機(jī)械零件加工中的常見問題研究

王寬

（鶴壁技師學(xué)院，河南 鶴壁 458030）

前言：根據(jù)實(shí)踐研究可知，機(jī)械加工過程一旦出現(xiàn)問題基本都會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生變形，為了提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，要加強(qiáng)對(duì)零件加工過程的控制，降低生產(chǎn)誤差性，進(jìn)而確保零件的加工性能。機(jī)械加工要嚴(yán)格防止變形，在施工之前要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，在確保設(shè)備使用性能的基礎(chǔ)上再進(jìn)行操作。機(jī)械零件變形會(huì)嚴(yán)重影響質(zhì)量，變形嚴(yán)重的要進(jìn)行報(bào)廢處理，提高了生產(chǎn)成本，浪費(fèi)了原材料。為了防止零件變形，要對(duì)引發(fā)變形的因素進(jìn)行控制，才能防止施工工藝出現(xiàn)誤差，確保零件滿足生產(chǎn)要求。

一、機(jī)械零件加工變形介紹

機(jī)械零件加工變形可以理解為，在機(jī)械加工過程受到某些因素的影響，使得零件承受不住應(yīng)力，進(jìn)而在形狀上發(fā)生了變化。機(jī)械零件生產(chǎn)都有固定的規(guī)格與尺寸，要嚴(yán)格按照施工圖紙操作，確保加工誤差在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。若是機(jī)械零件發(fā)生了變形，那么零件的尺寸、位置要素等會(huì)發(fā)生變化，嚴(yán)重的會(huì)影響零件的使用。機(jī)械零件都是批量生產(chǎn)，若是零件出現(xiàn)變形，整批零件都會(huì)受到影響，為此，一定要強(qiáng)化對(duì)加工過程的控制，降低生產(chǎn)誤差性[1]。在機(jī)械零件加工之前，要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，查看是否存在磨損，或者是使用性能下降，再對(duì)設(shè)備調(diào)整之后再進(jìn)行使用。通過外力作用，可以控制零件的變形，降低了誤差產(chǎn)生的概率，提高了生產(chǎn)實(shí)效性。

二、影響機(jī)械零件加工變形的因素分析

（一）加工過程零件受力不均勻

加工過程零件受力不均勻，會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生變形，主要是由于施工過程出現(xiàn)問題，進(jìn)而導(dǎo)致零件質(zhì)量不合格。機(jī)械零件加工過程中，容易受到內(nèi)徑力的影響，導(dǎo)致零件受力整體不均勻，從而導(dǎo)致變形[2]。通常機(jī)械加工主要是采用四爪卡住托盤，再利用托盤將零件固定。而在四爪用力的過程，零件的受力不均勻，會(huì)造成零件發(fā)生不同程度的變形。若是機(jī)械施加的夾力過小，會(huì)使得零件松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致變形。若是機(jī)械施加的夾力過大，零件受到刀削力的影響會(huì)產(chǎn)生變形。零件變形對(duì)于質(zhì)量與性能影響較大，需要嚴(yán)格進(jìn)行控制，確保零件生產(chǎn)質(zhì)量滿足要求。

（二）熱處理的影響

機(jī)械零件熱處理變形，主要包括以下幾方面：1.較薄的機(jī)械零件加工時(shí)，由于本身厚度不足，在進(jìn)行熱處理時(shí)，很容易受到熱力影響而發(fā)生變形，導(dǎo)致零件身體彎曲。零件因?yàn)闊崽幚戆l(fā)生形變，較薄的零件變形一般是中間較高，四周降低，術(shù)語上稱之為草帽彎曲。直徑度會(huì)影響零件的變形，體積較大的零件加工容易發(fā)生變形，主要是由于大型另加直徑較大，未進(jìn)行熱處理時(shí)處于平衡狀態(tài)，一旦經(jīng)過熱處理，直徑狀態(tài)發(fā)生改變?nèi)菀讓?dǎo)致變形[4]。2.鑄鐵件加工過程，零件的平面變化會(huì)使得鑄鐵件垂直度發(fā)生改變，從而零件發(fā)生形變。叉具的變形，在拔叉零件的加工過程中，零件受到熱力的影響，會(huì)導(dǎo)致拔叉零件叉腳部分彎曲，進(jìn)而導(dǎo)致變形。

（三）外力作用影響

機(jī)械零件加工過程會(huì)受到外力的影響，機(jī)械施加壓力使得零件形狀發(fā)生改變，進(jìn)而達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。在加工之后，零件打造的形狀會(huì)發(fā)生變形，微微發(fā)生改變，降低了機(jī)械加工的精度，此種外力作用變形屬于彈性變形。零件加工要按照施工圖紙要求，生產(chǎn)的零件要滿足精準(zhǔn)度標(biāo)準(zhǔn)，若是達(dá)不到精準(zhǔn)度，零件生產(chǎn)不合格。對(duì)于材料剛性不足的零件加工，機(jī)械抓緊的力度不一樣，會(huì)導(dǎo)致零件定位發(fā)生偏差，進(jìn)而促使零件發(fā)生變形。機(jī)械加工過程，設(shè)備對(duì)零件會(huì)施加壓力，若是施加的壓力過大，會(huì)導(dǎo)致零件變形，若是施加的壓力過小，會(huì)導(dǎo)致零件生產(chǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)。

三、機(jī)械零件加工中常見問題的控制策略

（一）改變受力模型、合理設(shè)計(jì)夾具

為了防止加工零件發(fā)生變形，要科學(xué)合理的設(shè)置夾具，從而提高零件的剛性與承載力。機(jī)械加工過程，技術(shù)人員要控制好抓夾的著力點(diǎn)，使其與零件表面的接觸相適合，才能確保零件的剛性。傳統(tǒng)的夾具著力點(diǎn)總是沿著一個(gè)方向，容易導(dǎo)致零件變形。對(duì)于較薄的零件，在進(jìn)行夾緊設(shè)置時(shí)，要選擇零件強(qiáng)度較大的位置，若是放在剛性較差部位，會(huì)導(dǎo)致變形。改變受力模型，會(huì)改變零件受力的方向，能夠防止形變。一般懸梁模型會(huì)給零件的一面造成壓力，另一面不受力，容易導(dǎo)致一面發(fā)生變形。通過改變受力模式，將單方面承受夾力變?yōu)殡p方面承受夾力就能解決問題。

（二）合理調(diào)整零件的車削角度

零件容易受到刀削力的影響發(fā)生變形，為了防止變形，可以調(diào)整刀削力，合理的調(diào)整零件承受力的角度，就可以緩解刀削力的影響。零件各有不同，在進(jìn)行加工時(shí)，需要對(duì)刀削進(jìn)行不同角度的調(diào)整，提高了對(duì)技術(shù)人員的要求。例如，在鑄鐵零件加工時(shí)，為了降低產(chǎn)生的熱度，促使加工過程可以快速散熱，需要調(diào)整刀具的前角度，增加刀具的后角度，以此來降低刀削的應(yīng)力，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)零件的保護(hù)。

（三）降低熱處理的影響

諸多零件加工都需要進(jìn)行熱處理，本身機(jī)械加工過程也會(huì)提高溫度，容易導(dǎo)致零件發(fā)生變形。為了緩解熱處理帶來的影響，可以采取提高冷卻速度的方法。零件加工結(jié)束之后表面溫度升高，需要經(jīng)過一定的時(shí)間才能冷卻。工作人員可以采取有效的方法幫主零件快速冷卻，從而防止零件彈性變形。此外，提高零件的毛坯質(zhì)量，對(duì)零件的處理熱度進(jìn)行控制，并且提高零件的強(qiáng)度與剛性，從而抵抗熱效應(yīng)對(duì)零件的影響。機(jī)械加工過程若是溫度過高，會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生變形，需要結(jié)合各個(gè)環(huán)節(jié)采取適合的方法，降低零件的冷卻速度，才能提高零件生產(chǎn)精準(zhǔn)度，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率。

結(jié)論：為了防止零件變形，要對(duì)引發(fā)變形的因素進(jìn)行控制，才能防止施工工藝出現(xiàn)誤差，確保零件滿足生產(chǎn)要求。本文從改變受力模型、合理設(shè)計(jì)夾具，合理調(diào)整零件的車削角度，降低熱處理的影響三方面，論述了機(jī)械零件加工中常見問題的控制策略，進(jìn)而為機(jī)械零件加工研究提供參考依據(jù)。