機械零件加工變形的原因及其改進探究

謝唐委 顧錫峰

摘 要：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就顯得尤為重要，操作人員需要把各種因素都考慮進去，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，就有必要對零件加工中出現的變形現象的原因進行分析，對于零件的變形問題找出可靠的措施，為現代化企業戰略目標的實現打下堅實的基礎。

關鍵詞：機械零件；加工；變形問題；解決對策

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

在車床加工時，通常是利用向心力的作用，用車床的四爪卡盤，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，必須要使加緊力大于機械的切削力。夾緊力是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。但是在四爪卡盤松開之后，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。出現較大的偏差。

1.2熱處理加工后容易產生變形問題

對于薄片類的機械零件，由于其長涇非常小，因此，在加工過程中，需要對其進行熱處理。熱處理后的零件在放置過程中易發生變形。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。

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一下幾個方面，一是零件的內部構造中含有薄片，進而對操作方法提出了更高的要求，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，而工作人員又沒有重視這些構件的加工要求。這就導致了彈性形變的產生。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，導致在切割時，受力作用小的一邊在力的作用下就會出現平移，就會出現零件變形的出現。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。

2 對于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有很多，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。

2.1 使用專用工裝，減少裝夾變形

在機械零件的加工過程中，對精細化的要求非常嚴格，針對不同的零件，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，在加工之前，工作人員還需要進行相應的準備工作，對固定零件進行全面的檢查，還需要和圖紙對照，檢查機械零件的位置是否正確，以便減少裝夾變形。

2.2 增加零件剛度，防治過大變形

在零件進行熱處理之后，由于應力收縮現象的出現，會導致零件變形，為了防止這一現象的產生，在對零件進行操作之前，可以限行熱處理手段，從而改善機械零件的剛度。這樣可以保證機械零件的加工精度，即使在熱處理之后，也不會出現明顯的變形。

2.3 修整加工

零件在經過熱處理之后很容易出現熱處理現象，這就需要采取措施來保證零件的安全性能。通過對加工后的零件進行修整加工，來保證機械零件加工的質量，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，以便確保零件的質量，延長使用壽命。

2.4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，操作人員需要對不同的毛胚的質量進行檢查，對于出現問題的毛胚，要及時對其更換，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來選擇可靠的毛胚。以便保證經過加工后的零件的質量性和安全性可以達到標準要求。延長零件的使用壽命。

2.5限型熱處理

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。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，這就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。

4其他措施

在機械零件的精加工和粗加工中，裝夾方式是相同的，前期的零件加工在機械加工中占有重要的作用，對后道的工序具有較大的影響力。因此，要盡量避免不規范的手工操作，避免材料的受力變形。在后道的工序中會出現更多的加工變形，另外，在磨削加工中也會出現變形，并且在鎖床加工內孔時，也會產生偏差。因為加工時是在磨損基準面上進行的，因此，其精鎖內孔不精確。通過這樣的方法，加工出來的機械零件的尺寸和圖紙上有很大的差別，因此，需要采取一定的措施進行處理?？梢詮臒崽幚砗蟮木嚍槿胧贮c，改變傳統的裝夾方式，在每道工序的裝夾中，要避免對徑向力的承受；也可以適量控制削余量；還可以擁有專業的夾具，利用垂直軸來防止機械零件的加工變形。另外，對于機械零件在加工后或者熱處理后容易變形的狀況，還可以采取以下措施解決：

4.1在機械加工中可以通過運用自然時效法、人工時效法等去除零件中的殘余應力，而這兩種方法各有利弊，比如，人工時效法可以避免零件的變形，它的振動時效、熱處理時效等可以避免內部應力的不良影響。此外，一旦發現鑄件出現問題，就要及時的處理，可以避免有問題的鑄件對零件的質量產生影響。

4.2在機械零件加工完成，并且自然變形之后，要運用專業的工具進行修整，這種方法在零件變形之后進行最為有效。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的奧氏體，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，以便提高經濟效益，提高工作效率。

5結語

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去解決，在實際操作中，要注重機械加工的每一個細節，不斷完善生產過程，經過不斷努力，爭取把經濟損失降到最低，以便保證機械設備穩定工作，使得機械加工的高質量和高效率的目標能夠得以實現。使機械加工行業具有一個更好的發展前景和更廣闊的市場。

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（作者單位：三江學院）