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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