機(jī)械零件加工工藝對安全性的影響

任志新(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

機(jī)械零件加工工藝對安全性的影響

Infl uence of machining process of mechanical parts on safety

任志新(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

由于零件對機(jī)械性能影響極大，所以，零件加工質(zhì)量與機(jī)械使用也有著密切聯(lián)系。研究證明，機(jī)械在使用中出現(xiàn)的很多問題都是由加工工藝缺陷引發(fā)的，這些問題輕則影響生產(chǎn)，重則導(dǎo)致安全事故。所以，零件加工工作中必須重視對工藝進(jìn)行優(yōu)化，以提升機(jī)械的安全性。本文結(jié)合機(jī)械損壞的原因，分析了加工工藝對機(jī)械使用安全的影響，并闡述了通過工藝優(yōu)化來提升機(jī)械安全性的思路。

機(jī)械零件；加工工藝；安全性

為了擴(kuò)大生產(chǎn)、增加效益，現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中引入的機(jī)械設(shè)備越來越多。生產(chǎn)機(jī)械化有著十分顯著的效率優(yōu)勢，但同時，此種模式的安全隱患也比較多，企業(yè)生產(chǎn)需擔(dān)負(fù)更高的風(fēng)險。這些風(fēng)險中有很大一部分都與機(jī)械設(shè)備有關(guān)，包括設(shè)備損壞風(fēng)險、性能失常風(fēng)險等。因此，如何在利用機(jī)械優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，盡可能的降低其給生產(chǎn)帶來的安全風(fēng)險，就成為了一項重要的研究課題。

1 機(jī)械零件加工工藝對安全性的影響

2014年4月16日下午14:02，某化工廠出現(xiàn)了一起離心機(jī)解體事故。此次事故發(fā)生時，離心機(jī)處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，故事故影響極為嚴(yán)重，共有3名職工在事故中死亡。后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，此次事故發(fā)生的直接原因為設(shè)備嚴(yán)重老化且零件腐蝕程度過高。由此可見，零件隱患不僅會影響機(jī)械設(shè)備的正常使用，還會引發(fā)傷亡事故，對安全生產(chǎn)極為不利。

1.1 對抗腐蝕性的影響

結(jié)合零件腐蝕特點來看，其抗腐蝕性在很大程度上取決于粗糙度。一般規(guī)律為：在其表面較為粗糙的情況下，液體就會很容易流動匯聚到某一處，其中，凹槽被腐蝕的可能性最高。

1.2 對粗糙度的影響

車床加工對于刀具參數(shù)有著較為全面的體現(xiàn)，是實現(xiàn)工件加工的關(guān)鍵。而根據(jù)切削原理來講，影響切削效果的因素包括主、副偏角以及圓弧半徑、進(jìn)給量等。

1.3 對抗磨性的影響

雖然機(jī)械設(shè)備在服務(wù)生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)零件磨損屬于正常現(xiàn)象，但是，此種磨損帶來的后果卻是極為嚴(yán)重的，這也是為什么在設(shè)備使用一段時間后就要更換新零件的原因。歸根結(jié)底，更換零件的主要目的是確保機(jī)械能夠正常工作，防止零件損壞引發(fā)嚴(yán)重故障。因此，若在零件加工中注重對其抗磨性進(jìn)行強(qiáng)化，就能夠通過延長零件使用壽命，來減少機(jī)械安全隱患。結(jié)合機(jī)械設(shè)備的用途與運作方式來講，零件磨損可以分為初期、平穩(wěn)期、劇烈期三個階段，其中，初期階段的特點在于摩擦面不大、磨損較輕；平穩(wěn)期的特點在于磨損最小但具有持續(xù)性，過程中零件性能達(dá)到峰值；劇烈期意味著零件壽命即將結(jié)束，特點在于潤滑性能極差、摩擦力達(dá)到峰值、無法繼續(xù)使用。通常而言，初期階段的磨損狀況受到粗糙度的影響比較大，但粗糙度對其的影響尚未達(dá)到“決定性”的水平。同時，其抗磨性還會受到表面紋理的影響。若載荷較小且位移方向相同，那么，零件之間因摩擦產(chǎn)生的磨損實際上是非常小的。但若載荷較大且位移方向不同，那么，磨損情況就會相對較為嚴(yán)重。

2 機(jī)械零件加工中提升安全性的對策

2.1 增強(qiáng)抗腐蝕性的對策

為了保證機(jī)械的使用安全、減少意外事故的發(fā)生幾率，在對零件進(jìn)行加工的時候，就要以增強(qiáng)其抗腐蝕性為指導(dǎo)，采取有效的對策措施。一般來講，要想增強(qiáng)其抗腐蝕性，加工工藝中就要主義將控制重點放在粗糙度上，以此來實現(xiàn)對液體流動的控制，進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)抗腐蝕性的最終目的。除了此項措施之外，做好安全檢測工作，也可以起到強(qiáng)化抗腐蝕性的作用。此項措施的原理為：借助對零件實施安全檢測的機(jī)會，檢測其壓緊力，以確保氣密性、減少其與腐蝕液體接觸的機(jī)會。此項措施的重點是避免零件與腐蝕液體發(fā)生接觸，是一種比較有效的抗腐蝕手段。為此，現(xiàn)實中有必要重視安全檢測的必要性，并在具體工作中加強(qiáng)重視，盡量做到細(xì)致、全面，確保檢測工作的有效進(jìn)行。

2.2 控制粗糙度的對策

鑒于切削效果與主、副偏角以及圓弧半徑、進(jìn)給量等因素均有關(guān)聯(lián)，所以，要想控制切削效果，就要對上述因素加以控制。同時，要想防止塑性材料出現(xiàn)嚴(yán)重變形，在加工的時候就要注重對刀具運作進(jìn)行控制，一般來說，材料變形與其前角角度有關(guān)，所以，控制其前角角度即可達(dá)到防止材料變形的目的。除了這些措施之外，潤滑劑的合理選取及優(yōu)化刀具刃磨質(zhì)量也都屬于比較可行的粗糙值控制措施。僅就塑性材料來講，由于刀具極易形成壓力，材料變形幾率較高。通過切削因素控制來將工件與加工分離開的做法，可以起到提升工件粗糙值的作用，有助于粗糙度的優(yōu)化。

2.3 優(yōu)化抗磨性的對策

為了減少磨損問題引發(fā)的安全事故，在進(jìn)行零件加工的時候，就要注重對其抗磨性進(jìn)行優(yōu)化。在這方面，可行措施包括淬火處理以及氮化處理等。結(jié)合處理效果來講，現(xiàn)實中借助淬火處理或者氮化處理等措施可以達(dá)到提高零件硬度的目的，使其承載性能得到增強(qiáng)，進(jìn)而達(dá)到降低其形變幾率的目的。并且，上述做法還可以優(yōu)化其抗磨性能。根據(jù)相關(guān)研究的成果來看，采用以上措施進(jìn)行處理的零件，在抗磨性能方面明顯優(yōu)于一般零件。但是，在采用以上方法進(jìn)行零件處理的時候也要注意一些問題：單純實施硬化處理對于零件的影響包括兩個方面，積極影響體現(xiàn)在此舉可以強(qiáng)化其抗磨性能，消極作用在于其會對金屬本身造成危害，增大了其結(jié)構(gòu)損壞的可能性，而在個別情況下，此舉還可能會使其表面出現(xiàn)裂痕，削弱了其抗磨性能。以上所述皆為保證機(jī)械安全的可行措施，因篇幅所限，本文的論述比較宏觀，希望其中涉及的措施及做法可以為相關(guān)企業(yè)帶去有益啟示。

3 結(jié)語

在現(xiàn)代企業(yè)中，機(jī)械工具已經(jīng)代替人工成為了最重要的生產(chǎn)工具，對生產(chǎn)效率及企業(yè)發(fā)展都有著十分重要的影響。所以，從企業(yè)發(fā)展的視角來講，保證機(jī)械安全是營造良好生產(chǎn)氛圍、實現(xiàn)高效生產(chǎn)和安全生產(chǎn)的基本要求?？紤]到機(jī)械設(shè)備的性能與其構(gòu)成零件有著密切關(guān)聯(lián)，企業(yè)生產(chǎn)中一方面要做好機(jī)械維護(hù)與管理工作，通過定期檢查排除設(shè)備隱患，另一方面也要關(guān)注零件對機(jī)械安全性的影響作用。從加工工藝入手確保零件質(zhì)量，是提升機(jī)械安全性的根本性措施，因而，現(xiàn)實中必須要注重對加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到優(yōu)化抗磨性、粗糙度、抗腐蝕性的目的，以延長零件壽命，進(jìn)而為機(jī)械的使用安全奠定基礎(chǔ)。

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(R-03)

TQ320.671

1009-797X(2016)16-0038-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.16.009

任志新，女，副教授，本科主要從事機(jī)械制造工藝方面研究工作。

通訊郵箱：2390789537@qq.com

2016-01-15