機械零件加工中的常見問題研究

王寬

（鶴壁技師學院，河南 鶴壁 458030）

前言：根據(jù)實踐研究可知，機械加工過程一旦出現(xiàn)問題基本都會導致零件發(fā)生變形，為了提高生產經濟效益，要加強對零件加工過程的控制，降低生產誤差性，進而確保零件的加工性能。機械加工要嚴格防止變形，在施工之前要對機械設備進行檢查，在確保設備使用性能的基礎上再進行操作。機械零件變形會嚴重影響質量，變形嚴重的要進行報廢處理，提高了生產成本，浪費了原材料。為了防止零件變形，要對引發(fā)變形的因素進行控制，才能防止施工工藝出現(xiàn)誤差，確保零件滿足生產要求。

一、機械零件加工變形介紹

機械零件加工變形可以理解為，在機械加工過程受到某些因素的影響，使得零件承受不住應力，進而在形狀上發(fā)生了變化。機械零件生產都有固定的規(guī)格與尺寸，要嚴格按照施工圖紙操作，確保加工誤差在標準的范圍內。若是機械零件發(fā)生了變形，那么零件的尺寸、位置要素等會發(fā)生變化，嚴重的會影響零件的使用。機械零件都是批量生產，若是零件出現(xiàn)變形，整批零件都會受到影響，為此，一定要強化對加工過程的控制，降低生產誤差性[1]。在機械零件加工之前，要對設備進行檢查，查看是否存在磨損，或者是使用性能下降，再對設備調整之后再進行使用。通過外力作用，可以控制零件的變形，降低了誤差產生的概率，提高了生產實效性。

二、影響機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，會導致零件發(fā)生變形，主要是由于施工過程出現(xiàn)問題，進而導致零件質量不合格。機械零件加工過程中，容易受到內徑力的影響，導致零件受力整體不均勻，從而導致變形[2]。通常機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，會造成零件發(fā)生不同程度的變形。若是機械施加的夾力過小，會使得零件松動，進而導致變形。若是機械施加的夾力過大，零件受到刀削力的影響會產生變形。零件變形對于質量與性能影響較大，需要嚴格進行控制，確保零件生產質量滿足要求。

（二）熱處理的影響

機械零件熱處理變形，主要包括以下幾方面：1.較薄的機械零件加工時，由于本身厚度不足，在進行熱處理時，很容易受到熱力影響而發(fā)生變形，導致零件身體彎曲。零件因為熱處理發(fā)生形變，較薄的零件變形一般是中間較高，四周降低，術語上稱之為草帽彎曲。直徑度會影響零件的變形，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，未進行熱處理時處于平衡狀態(tài)，一旦經過熱處理，直徑狀態(tài)發(fā)生改變容易導致變形[4]。2.鑄鐵件加工過程，零件的平面變化會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，會導致拔叉零件叉腳部分彎曲，進而導致變形。

（三）外力作用影響

機械零件加工過程會受到外力的影響，機械施加壓力使得零件形狀發(fā)生改變，進而達到生產標準要求[4]。在加工之后，零件打造的形狀會發(fā)生變形，微微發(fā)生改變，降低了機械加工的精度，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，生產的零件要滿足精準度標準，若是達不到精準度，零件生產不合格。對于材料剛性不足的零件加工，機械抓緊的力度不一樣，會導致零件定位發(fā)生偏差，進而促使零件發(fā)生變形。機械加工過程，設備對零件會施加壓力，若是施加的壓力過大，會導致零件變形，若是施加的壓力過小，會導致零件生產達不到標準形態(tài)。

三、機械零件加工中常見問題的控制策略

（一）改變受力模型、合理設計夾具

為了防止加工零件發(fā)生變形，要科學合理的設置夾具，從而提高零件的剛性與承載力。機械加工過程，技術人員要控制好抓夾的著力點，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)的夾具著力點總是沿著一個方向，容易導致零件變形。對于較薄的零件，在進行夾緊設置時，要選擇零件強度較大的位置，若是放在剛性較差部位，會導致變形。改變受力模型，會改變零件受力的方向，能夠防止形變。一般懸梁模型會給零件的一面造成壓力，另一面不受力，容易導致一面發(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，可以調整刀削力，合理的調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，在進行加工時，需要對刀削進行不同角度的調整，提高了對技術人員的要求。例如，在鑄鐵零件加工時，為了降低產生的熱度，促使加工過程可以快速散熱，需要調整刀具的前角度，增加刀具的后角度，以此來降低刀削的應力，進而加強對零件的保護。

（三）降低熱處理的影響

諸多零件加工都需要進行熱處理，本身機械加工過程也會提高溫度，容易導致零件發(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。零件加工結束之后表面溫度升高，需要經過一定的時間才能冷卻。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，提高零件的毛坯質量，對零件的處理熱度進行控制，并且提高零件的強度與剛性，從而抵抗熱效應對零件的影響。機械加工過程若是溫度過高，會導致零件發(fā)生變形，需要結合各個環(huán)節(jié)采取適合的方法，降低零件的冷卻速度，才能提高零件生產精準度，進而提升生產效率。

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