機械零件加工變形的原因及其改進

時間：2022-11-14 16:10 作者：admin 分享到：

機械加工性能不僅和企業的利益相關，還和安全性相關，在給企業帶來經濟效益的同時，還可以有效降低安全事故發生的概率。因此，在零件加工過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，并在加工過程中采取相應的措施預防變形的發生，以便使成品的零件能夠正常使用。為了達到這個目標，有必要分析零件加工中出現變形現象的原因，對零件變形問題找出可靠措施，以期為現代化企業戰略目標的實現打下堅實基礎。

一、分析機械零件加工中變形的原因

1、內力作用導致零件加工精度改變車床加工時，通常是利用向心力的作用，用車床的三爪或者四爪卡盤，把零件卡緊，然后對機械零件進行加工。同時，為了確保零件在受力時不松動、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程中受力穩定。但是，在三爪或者四爪卡盤松開后，加工出來的機械零件就會與原來的相差甚遠，有的呈現多邊形，有的呈現橢圓形，出現較大偏差。
2、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方面。一是一些零件的內部構造中如果含有薄片，就會對操作方法有更高要求，否則在操作人員在對零件進行定位和裝夾時，不能和圖紙的設計之間進行對應，容易導致彈性形變的產生。二是車床和夾具的不平整，使零件在進行固定時兩側的受力不均勻，導致切割時受力作用小的一邊在力的作用下就會出現平移出現零件變形。三是在加工過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，都說明外力作用對機械零件加工質量的影響。
3、熱處理加工后容易產生變形問題對于薄片類的機械零件，由于其長徑非常大，在對其進行熱處理后容易出現草帽彎曲的狀況。一方面會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，使零件產生彎曲現象。這些變形問題的產生不僅是由于熱處理后的零件內應力發生了變化，還有操作人員的專業知識不扎實，不太了解零件的結構穩定性，從而增大了零件變形的概率。

二、機械零件加工變形的改進措施

在實際的零件加工中，導致零件變形的因素很多。為了從根本上解決這些變形問題，操作人員需要在實際工作中認真探索這些因素，并結合工作精要，制定改進措施。
1、提升毛坯質量在各種設備的具體操作過程中，提升毛胚的質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量，對存在問題的毛胚，要及時更換，避免出現不必要的問題。同時，操作人員需要結合設備的具體要求選擇可靠的毛坯，以保證經過加工后的零件質量和安全性達到標準要求，進而延長零件的使用壽命。
2、增加零件剛度，防止過大變形在機械零件加工中，零件的安全性能受到很多客觀因素的影響。尤其是在零件進行熱處理后，由于應力收縮現象，會導致零件變形。因此，為了防止變形現象的產生，技術人員需要選擇合適的限熱型處理方式，進而以改變零件剛度。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，也不會出現明顯變形。

3、使用專用夾具，減少裝夾變形在機械零件加工過程中，對精細化的要求非常嚴格。針對不同零件，選用不同的專用工裝，可以使零件在加工過程中不易出現位移。另外，加工前，工作人員還需要進行相應的準備工作，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。

4、修整加工零件在經過熱處理后很容易出現變形問題，這就需要采取措施來保證零件的安全性能。在機械零件加工完成并自然變形后，要運用專業的工具進行修整。在對加工后的零件進行修整加工時，需要按照行業的標準要求進行，以確保零件質量，延長其使用壽命。這種方法在零件變形后進行最為有效。如果零件經過熱處理后變形，則可以在淬火之后進行回火。因為淬火之后在零件中會存在殘余奧氏體，這些物質在室溫下進而轉化為馬氏體，然后物體就會膨脹。在加工零件時要認真對待每一個細節，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，根據生產要求，使生產出來的產品符合標準，提高經濟效益和工作效率，從而確保機械零件加工的質量。
5、減小夾緊力的措施在加工剛性差的零件時，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，如加工薄壁套類零件時，可以選用有彈性的軸裝置進行夾緊，注意加緊的位置應該選擇剛性較強的部位。而對長軸類的機械零件，可以運用兩端定位方式。對于長徑非常大的零件，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，在加工鑄鐵類零件時，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程中由于夾緊變形而引起的質量問題。
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。可以盡量增大刀具的前角和主偏角，使刀鋒鋒利，且合理的刀具在車削中對車削力的大小也至關重要。比如，在對薄壁零件的車削中，如果前角過大，會使刀具的楔角變大，加快磨損速度，變形和摩擦力也會減小，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；若用硬質合金刀具，則前角為5°～20°最好。