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摘 要:机械加工性能不仅和企业的利益相关,还和安全性相关,在给企业带来经济效益的同时,还可以有效降低安全事故发生的概率。因此,在零件加工过程中避免零件的变形就显得尤为重要,操作人员需要把各种因素都考虑进去,并在加工过程中采取相应的措施预防变形的发生,以便使成品的零件能够正常使用。为了达到这个目标,就有必要对零件加工中出现的变形现象的原因进行分析,对于零件的变形问题找出可靠的措施,为现代化企业战略目标的实现打下坚实的基础。
关键词:机械零件;加工;变形问题;解决对策
1分析机械零件加工中变形的原因
1.1内力作用导致零件加工精度改变
在车床加工时,通常是利用向心力的作用,用车床的四爪卡盘,把零件卡紧,然后对机械零件进行加工。同时为了确保零件在受力时不松动,减小内径向力的作用,必须要使加紧力大于机械的切削力。夹紧力是随着切削力的增大而增大,随之减小而减小。这样的操作才能使机械零件在加工过程中受力稳定。但是在四爪卡盘松开之后,加工出来的机械零件就会与原来的相差甚远,有的呈现多边形,有的呈现椭圆形。出现较大的偏差。
1.2热处理加工后容易产生变形问题
对于薄片类的机械零件,由于其长泾非常小,因此,在加工过程中,需要对其进行热处理。热处理后的零件在放置过程中易发生变形。一方面,会出现中间鼓出的现象,平面偏差增大。另一方面,由于各种外界因素的影响,使零件产生弯曲现象。这些变形问题的产生不仅是由于热处理后的零件内应力发生了变化,还有操作人员的专业知识不扎实,不太了解零件的结构稳定性,从而增大了零件变形的概率。
1.3外力作用下引起的弹性变形
在机械加工中零件出现弹性形变的原因主要有一下几个方面,一是零件的内部构造中含有薄片,进而对操作方法提出了更高的要求,操作人员在对零件进行定位和装夹时,不能和图纸的设计之间进行对应,而工作人员又没有重视这些构件的加工要求。这就导致了弹性形变的产生。二是车床和夹具的不平整,使零件在进行固定时,两侧的受力不均匀,导致在切割时,受力作用小的一边在力的作用下就会出现平移,就会出现零件变形的出现。三是在加工过程中,零件的定位不合理,使零件的刚性强度降低。四是切削力的存在也是引起零件弹性形变的原因之一。这些不同的原因导致的弹性形变,都说明外力作用对机械零件加工质量的影响。
2 对于机械零件加工变形的改进措施
在实际的零件加工中,导致零件变形的因素有很多,为了从根本上解决这些变形问题,操作人员需要在实际工作中认真探索这些因素,并结合工作精要,制定改进措施。
2.1 使用专用工装,减少装夹变形
在机械零件的加工过程中,对精细化的要求非常严格,针对不同的零件,选用不同的专用工装,可以使零件在加工过程中不易出现位移。另外,在加工之前,工作人员还需要进行相应的准备工作,对固定零件进行全面的检查,还需要和图纸对照,检查机械零件的位置是否正确,以便减少装夹变形。
2.2 增加零件刚度,防治过大变形
在零件进行热处理之后,由于应力收缩现象的出现,會导致零件变形,为了防止这一现象的产生,在对零件进行操作之前,可以限行热处理手段,从而改善机械零件的刚度。这样可以保证机械零件的加工精度,即使在热处理之后,也不会出现明显的变形。
2.3 修整加工
零件在经过热处理之后很容易出现热处理现象,这就需要采取措施来保证零件的安全性能。通过对加工后的零件进行修整加工,来保证机械零件加工的质量,在对加工后的零件进行修整加工时,需要按照行业的标准要求进行,以便确保零件的质量,延长使用寿命。
2.4提升毛坯质量
在各种设备的具体操作过程中,提升毛胚的质量是防止零件变形的保证,以便加工好的零件符合零件的具体标准要求。为后期零件的使用提供保证。因此,操作人员需要对不同的毛胚的质量进行检查,对于出现问题的毛胚,要及时对其更换,避免出现不必要的问题。同时,操作人员需要结合设备的具体要求来选择可靠的毛胚。以便保证经过加工后的零件的质量性和安全性可以达到标准要求。延长零件的使用寿命。
2.5限型热处理
在机械零件加工中,零件的安全性能受到很多客观因素的影响。因此,为了防止变形现象的产生,技术人员需要选择合适的限热型处理方式,这就需要结合零件的性能,运用合适的限热型处理措施。从而保证安全的可靠性。
4其他措施
在机械零件的精加工和粗加工中,装夹方式是相同的,前期的零件加工在机械加工中占有重要的作用,对后道的工序具有较大的影响力。因此,要尽量避免不规范的手工操作,避免材料的受力变形。在后道的工序中会出现更多的加工变形,另外,在磨削加工中也会出现变形,并且在锁床加工内孔时,也会产生偏差。因为加工时是在磨损基准面上进行的,因此,其精锁内孔不精确。通过这样的方法,加工出来的机械零件的尺寸和图纸上有很大的差别,因此,需要采取一定的措施进行处理。可以从热处理后的精车为入手点,改变传统的装夹方式,在每道工序的装夹中,要避免对径向力的承受;也可以适量控制削余量;还可以拥有专业的夹具,利用垂直轴来防止机械零件的加工变形。另外,对于机械零件在加工后或者热处理后容易变形的状况,还可以采取以下措施解决:
4.1在机械加工中可以通过运用自然时效法、人工时效法等去除零件中的残余应力,而这两种方法各有利弊,比如,人工时效法可以避免零件的变形,它的振动时效、热处理时效等可以避免内部应力的不良影响。此外,一旦发现铸件出现问题,就要及时的处理,可以避免有问题的铸件对零件的质量产生影响。
4.2在机械零件加工完成,并且自然变形之后,要运用专业的工具进行修整,这种方法在零件变形之后进行最为有效。如果零件经过热处理后变形,则可以在淬火之后进行回火,因为淬火之后在零件中会存在残余的奥氏体,这些物质在室温下进而转化为马氏体,然后物体就会膨胀。在加工零件时要认真对待每一个细节,这样就可以降低零件变形的概率,把握好图纸上的设计理念,根据生产要求,使生产出来的产品符合标准,以便提高经济效益,提高工作效率。
5结语
导致机械零件变形的因素有很多,对于不同的原因要采取不同的措施去解决,在实际操作中,要注重机械加工的每一个细节,不断完善生产过程,经过不断努力,争取把经济损失降到最低,以便保证机械设备稳定工作,使得机械加工的高质量和高效率的目标能够得以实现。使机械加工行业具有一个更好的发展前景和更广阔的市场。
参考文献
[1] 熊英焕,刘海涛.机械零件加工过程中可能存在的相关问题和处理对策[J].机械设计与制造,2013(7):131-133.
[2]丁向琴,周学冬. 关于机械零件加工变形原因和改进处理措施分析[J]. 科技风,2014(16)
[3]王晓平,郭初阳周亮,等.钦合金零件的机械加工工艺和质量控制[J]新技术新工艺,2013,(9).
[4] 蒋晓军,李富民.基于项目课程的高职《机械零件数控加工》课程研究——以金华XX高职院校《机械零件数控加工》课程为例[J].高校精品教育课程,2016(13):164-165.
[5] 臧艳群,曹博瑞.航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[J],航空航天制造,2013(5):109-111.
(作者单位:三江学院)
关键词:机械零件;加工;变形问题;解决对策
1分析机械零件加工中变形的原因
1.1内力作用导致零件加工精度改变
在车床加工时,通常是利用向心力的作用,用车床的四爪卡盘,把零件卡紧,然后对机械零件进行加工。同时为了确保零件在受力时不松动,减小内径向力的作用,必须要使加紧力大于机械的切削力。夹紧力是随着切削力的增大而增大,随之减小而减小。这样的操作才能使机械零件在加工过程中受力稳定。但是在四爪卡盘松开之后,加工出来的机械零件就会与原来的相差甚远,有的呈现多边形,有的呈现椭圆形。出现较大的偏差。
1.2热处理加工后容易产生变形问题
对于薄片类的机械零件,由于其长泾非常小,因此,在加工过程中,需要对其进行热处理。热处理后的零件在放置过程中易发生变形。一方面,会出现中间鼓出的现象,平面偏差增大。另一方面,由于各种外界因素的影响,使零件产生弯曲现象。这些变形问题的产生不仅是由于热处理后的零件内应力发生了变化,还有操作人员的专业知识不扎实,不太了解零件的结构稳定性,从而增大了零件变形的概率。
1.3外力作用下引起的弹性变形
在机械加工中零件出现弹性形变的原因主要有一下几个方面,一是零件的内部构造中含有薄片,进而对操作方法提出了更高的要求,操作人员在对零件进行定位和装夹时,不能和图纸的设计之间进行对应,而工作人员又没有重视这些构件的加工要求。这就导致了弹性形变的产生。二是车床和夹具的不平整,使零件在进行固定时,两侧的受力不均匀,导致在切割时,受力作用小的一边在力的作用下就会出现平移,就会出现零件变形的出现。三是在加工过程中,零件的定位不合理,使零件的刚性强度降低。四是切削力的存在也是引起零件弹性形变的原因之一。这些不同的原因导致的弹性形变,都说明外力作用对机械零件加工质量的影响。
2 对于机械零件加工变形的改进措施
在实际的零件加工中,导致零件变形的因素有很多,为了从根本上解决这些变形问题,操作人员需要在实际工作中认真探索这些因素,并结合工作精要,制定改进措施。
2.1 使用专用工装,减少装夹变形
在机械零件的加工过程中,对精细化的要求非常严格,针对不同的零件,选用不同的专用工装,可以使零件在加工过程中不易出现位移。另外,在加工之前,工作人员还需要进行相应的准备工作,对固定零件进行全面的检查,还需要和图纸对照,检查机械零件的位置是否正确,以便减少装夹变形。
2.2 增加零件刚度,防治过大变形
在零件进行热处理之后,由于应力收缩现象的出现,會导致零件变形,为了防止这一现象的产生,在对零件进行操作之前,可以限行热处理手段,从而改善机械零件的刚度。这样可以保证机械零件的加工精度,即使在热处理之后,也不会出现明显的变形。
2.3 修整加工
零件在经过热处理之后很容易出现热处理现象,这就需要采取措施来保证零件的安全性能。通过对加工后的零件进行修整加工,来保证机械零件加工的质量,在对加工后的零件进行修整加工时,需要按照行业的标准要求进行,以便确保零件的质量,延长使用寿命。
2.4提升毛坯质量
在各种设备的具体操作过程中,提升毛胚的质量是防止零件变形的保证,以便加工好的零件符合零件的具体标准要求。为后期零件的使用提供保证。因此,操作人员需要对不同的毛胚的质量进行检查,对于出现问题的毛胚,要及时对其更换,避免出现不必要的问题。同时,操作人员需要结合设备的具体要求来选择可靠的毛胚。以便保证经过加工后的零件的质量性和安全性可以达到标准要求。延长零件的使用寿命。
2.5限型热处理
在机械零件加工中,零件的安全性能受到很多客观因素的影响。因此,为了防止变形现象的产生,技术人员需要选择合适的限热型处理方式,这就需要结合零件的性能,运用合适的限热型处理措施。从而保证安全的可靠性。
4其他措施
在机械零件的精加工和粗加工中,装夹方式是相同的,前期的零件加工在机械加工中占有重要的作用,对后道的工序具有较大的影响力。因此,要尽量避免不规范的手工操作,避免材料的受力变形。在后道的工序中会出现更多的加工变形,另外,在磨削加工中也会出现变形,并且在锁床加工内孔时,也会产生偏差。因为加工时是在磨损基准面上进行的,因此,其精锁内孔不精确。通过这样的方法,加工出来的机械零件的尺寸和图纸上有很大的差别,因此,需要采取一定的措施进行处理。可以从热处理后的精车为入手点,改变传统的装夹方式,在每道工序的装夹中,要避免对径向力的承受;也可以适量控制削余量;还可以拥有专业的夹具,利用垂直轴来防止机械零件的加工变形。另外,对于机械零件在加工后或者热处理后容易变形的状况,还可以采取以下措施解决:
4.1在机械加工中可以通过运用自然时效法、人工时效法等去除零件中的残余应力,而这两种方法各有利弊,比如,人工时效法可以避免零件的变形,它的振动时效、热处理时效等可以避免内部应力的不良影响。此外,一旦发现铸件出现问题,就要及时的处理,可以避免有问题的铸件对零件的质量产生影响。
4.2在机械零件加工完成,并且自然变形之后,要运用专业的工具进行修整,这种方法在零件变形之后进行最为有效。如果零件经过热处理后变形,则可以在淬火之后进行回火,因为淬火之后在零件中会存在残余的奥氏体,这些物质在室温下进而转化为马氏体,然后物体就会膨胀。在加工零件时要认真对待每一个细节,这样就可以降低零件变形的概率,把握好图纸上的设计理念,根据生产要求,使生产出来的产品符合标准,以便提高经济效益,提高工作效率。
5结语
导致机械零件变形的因素有很多,对于不同的原因要采取不同的措施去解决,在实际操作中,要注重机械加工的每一个细节,不断完善生产过程,经过不断努力,争取把经济损失降到最低,以便保证机械设备稳定工作,使得机械加工的高质量和高效率的目标能够得以实现。使机械加工行业具有一个更好的发展前景和更广阔的市场。
参考文献
[1] 熊英焕,刘海涛.机械零件加工过程中可能存在的相关问题和处理对策[J].机械设计与制造,2013(7):131-133.
[2]丁向琴,周学冬. 关于机械零件加工变形原因和改进处理措施分析[J]. 科技风,2014(16)
[3]王晓平,郭初阳周亮,等.钦合金零件的机械加工工艺和质量控制[J]新技术新工艺,2013,(9).
[4] 蒋晓军,李富民.基于项目课程的高职《机械零件数控加工》课程研究——以金华XX高职院校《机械零件数控加工》课程为例[J].高校精品教育课程,2016(13):164-165.
[5] 臧艳群,曹博瑞.航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[J],航空航天制造,2013(5):109-111.
(作者单位:三江学院)