论文部分内容阅读
摘 要：在机械零件加工过程中，被加工零件出现变形问题，会导致其使用价值降低，如果形变过大，零件直接报废，不仅浪费了材料，而且也给制造企业带来了经济损失。本文首先分析了机械零件加工过程中出现变形的几种常见原因，随后介绍了加工处理是需要注意的一些问题，最后结合实际工作经验，分别变从使用专用工装、提高毛坯件质量等方面，就如何提高机械零件加工质量提出了几点建议。
关键词：机械零件；变形问题；注意事项；处理对策
中图分类号：TH161 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0230-01
引 言
工业自动化技术的成熟，使得人们对机械零件加工的要求也越来越高。尤其是对于一些精密仪器，对所用机械零件的形状、尺寸等参数都由严格要求。如果这些零件在加工过程中变形严重，将会直接影响仪器的使用效果。因此，探究机械零件加工过程中变形的控制策略具有重要的应用价值。
1 机械零件变形的成因分析
1.1 内里作用引起的变形
在零件加工的过程中，一般会借助车床的三爪卡盘来固定零件，這个过程中需要充分发挥向心力的作用。其中为了是使零件不会轻易松动，需要我们特别注意的是切削力的运用需要小于加紧的力量，并且适当控制切削力灵活改变。要想保证机械零件的加工顺利进行，就必须保证机械零件受力平衡，只有受力平衡了，才会尽可能少的出现零件变形的状况。内力作用导致的变形往往是比较难以进行改变的，比较有效的改变方法就是对机械零件进行热处理。
1.2 热处理过程中的变形
尽管热处理能够改变一些由于内力作用导致的变形，但是如果处理不当，在热处理的过程中也是会产生变形的。薄片类的机械零件是最容易在热处理的过程中产生变形的。由于薄片类的机械质地轻薄，长时间经过加热处理或者高温处理，难免会产生类似草帽的弯曲变形，最明显的表现就是中间有一部分是鼓出的，就跟“草帽”的形状类似。这种弯曲的草帽型变形的结构，相对于正常的值来讲会相对偏大。其主要原因是工件的内应力作用产生的，在热处理的过程中必须要保证温度适中，热处理的时间要长短适中，否则难以发挥热处理的作用。
2 机械零件加工中的注意事项
2.1 加工前进行科学设计
由于不同零件的形状、尺寸、材料以及加工要求各不相同，因此为了尽可能的避免零件在加工过程中出现变形，需要综合上述要素展开科学的设计，为下一步的加工操作提供必要的参考。例如，根据被加工零件的材质，决定选用哪种切削刀具，这样就可以尽可能的降低切削过程中刀具对零件产生的压力，避免因为压力挤压引起机械零件变形。此外，通过提前开展设计，还可以合理摆放机械零件，确保加工过程中受力均匀，也是有效预防变形的一种措施。
2.2 进行科学的工作分工
通常情况下，机械零件的加工需要依次经过粗加工和精加工两个步骤。通过粗加工是零件初步成型，减少后续加工的工作量。然后继续进行精加工，对零件的相关参数进行严格控制。在实际加工时，将这两个加工步骤进行单独分离，一方面能够提高机械零件的加工效率，对于实现零件的批量化生产起到了积极作用；另一方面也能够尽可能的减小加工过程中产生的应力，避免了机械零件中某个点受力过于集中而出现形变问题。
2.3 时效处理
时效处理又可分为自然时效和人工时效两种，通过时效处理也可以有效预防机械零件发生变形。其中，自然时效可以用来防止应力集中引起的变形，例如在机械零件切削过程中，由于刀具和零件之间高速摩擦释放出大量的热，这些热量难以及时释放导致零件升温，在高温环境下零件可能会发生变形。此时将零件放到室外等自然环境下，使内部的残余应力自然释放，机械零件逐渐冷却，物理刚度提升，从而有效地避免了变形问题。
3 机械零件加工中变形的处理对策
3.1 使用专业的工装
机械零件加工操作对于细节要求极为严格，工装的配套使用可以保证加工过程中机械零件的稳定性，对于减少变形问题有一定的作用。因此，在选择工装时，要求加工人员根据相关要求，统一使用专用、配套的工装。在开机加工前，进行一次全面的车床检查工装，对于车床上的夹具、刀具等进行检查；然后对照图纸，将机械零件摆放在制定位置，用夹具进行固定后开始进行加工。另外，像切削刀具、钻头等加工工具，使用一段时间后不可避免会出现磨损现象，还需要加工人员定期检查和更换，以保证现场加工操作的顺利开展。
3.2 提高毛坯零件的质量
毛坯件的质量决定了机械零件成片的品质，尤其是对于一些加工标准要求较高的机械零件，更应当从原材料上采取质量控制策略，尽可能的消除变形影响。除了要在采购过程中对毛坯件整体质量检修抽检外，还要在进场加工前执行二次检查，以防止这些毛坯件在存放过程中出现锈蚀等问题。高质量的毛坯件往往具有较强的强度，在机械加工过程中不容易出现变形，对于成片零件整体质量也起到了一定的保障。
3.3 实行工作激励措施
机械零件的加工是一项专业化和精细化要求较高的工作，虽然目前多数加工工作都可以由电脑控制机床完成加工，但是也需要加强现场加工管理。为了提高员工的积极性，制造企业可以采取一定的激励措施，强化质量监督意识。例如，将同一批机械零件的残次品率作为考核员工绩效的标准，如果机械零件变形问题严重、残次品率超标，则对负责员工进行处罚；反之，如果保质保量完成加工工作，则给予奖励等。这样一来，可以提高员工的积极性，认真完成机械零件的加工和质量检查工作。
4 结 语
在机械零件加工过程中，变形问题是普遍存在的。如果发生了变形问题，轻则影响使用价值，严重情况下还会导致零件直接报废，给制造企业带来经济损失。因此，在机械零件加工时做好变形预防工作尤其重要。通过明确导致变形的几种原因，可以采取针对性的防控手段，例如使用专用工装或是严格审核毛坯件质量等，对于预防和控制变形问题有一定效果。制造企业可以根据实际加工需要，合理选择对策，提高机械零件的整体质量。
参考文献
[1]侯晓东.减少和控制工程机械车用锻件热处理变形的措施[C].先进节能热处理技术与装备研讨会，2012.
[2]谷 超.不锈钢拉延件在电火花线切割加工中产生变形原因的分析及对策[J].中国新技术新产品，2014（20）：175～176.
[3]魏引焕，张晓燕，曹博涛.模具零件在线切割加工中变形分析及解决对策[J].机械设计与制造，2014（05）：211～212.
收稿日期：2018-3-25
关键词：机械零件；变形问题；注意事项；处理对策
中图分类号：TH161 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0230-01
引 言
工业自动化技术的成熟，使得人们对机械零件加工的要求也越来越高。尤其是对于一些精密仪器，对所用机械零件的形状、尺寸等参数都由严格要求。如果这些零件在加工过程中变形严重，将会直接影响仪器的使用效果。因此，探究机械零件加工过程中变形的控制策略具有重要的应用价值。
1 机械零件变形的成因分析
1.1 内里作用引起的变形
在零件加工的过程中，一般会借助车床的三爪卡盘来固定零件，這个过程中需要充分发挥向心力的作用。其中为了是使零件不会轻易松动，需要我们特别注意的是切削力的运用需要小于加紧的力量，并且适当控制切削力灵活改变。要想保证机械零件的加工顺利进行，就必须保证机械零件受力平衡，只有受力平衡了，才会尽可能少的出现零件变形的状况。内力作用导致的变形往往是比较难以进行改变的，比较有效的改变方法就是对机械零件进行热处理。
1.2 热处理过程中的变形
尽管热处理能够改变一些由于内力作用导致的变形，但是如果处理不当，在热处理的过程中也是会产生变形的。薄片类的机械零件是最容易在热处理的过程中产生变形的。由于薄片类的机械质地轻薄，长时间经过加热处理或者高温处理，难免会产生类似草帽的弯曲变形，最明显的表现就是中间有一部分是鼓出的，就跟“草帽”的形状类似。这种弯曲的草帽型变形的结构，相对于正常的值来讲会相对偏大。其主要原因是工件的内应力作用产生的，在热处理的过程中必须要保证温度适中，热处理的时间要长短适中，否则难以发挥热处理的作用。
2 机械零件加工中的注意事项
2.1 加工前进行科学设计
由于不同零件的形状、尺寸、材料以及加工要求各不相同，因此为了尽可能的避免零件在加工过程中出现变形，需要综合上述要素展开科学的设计，为下一步的加工操作提供必要的参考。例如，根据被加工零件的材质，决定选用哪种切削刀具，这样就可以尽可能的降低切削过程中刀具对零件产生的压力，避免因为压力挤压引起机械零件变形。此外，通过提前开展设计，还可以合理摆放机械零件，确保加工过程中受力均匀，也是有效预防变形的一种措施。
2.2 进行科学的工作分工
通常情况下，机械零件的加工需要依次经过粗加工和精加工两个步骤。通过粗加工是零件初步成型，减少后续加工的工作量。然后继续进行精加工，对零件的相关参数进行严格控制。在实际加工时，将这两个加工步骤进行单独分离，一方面能够提高机械零件的加工效率，对于实现零件的批量化生产起到了积极作用；另一方面也能够尽可能的减小加工过程中产生的应力，避免了机械零件中某个点受力过于集中而出现形变问题。
2.3 时效处理
时效处理又可分为自然时效和人工时效两种，通过时效处理也可以有效预防机械零件发生变形。其中，自然时效可以用来防止应力集中引起的变形，例如在机械零件切削过程中，由于刀具和零件之间高速摩擦释放出大量的热，这些热量难以及时释放导致零件升温，在高温环境下零件可能会发生变形。此时将零件放到室外等自然环境下，使内部的残余应力自然释放，机械零件逐渐冷却，物理刚度提升，从而有效地避免了变形问题。
3 机械零件加工中变形的处理对策
3.1 使用专业的工装
机械零件加工操作对于细节要求极为严格，工装的配套使用可以保证加工过程中机械零件的稳定性，对于减少变形问题有一定的作用。因此，在选择工装时，要求加工人员根据相关要求，统一使用专用、配套的工装。在开机加工前，进行一次全面的车床检查工装，对于车床上的夹具、刀具等进行检查；然后对照图纸，将机械零件摆放在制定位置，用夹具进行固定后开始进行加工。另外，像切削刀具、钻头等加工工具，使用一段时间后不可避免会出现磨损现象，还需要加工人员定期检查和更换，以保证现场加工操作的顺利开展。
3.2 提高毛坯零件的质量
毛坯件的质量决定了机械零件成片的品质，尤其是对于一些加工标准要求较高的机械零件，更应当从原材料上采取质量控制策略，尽可能的消除变形影响。除了要在采购过程中对毛坯件整体质量检修抽检外，还要在进场加工前执行二次检查，以防止这些毛坯件在存放过程中出现锈蚀等问题。高质量的毛坯件往往具有较强的强度，在机械加工过程中不容易出现变形，对于成片零件整体质量也起到了一定的保障。
3.3 实行工作激励措施
机械零件的加工是一项专业化和精细化要求较高的工作，虽然目前多数加工工作都可以由电脑控制机床完成加工，但是也需要加强现场加工管理。为了提高员工的积极性，制造企业可以采取一定的激励措施，强化质量监督意识。例如，将同一批机械零件的残次品率作为考核员工绩效的标准，如果机械零件变形问题严重、残次品率超标，则对负责员工进行处罚；反之，如果保质保量完成加工工作，则给予奖励等。这样一来，可以提高员工的积极性，认真完成机械零件的加工和质量检查工作。
4 结 语
在机械零件加工过程中，变形问题是普遍存在的。如果发生了变形问题，轻则影响使用价值，严重情况下还会导致零件直接报废，给制造企业带来经济损失。因此，在机械零件加工时做好变形预防工作尤其重要。通过明确导致变形的几种原因，可以采取针对性的防控手段，例如使用专用工装或是严格审核毛坯件质量等，对于预防和控制变形问题有一定效果。制造企业可以根据实际加工需要，合理选择对策，提高机械零件的整体质量。
参考文献
[1]侯晓东.减少和控制工程机械车用锻件热处理变形的措施[C].先进节能热处理技术与装备研讨会，2012.
[2]谷 超.不锈钢拉延件在电火花线切割加工中产生变形原因的分析及对策[J].中国新技术新产品，2014（20）：175～176.
[3]魏引焕，张晓燕，曹博涛.模具零件在线切割加工中变形分析及解决对策[J].机械设计与制造，2014（05）：211～212.
收稿日期：2018-3-25