孫潤麒 路彬

摘要：世界經(jīng)濟水平發(fā)展飛快，為了滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，傳統(tǒng)的手工流水生產(chǎn)線已經(jīng)被機械化流水線所代替。無論何種機械設(shè)備，其基本組成單元都是零件，為了保證機械設(shè)備的使用壽命和運行質(zhì)量，機械零件在設(shè)計時就針對規(guī)格尺寸進行了嚴(yán)格的要求。但是在實際加工零件的過程中，由于多種外界影響因素，可能會導(dǎo)致機械零件出現(xiàn)某種程度上的變形，導(dǎo)致零件報廢，給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失?；诖朔N情況，深入研究機械零件加工變形的控制應(yīng)對方法是非常重要的。本文首先針對機械零件加工變形的種類和產(chǎn)生原因進行了深入的研究分析，并提出了幾種行之有效的控制對策。

關(guān)鍵詞：機械加工；零件變形；控制對策

1機械零件加工中導(dǎo)致變形的因素

1.1內(nèi)力作用影響了加工精度

在進行車床加工時，通常情況下，都會用車床的四爪卡盤，將零件卡緊，利用其向心內(nèi)力的作用，對機械零件進行加工。同時，機械零件要加工的過程，也會受內(nèi)徑向力作用。所以，為了確保機械零件不松動，在對其加工過程中，務(wù)必要保證機械的切削力小于其夾緊力。當(dāng)切削力減小時，其夾緊力也減小，同時，若是切削力增大，則夾緊力也需要相應(yīng)地增加，這樣，才能保持機械零件加工的受力穩(wěn)定。但是，在卡爪松開之后，加工出來的機械零件，其幾何形狀與在機床上加工時的形狀已經(jīng)完全不同，而且偏差較大，通常情況下，會呈現(xiàn)多邊形，甚至呈橢圓形。

1.2熱處理后及加工后的變形

在加工一些薄皮類的機械零件時，常常會出現(xiàn)零件中間凸起而周邊平整的現(xiàn)象，由于薄皮形似草帽，稱之為草帽型彎曲。這種零件變形的出現(xiàn)是因為：在熱處理完成之后，零件因為自身溫度降低而出現(xiàn)冷縮，靠近薄片中心的區(qū)域由于受到的拉力更大，因此會出現(xiàn)不同程度的凸起。薄片四周因為受力較小，所以不會出現(xiàn)明顯的形變。熱處理及加工后的機械零件變形程度與薄片厚度、薄片尺寸以及薄皮的材質(zhì)都有關(guān)系，在進行變形處理時，也應(yīng)當(dāng)綜合考慮上述因素，采取科學(xué)合理的解決措施。

1.3外力作用下引起的彈性變形

首先，在利用機床進行零件切削時，零件會因為刀具高速切削產(chǎn)生大量的熱，這些熱量不能及時的散發(fā)出去，從而使零件出現(xiàn)不同程度的形變，這種因切削產(chǎn)生的零件變形俗稱“讓刀”。其次，機械零件的加工往往要根據(jù)設(shè)計圖紙來進行，但是由于零件內(nèi)部構(gòu)造中含有薄片和懸臂，因此在前期進行零件定位和裝夾時，很有可能出現(xiàn)較大的誤差，導(dǎo)致后期零件加工與圖紙設(shè)計之間不能一一對應(yīng)，從而引發(fā)零件的彈性變形。再次，在進行機械零件固定時，由于車床或夾具不平整，導(dǎo)致零件兩側(cè)的受力程度不一致，在進行切削加工時，受力小的一側(cè)可能在切削作用下出現(xiàn)位移，從而導(dǎo)致零件變形問題。

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(chǎn)生塑性變形的。加工成型的高精度零件一旦產(chǎn)生塑性變形一般就做報廢處理，而對于粗加工狀態(tài)的零件，要糾正其塑性變形，可以通過外力壓校進行處理。

2處理機械零件加工變形問題的有效策略

2.1進一步強化專用工裝的使用

雖然機械零件加工流程中導(dǎo)致引起變形問題的主導(dǎo)因素具有一定的多樣性特點，但是采取積極有效的措施避免該類問題的發(fā)生也相對可行，這就需要具體問題具體分析，減少加工誤差值，避免變形問題的發(fā)生。從本質(zhì)上來看，機械零件加工過程中精度控制十分必要及關(guān)鍵，對專用工裝進行選擇利用，就能將外界因素的影響作用科學(xué)降低，零件也就能處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)下進行加工。

2.2強化零件硬度及剛度

熱脹冷縮是物體的一種基本性質(zhì)，在物理反應(yīng)中十分常見，機械零件加工也是如此，當(dāng)完成對零件的熱處理后，拉力等關(guān)聯(lián)因素的應(yīng)變值就會呈現(xiàn)大范圍拓展趨勢，一旦出現(xiàn)應(yīng)力收縮問題，零件形狀就會發(fā)生改變，在解決該類問題時，需要將操作時間控制在零件正式加工的前期階段，通過對熱處理滲透程度進行限制，就能有效提高零件硬度，促使其剛度達到最佳標(biāo)準(zhǔn)，以此為依托，在后續(xù)進行零件熱加工時，變形拓展范圍也能得到有效控制，這對于提高機械零件的加工精度來說至關(guān)重要。

3機械零件加工變形問題的防治對策

3.1提升機械零件圖紙設(shè)計的精準(zhǔn)性

任何項目的高效開展都需要有圖紙做依托，在機械零件加工領(lǐng)域更是如此，這對于提高零件加工精度來說意義重大。從當(dāng)前形勢來看，機械零件加工大多依托數(shù)控機床，在其加工結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整的過程中，工作人員可以借助軟件模擬的應(yīng)用優(yōu)勢，通過計算機等現(xiàn)代信息技術(shù)，對加工設(shè)計的精準(zhǔn)度進行合理判斷，而后計算機就能根據(jù)有效數(shù)據(jù)，在整合及分析的基礎(chǔ)上，對機械加工的整體流程及操作路徑做出系統(tǒng)規(guī)劃，在減少加工變形問題發(fā)生頻率的同時，進一步提升零件加工精度。

3.2對加工流程進行科學(xué)管控

機械零件在實際加工過程中普遍處于性能弱化的可控階段，如果忽略各類主導(dǎo)性影響因素，后續(xù)加工能效就會不斷下降，這對于機械加工精度的控制來說也會帶來消極影響，因此，在加工階段應(yīng)當(dāng)對機械變形問題進行重點考量，以加工要求為切入點，對加工手段及工藝進行科學(xué)選擇，尤其是對內(nèi)部應(yīng)力的控制，更應(yīng)當(dāng)作出最優(yōu)衡量及處理，采取積極有效的措施減少應(yīng)力值，促使零件內(nèi)部始終保持穩(wěn)定狀態(tài)。在工作人員對零件進行加工時，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照規(guī)章制度進行規(guī)范性操作，根據(jù)實際推進流程做好前期準(zhǔn)備工作，進一步強化對各個操作流程的質(zhì)量控制，促使零件加工更加具有指向性，實現(xiàn)對機械零件加工變形問題的科學(xué)防控。

3.3對機械加工進行工序劃分

在機械零件的加工過程中，一定要將其加工工序分為精加工和粗加工兩個工序，而且為了保證機械零件內(nèi)部應(yīng)力的消除，必須要在兩道工序之間，將機械零件存放一段時間。同時，還要保證機械加工過程中工藝的基準(zhǔn)性，這樣既可以保證日后便于修理，又有效地避免和減少由于加工過程中基準(zhǔn)不一而造成的誤差，從而確保了機械零件的加工精度。

4結(jié)束語

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

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（作者單位：航空工業(yè)哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責(zé)任公司）