機(jī)械零件加工中的變形及其處理措施

南春博

摘 要：機(jī)械零件在加工中零件變形是非常常見的一個問題，零件的變形也是比較難以控制的，如何降低變形零件出現(xiàn)概率、生產(chǎn)出完美零件值得人們深思。機(jī)械零件變形主要受零件結(jié)構(gòu)、大小以及所處位置等因素影響。零件產(chǎn)生變形的原因各不相同，本文分析了其主要原因，以期機(jī)械零件加工打造一個完善的平臺，促進(jìn)我國機(jī)械加工行業(yè)快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械零件；加工變形；處理措施

零件加工中零件變形現(xiàn)象非常常見，所以在零件加工中工作人員要引起重視，采取核實(shí)的措施進(jìn)行控制，提升零件加工質(zhì)量。

1 機(jī)械加工工藝概述

所謂機(jī)械加工工藝也就是我們在對機(jī)械零部件進(jìn)行制造的過程中，通過一系列改良對毛坯進(jìn)行更改及加工，進(jìn)而提高毛坯以及零件之間的吻合程度。在實(shí)際工作過程中，對于機(jī)械加工工藝進(jìn)行過程中，針對于多加工的毛坯進(jìn)行打磨工作以及所加工的零件的精確程度要求都是非常高的。一般情況下，都需要依照從粗略到細(xì)致的一個過程。第一步，對于粗略的加工，主要就是對毛坯以及零部件進(jìn)行大體的打磨，從而保障所加工出來的毛坯以及零部件的精準(zhǔn)。第二也就是對于精細(xì)的加工，需要通過一系列精細(xì)的計(jì)算，把毛坯以及零件的準(zhǔn)確值求出，并通過加工完成后續(xù)的制造，保障毛坯以及零部件的大小足夠精準(zhǔn)。

2 變形的種類和成因

2.1 由外力引起的零件變形現(xiàn)象

首先應(yīng)該注意的是外力所造成的零件變形，其原因主要可以分為兩種。一是在零件切割加工的過程中，受到切削力的影響，零件會改變受力的方向，所謂的讓刀由此生成。造成這一變化的原因是零件本身的剛性不足。受到力的影響，零件會產(chǎn)生變形，這種變形一般很明顯。在受到力的壓迫時，零件會朝受力方向明顯突出，發(fā)生嚴(yán)重變形，導(dǎo)致無法進(jìn)行下一步操作。零件不能達(dá)到應(yīng)有的預(yù)定要求，成為廢品。

2.2 零件在夾固時造成的變形

零件在加工前要進(jìn)行加緊和固定作業(yè)，這也是形成零件變形的一大原因。在零件夾固時，首先應(yīng)該選擇合適的夾緊點(diǎn)位，并根據(jù)夾緊的點(diǎn)位選擇合理的夾緊力度。選擇的夾緊點(diǎn)位和零件的支撐點(diǎn)應(yīng)達(dá)到數(shù)量一致。如果一個零件上有幾個夾緊點(diǎn)位，人們就應(yīng)該注意夾緊的先后順序和夾緊的各個力度。如果操作不當(dāng)，零件很容易出現(xiàn)變形。薄壁類零件的形狀和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)導(dǎo)致其具有較低的剛性，在裝夾施力的作用下，它就會產(chǎn)生變形。增大零件與夾具的接觸面積，可有效降低零件裝夾時的變形。例如，在銑削加工薄壁件時，大量使用彈性壓板，目的就是增加接觸零件的受力面積，減少剛性不足的薄壁類零件在加工過程中的變形現(xiàn)象。

2.3 零件在加工后產(chǎn)生的應(yīng)力變形

零件本身存在內(nèi)力，這些內(nèi)力的分布處于一種相對平衡狀態(tài)，這就決定了零件在外形上保持相對穩(wěn)定的特性。但是，零件機(jī)械加工會去除部分不需要的毛坯材料，再加上熱處理，這些都會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化。這時，零件的內(nèi)力平衡發(fā)生改變，導(dǎo)致加工后的零件外形發(fā)生變化。

3 機(jī)械加工工藝對零件加工變形的影響

在機(jī)械加工的過程中，會受到來自很多方面的影響，所加工出的零件變形出現(xiàn)誤差是正常的，所以，在對零件進(jìn)行加工的過程中，選擇合適的加工工藝盡量將誤差降到最低是需要特別注意的。

3.1 內(nèi)在因素

（1）人為原因。在對零件進(jìn)行加工的過程中常常會選擇大型機(jī)械設(shè)備，而且這種設(shè)備安裝起來十分復(fù)雜，在對設(shè)備進(jìn)行安裝的過程中，即使是有一步?jīng)]有按照規(guī)定進(jìn)行，都是會造成誤差的，而且這種需要進(jìn)行組裝的設(shè)備，即使是出現(xiàn)誤差，也很難找出誤差出現(xiàn)的部位，對于出現(xiàn)問題的部位進(jìn)行排查將是一個高強(qiáng)度工作，需要將機(jī)械設(shè)備拆除之后重新組裝。（2）設(shè)備原因。有的機(jī)械設(shè)備在剛剛出場時就已經(jīng)存在著一些誤差，在進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作時是很難被發(fā)現(xiàn)的，在使用之后，這個微小的誤差將會對零件加工造成巨大的影響。（3）管理原因。也就是對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行的正常管理和維護(hù)工作，設(shè)備經(jīng)過長時間的使用之后，多多少少會出現(xiàn)磨損，這時就需要相關(guān)工作人員定期對設(shè)備進(jìn)行檢查及保養(yǎng)，如果說這項(xiàng)工作不及時，將會產(chǎn)生誤差。

3.2 熱變形因素

在對零件進(jìn)行加工的過程中，都是需要在高速度和高強(qiáng)度的環(huán)境之下進(jìn)行的，所以在加工中，會產(chǎn)生大量的熱，在這個過程當(dāng)中，將會產(chǎn)生熱變形現(xiàn)象。（1）在零件加工中，道具需要進(jìn)行反復(fù)的切割，在整個過程中摩擦是不可避免的，從而產(chǎn)生大量的熱，這些熱量會對所加工出的產(chǎn)品變形造成影響。（2）工件因?yàn)殚L時間的加工產(chǎn)生大量的熱量，因?yàn)楣ぜ砻媾c刀具之間長時間的接觸，使溫度不斷升高，發(fā)生熱變。（3）因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備長時間的工作而發(fā)生變形，內(nèi)部負(fù)荷不斷增加，熱量不斷增加，而對設(shè)備內(nèi)部的一些部件造成影響，使機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中造成誤差。

3.3 受力影響因素

在零件加工中，設(shè)備與零件之間會發(fā)生因?yàn)榻佑|發(fā)生摩擦，致使零件因?yàn)槭艿酵饬τ绊?，但是這種外力并不屬于計(jì)算外圍之內(nèi)，從而出現(xiàn)誤差。因?yàn)槭芰υ驅(qū)α慵冃嗡斐傻挠绊懴鄬Ρ容^小，因此有很多的工廠對于這個問題不夠重視。

4 機(jī)械加工工藝對零件加工變形的控制策略探討

4.1 嚴(yán)格控制零件制造過程

在機(jī)械加工過程中，如果想要將誤差進(jìn)行有效地控制，需要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改良。因?yàn)樵跈C(jī)械設(shè)備剛剛出廠的時候就已經(jīng)存在著誤差，所以需要對所需機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。對設(shè)備自身存在的誤差進(jìn)行分析，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改良，對于改良之后的機(jī)械設(shè)備，在生產(chǎn)過程中也應(yīng)該對誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，之后有針對性的進(jìn)行分析，對誤差進(jìn)行有效控制，從而保障零件加工變形。

4.2 降低外力對零件造成的影響

在對零部件進(jìn)行加工的過程中，機(jī)械加工工藝的應(yīng)用所產(chǎn)生的力主要分為兩種，一種是擠壓力，另一種是磨蹭力。如果想要將外力對于零件變形所造成的影響有效地控制，需要對上面所提到的兩種力造成的影響進(jìn)行控制。首先，在展開一系列加工工作之前，對于加工設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)檢查，如果加工設(shè)備的一些固定的零件位置有些緊，需要及時對其進(jìn)行調(diào)整，從而將設(shè)備對于零件所產(chǎn)生的力降噪最低。其次就是因?yàn)樵跈C(jī)械加工設(shè)備的表面存在著我們所不能夠避免的摩擦力，在長時間的生產(chǎn)之后，摩擦力也會不斷增加，所以，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期檢查，對檢查結(jié)果進(jìn)行匯總是十分有必要的，通過對機(jī)械設(shè)備表面進(jìn)行打磨的方式，將摩擦力降低，提高零件加工變形。

4.3 對溫度進(jìn)行合理控制

為了能夠使機(jī)械加工工藝對于零件加工變形的控制更為有效，需要對對整個加工過程的溫度進(jìn)行控制。在設(shè)備運(yùn)行過程中，很容易受到來自溫度的影響，溫度不管是偏高還是偏低，都會阻礙機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行。因此在實(shí)際加工過程中，如果溫度過高，可以借助冷水對其降溫。如果溫度過高，會使與砂輪之間接觸到的零部件發(fā)生形變，這種情況下就需要進(jìn)行冷水降溫的方法?？偠灾瑢C(jī)械加工工藝應(yīng)用過程進(jìn)行有效的控制是十分有必要的。

5 結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)如今的我國零件加工行業(yè)在發(fā)展過程中對于零件加工變形的有效控制仍然存在著很多的不足，不斷提高零件加工的精準(zhǔn)度是制造業(yè)所要面臨的重要問題。對于機(jī)械加工工藝變形造成影響的原因有很多種，對于這些問題，工廠應(yīng)該采取一系列有效措施將這些問題對于精準(zhǔn)度所造成的影響降到最低，使零件加工質(zhì)量有所提高。

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