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    機械零件加工變形的原因及其改進(jìn)探究

    信息采集:無(wú)錫市新輪機械加工有限公司    發(fā)布時(shí)間:2018-09-07   點(diǎn)擊數:載入中...

      機械加工性能不僅和企業(yè)的利益相關(guān),還和安全性相關(guān),在給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟效益的同時(shí),還可以有效降低安全事故發(fā)生的概率。因此,在零件加工過(guò)程中避免零件的變形顯得尤為重要。操作人員需要考慮各種因素都,并在加工過(guò)程中采取相應的措施預防變形的發(fā)生,以便使成品的零件能夠正常使用。為了達到這個(gè)目標,有必要分析零件加工中出現變形現象的原因,對零件變形問(wèn)題找出可靠措施,以期為現代化企業(yè)戰略目標的實(shí)現打下堅實(shí)基礎。

      1 分析機械零件加工中變形的原因

      1.1 內力作用導致零件加工精度改變

      車(chē)床加工時(shí),通常是利用向心力的作用,用車(chē)床的三爪或者四爪卡盤(pán),把零件卡緊,然后對機械零件進(jìn)行加工。同時(shí),為了確保零件在受力時(shí)不松動(dòng)、減小內徑向力的作用,必須要使夾緊力大于機械的切削力。夾緊力隨著(zhù)切削力的增大而增大,隨之減小而減小。這樣的操作才能使機械零件在加工過(guò)程中受力穩定。但是,在三爪或者四爪卡盤(pán)松開(kāi)后,加工出來(lái)的機械零件就會(huì )與原來(lái)的相差甚遠,有的呈現多邊形,有的呈現橢圓形,出現較大偏差。

      1.2 熱處理加工后容易產(chǎn)生變形問(wèn)題

      對于薄片類(lèi)的機械零件,由于其長(cháng)徑非常大,在對其進(jìn)行熱處理后容易出現草帽彎曲的狀況。一方面會(huì )出現中間鼓出的現象,平面偏差增大,另一方面由于各種外界因素的影響,使零件產(chǎn)生彎曲現象。這些變形問(wèn)題的產(chǎn)生不僅是由于熱處理后的零件內應力發(fā)生了變化,還有操作人員的專(zhuān)業(yè)知識不扎實(shí),不太了解零件的結構穩定性,從而增大了零件變形的概率。

      1.3 外力作用下引起的彈性變形

      在機械加工中零件出現彈性形變的原因主要有幾個(gè)方面。一是一些零件的內部構造中如果含有薄片,就會(huì )對操作方法有更高要求,否則在操作人員在對零件進(jìn)行定位和裝夾時(shí),不能和圖紙的設計之間進(jìn)行對應,容易導致彈性形變的產(chǎn)生。二是車(chē)床和夾具的不平整,使零件在進(jìn)行固定時(shí)兩側的受力不均勻,導致切割時(shí)受力作用小的一邊在力的作用下就會(huì )出現平移出現零件變形。三是在加工過(guò)程中零件的定位不合理,使零件的剛性強度降低。四是切削力的存在也是引起零件彈性形變的原因之一。這些不同的原因導致的彈性形變,都說(shuō)明外力作用對機械零件加工質(zhì)量的影響。

      2 機械零件加工變形的改進(jìn)措施

      在實(shí)際的零件加工中,導致零件變形的因素很多。為了從根本上解決這些變形問(wèn)題,操作人員需要在實(shí)際工作中認真探索這些因素,并結合工作精要,制定改進(jìn)措施。

      2.1 使用專(zhuān)用夾具,減少裝夾變形

      在機械零件加工過(guò)程中,對精細化的要求非常嚴格。針對不同零件,選用不同的專(zhuān)用工裝,可以使零件在加工過(guò)程中不易出現位移。另外,加工前,工作人員還需要進(jìn)行相應的準備工作,全面檢查固定零件,對照圖紙,檢查機械零件的位置是否正確,以減少裝夾變形。

      2.2 修整加工

      零件在經(jīng)過(guò)熱處理后很容易出現變形問(wèn)題,這就需要采取措施來(lái)保證零件的安全性能。在機械零件加工完成并自然變形后,要運用專(zhuān)業(yè)的工具進(jìn)行修整。在對加工后的零件進(jìn)行修整加工時(shí),需要按照行業(yè)的標準要求進(jìn)行,以確保零件質(zhì)量,延長(cháng)其使用壽命。這種方法在零件變形后進(jìn)行最為有效。如果零件經(jīng)過(guò)熱處理后變形,則可以在淬火之后進(jìn)行回火。因為淬火之后在零件中會(huì )存在殘余奧氏體,這些物質(zhì)在室溫下進(jìn)而轉化為馬氏體,然后物體就會(huì )膨脹。在加工零件時(shí)要認真對待每一個(gè)細節,這樣就可以降低零件變形的概率,把握好圖紙上的設計理念,根據生產(chǎn)要求,使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品符合標準,提高經(jīng)濟效益和工作效率,從而確保機械零件加工的質(zhì)量。

      2.3 提升毛坯質(zhì)量

      在各種設備的具體操作過(guò)程中,提升毛胚的質(zhì)量是防止零件變形的保證,以便加工好的零件符合零件的具體標準要求,為后期零件的使用提供保證。因此,操作人員需要檢查不同的毛坯質(zhì)量,對存在問(wèn)題的毛胚,要及時(shí)更換,避免出現不必要的問(wèn)題。同時(shí),操作人員需要結合設備的具體要求選擇可靠的毛坯,以保證經(jīng)過(guò)加工后的零件質(zhì)量和安全性達到標準要求,進(jìn)而延長(cháng)零件的使用壽命。

      2.4 增加零件剛度,防止過(guò)大變形

      在機械零件加工中,零件的安全性能受到很多客觀(guān)因素的影響。尤其是在零件進(jìn)行熱處理后,由于應力收縮現象,會(huì )導致零件變形。因此,為了防止變形現象的產(chǎn)生,技術(shù)人員需要選擇合適的限熱型處理方式,進(jìn)而以改變零件剛度。這需要結合零件的性能,運用合適的限熱型處理措施,從而保證安全的可靠性。即使在熱處理之后,也不會(huì )出現明顯變形。

      2.5 減小夾緊力的措施

      在加工剛性差的零件時(shí),需要采取一些措施增加零件的剛性程度,如可以增加輔助支撐。也要注意加緊點(diǎn)和零件之間的接觸面積,根據零件的不同,選擇不同的夾持方式,如加工薄壁套類(lèi)零件時(shí),可以選用有彈性的軸裝置進(jìn)行夾緊,注意加緊的位置應該選擇剛性較強的部位。而對長(cháng)軸類(lèi)的機械零件,可以運用兩端定位方式。對于長(cháng)徑非常大的零件,需要采用兩端一起夾緊的方式,不能使用“一端夾緊、一端懸空”的方式。此外,在加工鑄鐵類(lèi)零件時(shí),夾具的設計需要以增加懸臂部分的剛性為原則。也可以使用一種新型的液壓夾緊工具,以有效防止零件在加工過(guò)程中由于夾緊變形而引起的質(zhì)量問(wèn)題。

      2.6 減小切削力

      在切削加工中要密切結合加工要求注意切削的角度,以便減少切削力??梢员M量增大刀具的前角和主偏角,使刀鋒鋒利,且合理的刀具在車(chē)削中對車(chē)削力的大小也至關(guān)重要。比如,在對薄壁零件的車(chē)削中,如果前角過(guò)大,會(huì )使刀具的楔角變大,加快磨損速度,變形和摩擦力也會(huì )減小,可以根據不同的刀具選擇前角的大小。若選用高速刀具,前角為6°~30°最佳;若用硬質(zhì)合金刀具,則前角為5°~20°最好。

      3 結語(yǔ)

      導致機械零件變形的因素有很多,對于不同的原因要采取不同的措施解決。實(shí)際操作中,要注重機械加工的每一個(gè)細節,不斷完善生產(chǎn)過(guò)程,爭取把經(jīng)濟損失降到最低,以保證機械設備穩定工作,實(shí)現機械加工的高質(zhì)量、高效率目標,從而促使機械加工行業(yè)具有一個(gè)更好的發(fā)展前景和更廣闊的市場(chǎng)。

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