時(shí)所使用的刀量大約要在0.2～0.5mm，進(jìn)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(guò)高的使用，切削的用量要合理的選擇這樣工件變形才會(huì)得到有效的降低。

2.4.選擇熱處理解決工件變形

在加工工件時(shí)，要根據(jù)不同的零件材料，對(duì)加工的工件選擇不同的加熱溫度和時(shí)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(shí)工件的直線度有所提高，降低加工時(shí)硬化現(xiàn)象的發(fā)生，有便于工件進(jìn)一步的加工使用。鑄件處理時(shí)要消除內(nèi)部中的剩余應(yīng)力，使變形后的工件進(jìn)行再次加工，在加工時(shí)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(shí)的解決方法。

3.結(jié)束語(yǔ)

在機(jī)械加工的過(guò)程中，工件變形的問(wèn)題是難以解決且不可避免的難題之一，所以我們首先要對(duì)影響工件并產(chǎn)生變形的原因進(jìn)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(shí)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(jìn)行分析，希望能夠有效降低工件的變形。在以后的工作中機(jī)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(gè)良好的基礎(chǔ)，在機(jī)械加工事業(yè)發(fā)展中貢獻(xiàn)一份自己的力量。

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