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摘 要:随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国各行各业的发展都得到了快速的提升。机械加工业得到了长足发展,然而当前制造业当中对材料进行机械加工时或多或少的会出现一些损伤,如材料表现出现裂痕、材料的光洁度下降、材料变形等现象,这不仅产生了材料的浪费,还会使得一些工件内部产生一些残留材料,对产品的进一步加工生产产生了重要的影响,产品质量也得不到保障,企业的经济效益进一步的受影响。因此有必要对当前机械加工過程中的材料损伤进行分析,探讨材料在加工过程中变形的原因,从而提出相关建议。
关键词:机械加工过程;材料损伤
引言
材料在进行机械加工时或多或少会出现一些裂痕、材料的光洁度下降、材料变形等材料损伤,这导致工件内部产生一些残留材料,直接影响产品的进一步加工生产和使用。基于此,本文首先分析了机械加工过程中常见的材料损伤,接下来详细阐述了新型纤维增强复合材料的机械加工技术,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
1机械加工过程中常见的材料损伤
1.1韧性损伤
机械加工过程中常见的材料损伤之一是韧性损伤。材料在机械加工过程中还容易产生韧性损伤,如材料内部存在微裂痕或者材料上存在的微孔洞在加工过程中就容易产生韧性损伤。这种损伤表现为球形孔洞损伤、椭圆形孔洞损伤。球形孔洞损伤是材料机械加工中常见的一种韧性损伤。由于材料本身会存在一些细微的孔洞,这些孔洞的大小、形状分布往往没有规律,因此,难以快速高效的对孔洞进行快速分析,这就导致要测量这些孔洞需要耗费大量的时间和金钱,对此,许多企业采用局部平均化对孔洞进行测量。除了球形孔洞损伤外,还存在椭圆形孔洞损伤,随着机械加工技术的发展,材料的损伤正逐步减少,但是椭圆形孔洞损伤仍然存在,主要由于在材料加工过程中,生产和制作零部件时需要利用机器压实材料内部中存在的各种类型的孔洞,通过在处理椭圆形孔洞时,需要从整体上来分析孔洞的形态,确保空白的有效闭合,避免将来发展成裂痕等问题。
1.2腐蚀
机械加工过程中常见的材料损伤之二是腐蚀。所有的材料都谋求固定或恢复到一个稳定和低能量状态。大部分金属以金属氧化物的形成处于低能量状态。金属直至贵重金属如,金、银和铂,在自然界均已氧化物或其他化合物形成出现。通过复杂的方法才能获取金属。而当金属违背意愿回到“不洁净”状态时,称之为腐蚀[。根据腐蚀的原因和过程,可以把腐蚀划分为两种重要形式:化学腐蚀和电化学腐蚀。根据腐蚀的现象图,又可将腐蚀细分为多种类型,例如均匀的腐蚀和局部腐蚀,均为机械切削产生的腐蚀和抗腐蚀。腐蚀类型现象图常须结合多种零件才能准确识别(例如接触腐蚀)。对切削技工而言,典型的腐蚀现象是生锈引起的均匀的面腐蚀。机器上最常见的腐蚀损害是以电化学腐蚀为基础的损害。
2机械加工过程中材料损伤的形成分析
材料的韧性断裂是指材料在经过大量弹塑性变形后而发生的断裂现象。其主要特征表现为发生了明显的宏观性变形,如弯曲、过量伸长、过量鼓胀等。断口的尺寸也发生了明显的改变。材料在机械加工过程中容易产生损伤和宏观裂痕,在此基础上不断拓展,最后就会形成韧性损伤,甚至韧性断裂,也称之为塑形断裂。这种断裂通常是对材料进行拉伸而产生的。通过对韧性断裂进行详细的分析和研究,发现材料在破坏过程中,往往由于内部损伤而产生了孔及气体形状,再不断扩展而最终形成了断裂。
3新型纤维增强复合材料的机械加工技术
新型纤维增强复合材料的机械加工技术主要涉及到以下几个方面:1)金属基的复合材料加工。对金属基的复合材料加工而言,其基体为合金或者是纯金属,其增强体通常为颗粒或者是纤维的复合材料。对金属基这类复合材料而言,剪切与横向强度高等将是其独有的优势。另外,因金属基复合材料本身还具有一定的无污染、不老怀等特点,在一些传统的工艺中,一般情况下会把金属基的复合材料应用到加工中,例如:切割加工等。但使用这种传统的工艺对其进行加工很容易让机械出现磨损等不良现象。基于此,在该过程中,为避免这类不良现象的发生,有关人员需要在其中镶嵌金刚石等工具,并掌握好切削速度等提高机械加工技术。总之,该过程的实施不但能在极大程度上实现加工效果的提升,而且可保障加工质量。2)热塑性树脂基的复合材料加工。通常情况下,热塑性树脂基复合材料主要指的是以热塑性树脂作为基体的复合材料。在这种材料的加工上,若加工温度太高,其势必会使基体出现软化甚至烧焦等现象。在这种材料的加工上,为避免因加工过热造成的诸多不良现象出现,加工人员就需要在加工的过程中,为其适当添加一些冷却剂。另外,在切削过程中,加工人员不但需要保证刀具排切槽拥有理想的容量,而且需要保证切削速度。车刀应削成一定角度,以减小切削力,方便切削。
4机械加工中合理化机械设计
在机械加工过程中,充分利用信息技术,将计算机与产生过程建立联系关系,工作人员只需操作计算机,设置生产参数,生产设备按照指令完成机械产品的生产。将信息技术与机械制造设计相互融合,打造智能化、信息化的机械制造设计模式,有助于提高机械产品的制造和设计精度,还能促进机械设备朝着智能化方向不断发展。
结语
总而言之,在对材料进行机械加工过程中,材料损伤是不可避免的,这不仅浪费材料,更重要的是产生的残留材料会对后续材料的使用和加工产生不良影响,因此,应该尽量减少材料损伤。从热力学角度来看,材料损伤受到材料本身的相变热传导、弹塑性热传导、加工工艺等因素的影响,要想减少材料损伤,就必须对材料进行构形和变形分析,弄清楚材料变形对其质点变量的影响,明确在特定的高温环境下其相变和弹塑性与材料内热之间的关系,通过实验找到最佳的加工环境,包括控制机械加工的温度、工艺等,从而降低机械加工中的材料损伤。
参考文献:
[1]张园园.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].技术与市场,2019,26(03):157.
[2]李成阳.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].花炮科技与市场,2019(01):176.
[3]胡烨,陶小培.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].时代农机,2018,45(01):41+43.
关键词:机械加工过程;材料损伤
引言
材料在进行机械加工时或多或少会出现一些裂痕、材料的光洁度下降、材料变形等材料损伤,这导致工件内部产生一些残留材料,直接影响产品的进一步加工生产和使用。基于此,本文首先分析了机械加工过程中常见的材料损伤,接下来详细阐述了新型纤维增强复合材料的机械加工技术,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
1机械加工过程中常见的材料损伤
1.1韧性损伤
机械加工过程中常见的材料损伤之一是韧性损伤。材料在机械加工过程中还容易产生韧性损伤,如材料内部存在微裂痕或者材料上存在的微孔洞在加工过程中就容易产生韧性损伤。这种损伤表现为球形孔洞损伤、椭圆形孔洞损伤。球形孔洞损伤是材料机械加工中常见的一种韧性损伤。由于材料本身会存在一些细微的孔洞,这些孔洞的大小、形状分布往往没有规律,因此,难以快速高效的对孔洞进行快速分析,这就导致要测量这些孔洞需要耗费大量的时间和金钱,对此,许多企业采用局部平均化对孔洞进行测量。除了球形孔洞损伤外,还存在椭圆形孔洞损伤,随着机械加工技术的发展,材料的损伤正逐步减少,但是椭圆形孔洞损伤仍然存在,主要由于在材料加工过程中,生产和制作零部件时需要利用机器压实材料内部中存在的各种类型的孔洞,通过在处理椭圆形孔洞时,需要从整体上来分析孔洞的形态,确保空白的有效闭合,避免将来发展成裂痕等问题。
1.2腐蚀
机械加工过程中常见的材料损伤之二是腐蚀。所有的材料都谋求固定或恢复到一个稳定和低能量状态。大部分金属以金属氧化物的形成处于低能量状态。金属直至贵重金属如,金、银和铂,在自然界均已氧化物或其他化合物形成出现。通过复杂的方法才能获取金属。而当金属违背意愿回到“不洁净”状态时,称之为腐蚀[。根据腐蚀的原因和过程,可以把腐蚀划分为两种重要形式:化学腐蚀和电化学腐蚀。根据腐蚀的现象图,又可将腐蚀细分为多种类型,例如均匀的腐蚀和局部腐蚀,均为机械切削产生的腐蚀和抗腐蚀。腐蚀类型现象图常须结合多种零件才能准确识别(例如接触腐蚀)。对切削技工而言,典型的腐蚀现象是生锈引起的均匀的面腐蚀。机器上最常见的腐蚀损害是以电化学腐蚀为基础的损害。
2机械加工过程中材料损伤的形成分析
材料的韧性断裂是指材料在经过大量弹塑性变形后而发生的断裂现象。其主要特征表现为发生了明显的宏观性变形,如弯曲、过量伸长、过量鼓胀等。断口的尺寸也发生了明显的改变。材料在机械加工过程中容易产生损伤和宏观裂痕,在此基础上不断拓展,最后就会形成韧性损伤,甚至韧性断裂,也称之为塑形断裂。这种断裂通常是对材料进行拉伸而产生的。通过对韧性断裂进行详细的分析和研究,发现材料在破坏过程中,往往由于内部损伤而产生了孔及气体形状,再不断扩展而最终形成了断裂。
3新型纤维增强复合材料的机械加工技术
新型纤维增强复合材料的机械加工技术主要涉及到以下几个方面:1)金属基的复合材料加工。对金属基的复合材料加工而言,其基体为合金或者是纯金属,其增强体通常为颗粒或者是纤维的复合材料。对金属基这类复合材料而言,剪切与横向强度高等将是其独有的优势。另外,因金属基复合材料本身还具有一定的无污染、不老怀等特点,在一些传统的工艺中,一般情况下会把金属基的复合材料应用到加工中,例如:切割加工等。但使用这种传统的工艺对其进行加工很容易让机械出现磨损等不良现象。基于此,在该过程中,为避免这类不良现象的发生,有关人员需要在其中镶嵌金刚石等工具,并掌握好切削速度等提高机械加工技术。总之,该过程的实施不但能在极大程度上实现加工效果的提升,而且可保障加工质量。2)热塑性树脂基的复合材料加工。通常情况下,热塑性树脂基复合材料主要指的是以热塑性树脂作为基体的复合材料。在这种材料的加工上,若加工温度太高,其势必会使基体出现软化甚至烧焦等现象。在这种材料的加工上,为避免因加工过热造成的诸多不良现象出现,加工人员就需要在加工的过程中,为其适当添加一些冷却剂。另外,在切削过程中,加工人员不但需要保证刀具排切槽拥有理想的容量,而且需要保证切削速度。车刀应削成一定角度,以减小切削力,方便切削。
4机械加工中合理化机械设计
在机械加工过程中,充分利用信息技术,将计算机与产生过程建立联系关系,工作人员只需操作计算机,设置生产参数,生产设备按照指令完成机械产品的生产。将信息技术与机械制造设计相互融合,打造智能化、信息化的机械制造设计模式,有助于提高机械产品的制造和设计精度,还能促进机械设备朝着智能化方向不断发展。
结语
总而言之,在对材料进行机械加工过程中,材料损伤是不可避免的,这不仅浪费材料,更重要的是产生的残留材料会对后续材料的使用和加工产生不良影响,因此,应该尽量减少材料损伤。从热力学角度来看,材料损伤受到材料本身的相变热传导、弹塑性热传导、加工工艺等因素的影响,要想减少材料损伤,就必须对材料进行构形和变形分析,弄清楚材料变形对其质点变量的影响,明确在特定的高温环境下其相变和弹塑性与材料内热之间的关系,通过实验找到最佳的加工环境,包括控制机械加工的温度、工艺等,从而降低机械加工中的材料损伤。
参考文献:
[1]张园园.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].技术与市场,2019,26(03):157.
[2]李成阳.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].花炮科技与市场,2019(01):176.
[3]胡烨,陶小培.机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].时代农机,2018,45(01):41+43.