機械零件加工存在的問題及對策

王建鋼

摘 要：隨著我國經濟社會的發展，我國的機械加工行業也有了長足的進步和發展，從機械加工這一行業來看，機械技工的性能不僅僅和企業的利益有著緊密的關聯，而且還和安全性存在一定的關系，也就是說，機械加工的性能在給企業帶來良好的經濟效益的同時還能夠有效地降低安全事故的發生，所以，在零件加工過程中避免各種問題的發生也就顯得尤其重要。從我國目前的機械生產加工過程來看，由于各種原因，機械零件具有一定的變形形式，所以為了有效防止變形的發生，在機械加工過程中，必須遵循機械加工。相關要求和嚴格規定，我們不但需要對加工過程中的各項準備工作進行檢查和完善，還要保證機械加工過程中各種機械設備處于良好的運行狀態中，盡量避免出現局部高溫的現象，如果在加工的過程中零件出現了變形的問題，我們就要在較短時間內對其檢查和處理，并且在生產的過程中采用一定的方式來保證零件不出現變形現象，保證機械加工的質量。

關鍵詞：對策;問題;機械加工;零件變形

1 影響機械零件加工變形的因素

1.1 熱處理作用

機械零件的熱處理變形主要有以下幾種狀態：草帽彎曲狀態：主要發生在較薄的機械零件加工中，由于零件自身較薄，受到高溫的熱處理時，因為自身的長徑很小，很容易受到高溫的影響而發生彎曲的現象。因為彎曲的狀態是中間較高，四周較低的形態，被稱作草帽彎曲。直徑度增加變形狀態：主要發生在長徑較大的零件加工中。因為零件在為未加工時，是處于一種內應力的平衡狀態。在受到熱處理之后，增加了零件的直徑狀態，改變了零件的內應力。垂直變形狀態：在鑄鐵件的加工中，因為機械零件的平面變化造成鑄鐵件的垂直度發生該變，零件變形。叉具的變形：這主要是在拔叉類的零件加工中，在經過熱處理加工后，拔叉零件的叉腳的垂度改變出現彎曲現象的變形。

1.2外力作用

機械零件經過各種外力的作用，產生了在加工過程中暫時的形態改變，加工后，零件形態恢復而造成加工的精度降低，這種變形被稱之為彈性變形。機械零件的外力變形主要是這種彈性的變形。根據圖紙的具體要求，機械零件的加工都需要滿足一定的精準度。但是在一些剛性不足的零件（薄片或者懸臂）加工時，裝置抓緊的程度不同，會導致零件的定位不準，造成零件的變形。零件加工的“讓刀”現象。在機械零件的刀削過程中，零件受到刀削面的壓力，會出現變形以承受壓力，當刀削后，壓力消失，零件恢復初始狀態。切削過程中零件未能達到規定的標準，形成零件變形。根據力的作用力原則，機械零件的接受面積越大，受到的壓力不平衡，則很容易造成零件的變形。在加工過程中，如果零件的兩個著力點受到的夾緊力不同，就容易變形而影響最后產品的加工水平。

2 機械加工零件變形的處理措施分析

2.1 減小夾緊力

在零件加工的過程中，一些零件難免會存在剛性比較差的現象，這就要求我們在加工過程中對零件增加一些輔助支撐，使零件達到剛性。在具體細節中，輔助支撐在夾緊的時候要根據具體的情況也就是接觸面積的大小來確定好夾緊點和零件之間的得力度。不僅如此，我們還需要更加注意夾緊的方式和位置，一般情況下，我們可以采用兩端定位的方式同樣也可以采用彈性心軸的方式。但是需要我們注意的是，夾緊的位置必須是零件的剛性比較強的部位，而且還需要我們特點小心的是不能采用一端懸空一端夾緊的方式，這種方式是十分危險的，尤其不能采用這種方法對加工長徑比較大的零件處理，這樣會使得該零件出現非常嚴重的彎曲變形現象。因此，我們通常加工零件的最上面部分，并開始在兩端夾緊。除此之外，我們還可以采用前端驅動力這種夾緊方式進行零件的加工。這種方式的優勢就在于能夠使得受力模型化簡成為一種簡支梁的模型，而簡支梁的模型的剛性是比較大的，剛度的增加進一步削弱了切削力作用下零件的彈性變形。此外，在鑄造零件的加工過程中，我們還需要根據固定設計的原理來增加懸臂的硬度。當然，在現有的技術中，我們還可以使用新開發的液壓壓制工具來解決夾層的變形。由此產生的問題進一步提高了零件的質量。

2.2 減小切削力

在研究了零件的加工條件后，我們還要根據零件加工的實際情況對減少切削力的研究。從物理學上原理來看，切削的角度、刀具的前角以及主偏角等方面的因素均能夠影響到切削力的大小，所以，在具體的實踐過程中我們需要根據相對應的實際情況來調整這些條件我們可以注意切割的角度，增加耙子的角度以及降低切削力的主要作用。其中，前角的大小與刀具的銳度高度相關。前角較大，變形和摩擦力相應減小。然而，如果工具的傾斜角度太大，工具的強度就會出現減弱的現象，這將加速工具磨損的速度，這將影響工具的熱量消耗。除此之外，在具體的實踐過程中，我們還需要把粗細大小不一樣的零件分開來加工，這樣做的目的就在于降低切削力和切削的溫度對于整個機械零件的影響性。舉個具體的例子來說，在對薄壁零件的車削過程中，車削很容易使零件受熱變形。我們需要通過零件表面的微觀條件，通常是工具的尺寸、前角度和實際薄壁部分的后角。尺寸的大小和主偏角的尺寸需要根據實際情況進行調整。

2.3 減小內應力

在研究機械零件變形的過程中，我們還需要注意各種參數，以及過程對零件的影響。從目前實踐的情況來看，在機械零件的鑄造過程中，澆口數量、冒口數量、尺寸、位置、冷卻速度等因素都是非常重要的因素。不僅如此，在鍛造和焊接部分的過程中，我們不僅要根據實際情況適當地增加鍛鑄的溫度，同時也需要對一個過程進行特殊的關注比如熱量保存和緩慢冷卻，還需要點焊接，執行對稱焊接。為了冷卻零件，應在焊接后保存。而且還要保證比較緩慢的散熱速度，不能因為時間的因素來人為地或者采取物理、化學的方式來進行降溫。不僅如此，在熱處理之前我們還要選取質量較高的零件，選取已經消除內應力的毛坯，并且還要合理有效地處理好鑄件，但是需要注意的是，雖然在對零件的散熱時我們不可以采用物理、化學方法，但是我們可以使用限型熱處理的方法。

結束語

機械零件的加工過程中存在著不同類型的問題，還有因為各種因素作用。當研究出影響這些問題的主要因素時，應可以有效的防止零件因為加工方式的不同而造成的變形。

參考文獻

[1]王青成.一種薄壁零件的制造工藝[J].裝備制造技術，2010，（8）：103-104.

[2]劉新強，王士一，王恩雙.機械零件加工中的變形與對策[J].裝備制造技術，2012，（8）：261-262+265.

（作者單位：哈爾濱博業科技開發有限責任公司）