機械零件加工中的變形及其處理對策

摘 要：在機械零件加工過程中，被加工零件出現(xiàn)變形問題，會導(dǎo)致其使用價值降低，如果形變過大，零件直接報廢，不僅浪費了材料，而且也給制造企業(yè)帶來了經(jīng)濟損失。本文首先分析了機械零件加工過程中出現(xiàn)變形的幾種常見原因，隨后介紹了加工處理是需要注意的一些問題，最后結(jié)合實際工作經(jīng)驗，分別變從使用專用工裝、提高毛坯件質(zhì)量等方面，就如何提高機械零件加工質(zhì)量提出了幾點建議。

關(guān)鍵詞：機械零件；變形問題；注意事項；處理對策

中圖分類號：TH161 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0230-01

引 言

工業(yè)自動化技術(shù)的成熟，使得人們對機械零件加工的要求也越來越高。尤其是對于一些精密儀器，對所用機械零件的形狀、尺寸等參數(shù)都由嚴格要求。如果這些零件在加工過程中變形嚴重，將會直接影響儀器的使用效果。因此，探究機械零件加工過程中變形的控制策略具有重要的應(yīng)用價值。

1 機械零件變形的成因分析

1.1 內(nèi)里作用引起的變形

在零件加工的過程中，一般會借助車床的三爪卡盤來固定零件，這個過程中需要充分發(fā)揮向心力的作用。其中為了是使零件不會輕易松動，需要我們特別注意的是切削力的運用需要小于加緊的力量，并且適當(dāng)控制切削力靈活改變。要想保證機械零件的加工順利進行，就必須保證機械零件受力平衡，只有受力平衡了，才會盡可能少的出現(xiàn)零件變形的狀況。內(nèi)力作用導(dǎo)致的變形往往是比較難以進行改變的，比較有效的改變方法就是對機械零件進行熱處理。

1.2 熱處理過程中的變形

盡管熱處理能夠改變一些由于內(nèi)力作用導(dǎo)致的變形，但是如果處理不當(dāng)，在熱處理的過程中也是會產(chǎn)生變形的。薄片類的機械零件是最容易在熱處理的過程中產(chǎn)生變形的。由于薄片類的機械質(zhì)地輕薄，長時間經(jīng)過加熱處理或者高溫處理，難免會產(chǎn)生類似草帽的彎曲變形，最明顯的表現(xiàn)就是中間有一部分是鼓出的，就跟“草帽”的形狀類似。這種彎曲的草帽型變形的結(jié)構(gòu)，相對于正常的值來講會相對偏大。其主要原因是工件的內(nèi)應(yīng)力作用產(chǎn)生的，在熱處理的過程中必須要保證溫度適中，熱處理的時間要長短適中，否則難以發(fā)揮熱處理的作用。

2 機械零件加工中的注意事項

2.1 加工前進行科學(xué)設(shè)計

由于不同零件的形狀、尺寸、材料以及加工要求各不相同，因此為了盡可能的避免零件在加工過程中出現(xiàn)變形，需要綜合上述要素展開科學(xué)的設(shè)計，為下一步的加工操作提供必要的參考。例如，根據(jù)被加工零件的材質(zhì)，決定選用哪種切削刀具，這樣就可以盡可能的降低切削過程中刀具對零件產(chǎn)生的壓力，避免因為壓力擠壓引起機械零件變形。此外，通過提前開展設(shè)計，還可以合理擺放機械零件，確保加工過程中受力均勻，也是有效預(yù)防變形的一種措施。

2.2 進行科學(xué)的工作分工

通常情況下，機械零件的加工需要依次經(jīng)過粗加工和精加工兩個步驟。通過粗加工是零件初步成型，減少后續(xù)加工的工作量。然后繼續(xù)進行精加工，對零件的相關(guān)參數(shù)進行嚴格控制。在實際加工時，將這兩個加工步驟進行單獨分離，一方面能夠提高機械零件的加工效率，對于實現(xiàn)零件的批量化生產(chǎn)起到了積極作用；另一方面也能夠盡可能的減小加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，避免了機械零件中某個點受力過于集中而出現(xiàn)形變問題。

2.3 時效處理

時效處理又可分為自然時效和人工時效兩種，通過時效處理也可以有效預(yù)防機械零件發(fā)生變形。其中，自然時效可以用來防止應(yīng)力集中引起的變形，例如在機械零件切削過程中，由于刀具和零件之間高速摩擦釋放出大量的熱，這些熱量難以及時釋放導(dǎo)致零件升溫，在高溫環(huán)境下零件可能會發(fā)生變形。此時將零件放到室外等自然環(huán)境下，使內(nèi)部的殘余應(yīng)力自然釋放，機械零件逐漸冷卻，物理剛度提升，從而有效地避免了變形問題。

3 機械零件加工中變形的處理對策

3.1 使用專業(yè)的工裝

機械零件加工操作對于細節(jié)要求極為嚴格，工裝的配套使用可以保證加工過程中機械零件的穩(wěn)定性，對于減少變形問題有一定的作用。因此，在選擇工裝時，要求加工人員根據(jù)相關(guān)要求，統(tǒng)一使用專用、配套的工裝。在開機加工前，進行一次全面的車床檢查工裝，對于車床上的夾具、刀具等進行檢查；然后對照圖紙，將機械零件擺放在制定位置，用夾具進行固定后開始進行加工。另外，像切削刀具、鉆頭等加工工具，使用一段時間后不可避免會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，還需要加工人員定期檢查和更換，以保證現(xiàn)場加工操作的順利開展。

3.2 提高毛坯零件的質(zhì)量

毛坯件的質(zhì)量決定了機械零件成片的品質(zhì)，尤其是對于一些加工標(biāo)準(zhǔn)要求較高的機械零件，更應(yīng)當(dāng)從原材料上采取質(zhì)量控制策略，盡可能的消除變形影響。除了要在采購過程中對毛坯件整體質(zhì)量檢修抽檢外，還要在進場加工前執(zhí)行二次檢查，以防止這些毛坯件在存放過程中出現(xiàn)銹蝕等問題。高質(zhì)量的毛坯件往往具有較強的強度，在機械加工過程中不容易出現(xiàn)變形，對于成片零件整體質(zhì)量也起到了一定的保障。

3.3 實行工作激勵措施

機械零件的加工是一項專業(yè)化和精細化要求較高的工作，雖然目前多數(shù)加工工作都可以由電腦控制機床完成加工，但是也需要加強現(xiàn)場加工管理。為了提高員工的積極性，制造企業(yè)可以采取一定的激勵措施，強化質(zhì)量監(jiān)督意識。例如，將同一批機械零件的殘次品率作為考核員工績效的標(biāo)準(zhǔn)，如果機械零件變形問題嚴重、殘次品率超標(biāo)，則對負責(zé)員工進行處罰；反之，如果保質(zhì)保量完成加工工作，則給予獎勵等。這樣一來，可以提高員工的積極性，認真完成機械零件的加工和質(zhì)量檢查工作。

4 結(jié) 語

在機械零件加工過程中，變形問題是普遍存在的。如果發(fā)生了變形問題，輕則影響使用價值，嚴重情況下還會導(dǎo)致零件直接報廢，給制造企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。因此，在機械零件加工時做好變形預(yù)防工作尤其重要。通過明確導(dǎo)致變形的幾種原因，可以采取針對性的防控手段，例如使用專用工裝或是嚴格審核毛坯件質(zhì)量等，對于預(yù)防和控制變形問題有一定效果。制造企業(yè)可以根據(jù)實際加工需要，合理選擇對策，提高機械零件的整體質(zhì)量。

參考文獻

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收稿日期：2018-3-25