摘 要:在機械零件加工過程中,被加工零件出現(xiàn)變形問題,會導(dǎo)致其使用價值降低,如果形變過大,零件直接報廢,不僅浪費了材料,而且也給制造企業(yè)帶來了經(jīng)濟損失。本文首先分析了機械零件加工過程中出現(xiàn)變形的幾種常見原因,隨后介紹了加工處理是需要注意的一些問題,最后結(jié)合實際工作經(jīng)驗,分別變從使用專用工裝、提高毛坯件質(zhì)量等方面,就如何提高機械零件加工質(zhì)量提出了幾點建議。
關(guān)鍵詞:機械零件;變形問題;注意事項;處理對策
中圖分類號:TH161 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)12-0230-01
引 言
工業(yè)自動化技術(shù)的成熟,使得人們對機械零件加工的要求也越來越高。尤其是對于一些精密儀器,對所用機械零件的形狀、尺寸等參數(shù)都由嚴格要求。如果這些零件在加工過程中變形嚴重,將會直接影響儀器的使用效果。因此,探究機械零件加工過程中變形的控制策略具有重要的應(yīng)用價值。
1 機械零件變形的成因分析
1.1 內(nèi)里作用引起的變形
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(fā)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(dāng)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(xiàn)零件變形的狀況。內(nèi)力作用導(dǎo)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 熱處理過程中的變形
盡管熱處理能夠改變一些由于內(nèi)力作用導(dǎo)致的變形,但是如果處理不當(dāng),在熱處理的過程中也是會產(chǎn)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(chǎn)生變形的。由于薄片類的機械質(zhì)地輕薄,長時間經(jīng)過加熱處理或者高溫處理,難免會產(chǎn)生類似草帽的彎曲變形,最明顯的表現(xiàn)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(jié)構(gòu),相對于正常的值來講會相對偏大。其主要原因是工件的內(nèi)應(yīng)力作用產(chǎn)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(fā)揮熱處理的作用。
2 機械零件加工中的注意事項
2.1 加工前進行科學(xué)設(shè)計
由于不同零件的形狀、尺寸、材料以及加工要求各不相同,因此為了盡可能的避免零件在加工過程中出現(xiàn)變形,需要綜合上述要素展開科學(xué)的設(shè)計,為下一步的加工操作提供必要的參考。例如,根據(jù)被加工零件的材質(zhì),決定選用哪種切削刀具,這樣就可以盡可能的降低切削過程中刀具對零件產(chǎn)生的壓力,避免因為壓力擠壓引起機械零件變形。此外,通過提前開展設(shè)計,還可以合理擺放機械零件,確保加工過程中受力均勻,也是有效預(yù)防變形的一種措施。
2.2 進行科學(xué)的工作分工
通常情況下,機械零件的加工需要依次經(jīng)過粗加工和精加工兩個步驟。通過粗加工是零件初步成型,減少后續(xù)加工的工作量。然后繼續(xù)進行精加工,對零件的相關(guān)參數(shù)進行嚴格控制。在實際加工時,將這兩個加工步驟進行單獨分離,一方面能夠提高機械零件的加工效率,對于實現(xiàn)零件的批量化生產(chǎn)起到了積極作用;另一方面也能夠盡可能的減小加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力,避免了機械零件中某個點受力過于集中而出現(xiàn)形變問題。
2.3 時效處理
時效處理又可分為自然時效和人工時效兩種,通過時效處理也可以有效預(yù)防機械零件發(fā)生變形。其中,自然時效可以用來防止應(yīng)力集中引起的變形,例如在機械零件切削過程中,由于刀具和零件之間高速摩擦釋放出大量的熱,這些熱量難以及時釋放導(dǎo)致零件升溫,在高溫環(huán)境下零件可能會發(fā)生變形。此時將零件放到室外等自然環(huán)境下,使內(nèi)部的殘余應(yīng)力自然釋放,機械零件逐漸冷卻,物理剛度提升,從而有效地避免了變形問題。
3 機械零件加工中變形的處理對策
3.1 使用專業(yè)的工裝
機械零件加工操作對于細節(jié)要求極為嚴格,工裝的配套使用可以保證加工過程中機械零件的穩(wěn)定性,對于減少變形問題有一定的作用。因此,在選擇工裝時,要求加工人員根據(jù)相關(guān)要求,統(tǒng)一使用專用、配套的工裝。在開機加工前,進行一次全面的車床檢查工裝,對于車床上的夾具、刀具等進行檢查;然后對照圖紙,將機械零件擺放在制定位置,用夾具進行固定后開始進行加工。另外,像切削刀具、鉆頭等加工工具,使用一段時間后不可避免會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,還需要加工人員定期檢查和更換,以保證現(xiàn)場加工操作的順利開展。
3.2 提高毛坯零件的質(zhì)量
毛坯件的質(zhì)量決定了機械零件成片的品質(zhì),尤其是對于一些加工標準要求較高的機械零件,更應(yīng)當(dāng)從原材料上采取質(zhì)量控制策略,盡可能的消除變形影響。除了要在采購過程中對毛坯件整體質(zhì)量檢修抽檢外,還要在進場加工前執(zhí)行二次檢查,以防止這些毛坯件在存放過程中出現(xiàn)銹蝕等問題。高質(zhì)量的毛坯件往往具有較強的強度,在機械加工過程中不容易出現(xiàn)變形,對于成片零件整體質(zhì)量也起到了一定的保障。
3.3 實行工作激勵措施
機械零件的加工是一項專業(yè)化和精細化要求較高的工作,雖然目前多數(shù)加工工作都可以由電腦控制機床完成加工,但是也需要加強現(xiàn)場加工管理。為了提高員工的積極性,制造企業(yè)可以采取一定的激勵措施,強化質(zhì)量監(jiān)督意識。例如,將同一批機械零件的殘次品率作為考核員工績效的標準,如果機械零件變形問題嚴重、殘次品率超標,則對負責(zé)員工進行處罰;反之,如果保質(zhì)保量完成加工工作,則給予獎勵等。這樣一來,可以提高員工的積極性,認真完成機械零件的加工和質(zhì)量檢查工作。
4 結(jié) 語
在機械零件加工過程中,變形問題是普遍存在的。如果發(fā)生了變形問題,輕則影響使用價值,嚴重情況下還會導(dǎo)致零件直接報廢,給制造企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。因此,在機械零件加工時做好變形預(yù)防工作尤其重要。通過明確導(dǎo)致變形的幾種原因,可以采取針對性的防控手段,例如使用專用工裝或是嚴格審核毛坯件質(zhì)量等,對于預(yù)防和控制變形問題有一定效果。制造企業(yè)可以根據(jù)實際加工需要,合理選擇對策,提高機械零件的整體質(zhì)量。
參考文獻
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收稿日期:2018-3-25