機械零件加工中的變形與對策探討

周莉

（許昌煙草機械有限責任公司，河南 許昌 461000）

機械零件加工中的變形與對策探討

周莉

（許昌煙草機械有限責任公司，河南 許昌 461000）

機械零件在加工的過程中經常會出現變形的現象，這一情況出現的原因主要是受到內力、外力和自身材料的變形引起的。本文就對機械零件常見的變形原因進行分析，并且針對變形產生的原因進一步提出具體的改進措施。

機械零件；加工；變形；對策

機械零件的加工過程中出現變形的現象是在所難免的，盡管現在機械加工的水平有了很大的改善，但是仍然無法擺脫這一現象。其中零件變形不僅僅會影響零件的美觀，還會對零件的功能產生很大的影響，使零件無法正常的使用，或者使用的效果大大降低。因此，我們必須尋求有效的方法來盡量避免這一問題。

1 零件變形的原因以及變形種類

首先，先來了解一下什么叫做零件變形，零件變形主要指的是在零件的加工過程之中，零件的大小尺寸或者形狀等要素發生了變化，導致零件產生變形的因素以及變形的種類千差萬別，下面就來具體了解一下產生不同程度變形的原因。

1.1 內力作用導致的變形

在零件加工的過程中，一般會借助車床的三爪卡盤來固定零件，這個過程中需要充分發揮向心力的作用。其中為了是使零件不會輕易松動，需要我們特別注意的是切削力的運用需要小于加緊的力量，并且適當控制切削力靈活改變。要想保證機械零件的加工順利進行，就必須保證機械零件受力平衡，只有受力平衡了，才會盡可能少的出現零件變形的狀況。內力作用導致的變形往往是比較難以進行改變的，比較有效的改變方法就是對機械零件進行熱處理。

1.2 熱處理過程中產生的變形

盡管熱處理能夠改變一些由于內力作用導致的變形，但是如果處理不當，在熱處理的過程中也是會產生變形的。薄片類的機械零件是最容易在熱處理的過程中產生變形的。由于薄片類的機械質地輕薄，長時間經過加熱處理或者高溫處理，難免會產生類似草帽的彎曲變形，最明顯的表現就是中間有一部分是鼓出的，就跟“草帽”的形狀類似。這種彎曲的草帽型變形的結構，相對于正常的值來講會相對偏大。其主要原因是工件的內應力作用產生的，在熱處理的過程中必須要保證溫度適中，熱處理的時間要長短適中，否則難以發揮熱處理的作用。

1.3 彈力變形

在機械零件進行切削的時候，切削力會作用在零件的表面，材料本身是帶有自身的彈性的，因此就難免會產生彈力變形，這種彈力變形往往會被稱為“讓刀”。其中薄壁零件是最容易產生這一彈性變形現象的，所以對于薄壁類零件需要我們有充分的措施去應對。一般而言，彈力變形主要包括三種。

（1）由于機械零件結構中含有薄壁以及各類懸臂等，使零件無法準確完整的定位，這就導致了裝夾的不合理。再加上零件自身缺乏鋼性，就會出現變形的現象。

（2）在機械零件加工的過程中，對零件進行切削時，產生的“讓刀”現象所致。

（3）還有一種常見的變形就是由于切削刀帶來的影響，導致加緊的一側形狀比較完好，但是另一側就會發生不同程度的變形現象。

1.4 塑性變形

相對于以上幾種變形來說，機械零件的塑性變形屬于永久變形，在機加過程中是要盡量避免產生塑性變形的。加工成型的高精度零件一旦產生塑性變形一般就做報廢處理，而對于粗加工狀態的零件，要糾正其塑性變形，可以通過外力壓校進行處理。

2 機械零件加工中的注意事項

只有盡力保證一系列加工的環節準確無誤才能夠保證零件的品質，因此為了保證零件的加工品質，我們可以從以下幾個方面多加注意。

2.1 在加工之前科學地進行設計

在進行零件加工之前，科學合理地設計是保證加工過程中減少事故發生的重要技術措施。因此，我們不僅僅需要分析機械零件的結構、尺寸大小以及作用，還要能夠有效地分析如何才能夠提高零件的強度。除此之外，為了保證加工過程中變形的情況減少，還需要對零件的材質以及剛度進行合理的分析。在零件裝配過程中避免不必要的擠壓，使零件受力均勻，進一步避免零件產生變形。

2.2 進行嚴格的過程控制

在進行零件的加工時，一定要避免因為人工失誤造成的零件變形，嚴格按照零件的制造工序進行生產，減少零件可能會產生的應力。同時，工作人員需要按照嚴格的規章制度來檢驗零件的加工。只有安排充足的消除內應力的操作工序，才能夠使零件的操作與加工殘余應力減少，有助于零件制作的品質提高。

2.3 分工完成

機械零件的加工一般是要經過粗加工與精加工兩道工序的，對于有些零件，必要時還需要增加半精加工。因此不能夠把兩道工序合為一步，必須要保證科學地按照兩道工序進行生產，以減少可能會產生的應力。除此之外，兩道工序的加工過程中需要留有充足的時間來保證應力的消除。這樣可以最大程度地保證加工過程中由于基準不一造成的誤差。

2.4 自然時效處理和人工時效處理

一般而言，人工時效處理主要是針對一些難以恢復的問題，例如加工過程中受熱不均造成的變形等。對于一些常見的小問題，就可以通過自然時效處理來進行解決，主要解決的方面就是減少應力防止產生變形。例如比較常見的自然時效處理就是在粗精加工這兩道工序之間，將零件放置一段時間，讓零件自然冷卻，降低應力帶來的不穩定性，防止因應力作用產生的變形。

3 對于常見變形的處理對策

經過以上的分析探討可以看出，造成零件變形的原因不一，解決以及防治的問題也應該做出相應的調整，增加措施的適應性和有效性。總的來說，存在的共性就是需要從減少應力以及外力的作用。下面就來具體研究一下有哪些有效的改進措施。

3.1 統一使用專用的工裝，避免產生裝夾變形

機械零件加工時是一項精細化的工作，對于細節的要求是十分嚴格的。一般來說，一些小的失誤就會對零件的品質產生干擾。所以選用專用的工裝是十分有必要的，加工人員在進行加工的時候，準備工作是十分有必要做好的，只有做好了準備工作，才能減少一些因素對零件的干擾。加工人員在對零件進行加工時，首先需要對車床上的零件進行檢查，其次對于圖紙要有準確的把握，確定零件要安裝的位置，對零件的裝夾位置有大致的把握。這樣能在裝夾的過程中減少變形的可能。

3.2 增加零件的剛度，以防零件過大產生變形

零件在經過熱處理之后，剛度會減小。為了減少熱力因素產生的變形，要使用統一的工裝來避免熱力因素產生的變形。在機械零件未加工之前，需要限熱進行處理，這樣機械零件的剛度就會增強。這樣經過熱處理過后的產品就會增加零件的剛度，零件剛度增強了，裝夾過程中的變形就會減少了。

3.3 提高毛坯零件的品質

機械中的毛胚零件需要盡可能增強其品質，使零件的可塑性增強，這樣的話，機械中的內部殘余力能夠做到進一步的消除，并且及時進行筑件的處理。在流水線的制作過程中，很多車間不注重對于毛坯產品質量的提高，而是專注于后期的監工制作，產生了一系列的問題。首先，毛坯零件作為機械零件加工的基礎，只有具有較高的品質以及較好的可塑性才能夠使零件的品質得到保證，減少變形現象的發生。

3.4 對薄片類的零件特殊對待

對于薄片類的機械零件不僅僅需要做到增加零件的剛性，還要跟其他壁厚的機械零件區別對待，在受熱加工處理的時候嚴格掌控受熱的溫度以及加熱的時間長度。粗精加工的工序之間留有充足的時間來保證應力的消除。在零件的包裝以及運輸過程中輕拿輕放，防止產生擠壓或者碰撞造成一定程度的變形，影響機械零件的使用效果。

3.5 嚴格整合制作的各道程序

只有各道工序協調配合才能夠高效率、高質量地完成工作。一般而言，在確定零件制作需要的工序之后，需要我們克服制作過程中的阻力，嚴格按照既定的操作步驟、按部就班地完成零件的加工與制作，這樣才能夠確保不確定因素對零件的干擾。總體上提高零件加工與制作的質量。

3.6 優秀員工的鼓勵政策

零件加工與制作是一項枯燥的工作，員工很容易在這樣枯燥的工作中失去對工作的興趣。隨著積極性與工作興趣的消失，就會降低工作的效率，降低產品的品質。所以公司需要注重對員工工作以及生活的關心，讓員工的勞動得到及時穩定的反饋。這就需要制定健全的獎勵政策，對于產品生產質量連續優秀的員工給予物質和精神上的鼓勵。這樣一來就會調動員工工作的積極性與工作興趣，在一定程度上幫助提高了產品的質量，降低了可能會出現零件變形的可能性。對于因員工操作不當出現失誤造成的零件變形給予適當的懲罰，讓全體員工引以為戒，避免再次出現失誤。在員工整體中形成積極向上的氛圍，積極進取，提高零件的質量。

4 結語

機械零件的加工制作是一項對技術含量要求較高的工作，稍有不慎就可能會產生變形。因此，需要我們認真分析產生變形的成因，并按照嚴格的操作程序進行操作，在加工之前，做好各項工作的準備，檢查機械設備是否處于正常工作的狀態。對于產生變形的成因對癥下藥，從根本上減少或避免變形問題的產生。

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