机械零件加工变形的原因及其改进探究
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发布日期: 2022.12.07
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加工性能不仅关系到企业的利益,也关系到安全,不仅给企业带来了经济效益,还有效降低了安全事故发生的概率。因此,在零件加工过程中避免零件的变形就显得尤为重要。操作者需要考虑各种因素,并采取相应措施防止加工过程中的变形,使成品零件能够正常使用。为了实现这一目标,有必要分析零件加工变形的原因,找出零件变形的可靠措施,为实现现代企业的战略目标打下坚实的基础。
1分析机械零件加工变形的原因
1.1内力改变零件的加工精度。
在车床加工中,通常是利用向心力用车床的三爪或四爪卡盘将零件夹紧,然后再加工机械零件。同时,为了保证零件受力时不松动,减少内部径向力的作用,夹紧力必须大于机械的切削力。夹紧力随着切削力的增大而增大,然后减小。这种操作可以使机械零件在加工过程中保持稳定。但三爪或四爪卡盘松开后,加工出来的机械零件会和原来相差很远,有的是多边形,有的是椭圆形,偏差很大。
1.2热处理后易发生变形。
至于薄片状的机械零件,因为长度和直径都比较大,草帽热处理后容易弯曲。一方面中间会有鼓包,平面偏差增大;另一方面,由于各种外界因素,零件会发生弯曲。这些变形问题不仅仅是热处理后零件内应力的变化造成的,还因为操作人员专业知识不扎实,对零件的结构稳定性了解不多,增加了零件变形的概率。
1.3外力引起的弹性变形
机械加工中零件弹性变形的原因有几个。第一,如果某些零件内部结构含有薄片,对操作方法会有更高的要求。否则操作者在定位夹紧零件时,无法对应图纸的设计,容易产生弹性变形。二是车床和夹具的不平整造成零件在固定时两侧受力不均,导致切削时应力小的一侧零件平移变形。三是加工过程中零件定位不合理,降低了零件的刚度和强度。第四,切削力的存在也是零件弹性变形的原因之一。这些不同原因引起的弹性变形,表现了外力对机械零件加工质量的影响。
2机械零件加工变形的改善措施
在实际零件加工中,导致零件变形的因素很多。为了从根本上解决这些变形问题,操作人员需要在实际工作中认真探索这些因素,并结合工作要领制定改进措施。
2.1使用专用夹具减少夹紧变形。
在机械零件的加工过程中,对精细化的要求非常严格。根据零件的不同,选择不同的专用工装,可以使零件在加工过程中不容易发生位移。此外,在加工前,工作人员还需要做好相应的准备工作,全面检查固定零件,根据图纸检查机械零件的位置是否正确,减少装夹变形。
2.2精加工
零件热处理后容易变形,必须采取措施保证零件的安全性能。机械零件加工完成自然变形后,要用专业工具进行修整。在对加工好的零件进行精加工时,应按行业标准的要求进行,以保证零件的质量,延长其使用寿命。当零件变形时,这种方法最有效。如果零件热处理后变形,可以淬火后回火。因为淬火后零件中会有残余奥氏体,这些物质在室温下会转化为马氏体,然后物体就会膨胀。在加工零件时,要认真对待每一个细节,这样才能减少零件变形的概率,把握图纸上的设计理念,使生产出来的产品按照生产要求达到标准,提高经济效益和工作效率,从而保证机械零件的加工质量。
2.3提高毛坯质量
在各种设备的具体操作过程中,提高毛坯质量是防止零件变形的保证,使加工出来的零件满足零件的具体标准要求,保证后期零件的使用。因此,操作人员需要检查不同毛坯的质量,及时更换有问题的毛坯,避免出现不必要的问题。同时,操作人员需要根据设备的具体要求选择可靠的毛坯,以保证加工出的零件质量和安全符合标准要求,从而延长零件的使用寿命。
2.4增加零件的刚性,防止过度变形。
在机械零件的加工中,零件的安全性能受许多客观因素的影响。特别是热处理后,零件会因应力收缩现象而变形。因此,为了防止变形现象,技术人员需要选择合适的限热处理方法,进而改变零件的刚度。要结合零件性能,应用合适的限热处理措施,确保安全可靠。即使经过热处理,也没有明显的变形。
2.5降低夹紧力的措施
加工刚性差的零件时,应采取一些措施增加零件的刚性,如增加辅助支撑。还要注意拧紧点与零件的接触面积,根据零件的不同选择不同的夹紧方式。如加工薄壁套筒零件时,可采用弹性轴装置夹紧,拧紧位置应选择刚性强的零件。对于长轴机械零件,可以采用两端定位。对于长度和直径非常大的零件,需要将两端夹紧在一起,而不是“夹紧一端,悬挂另一端”。另外,加工铸铁件时,夹具的设计应以增加悬臂件刚度为原则。还可采用新型液压夹紧工具,有效防止零件在加工过程中因夹紧变形而产生的质量问题。
2.6降低切削力
在切削过程中,要注意切削角度与加工要求的紧密联系,以减少切削力。可以尽可能增大刀具的前角和主偏角,使刀片锋利,合理的刀具对车削时的车削力也至关重要。比如薄壁零件的车削,如果前角过大,刀具的楔角会变大,磨损速度会加快,变形和摩擦也会减小。可以根据不同的刀具选择前角。如果选用高速刀具,最佳前角为6° ~ 30°;如果使用硬质合金刀具,前角最好为5° ~ 20°。
3结论
导致机械零件变形的因素很多。针对不同的原因,应采取不同的措施。在实践中,要注意机械加工的每一个细节,不断改进生产工艺,努力将经济损失降到最低,以保证机械设备的稳定工作,实现机械加工的优质高效的目标,从而促进机械加工业有更好的发展前景和更广阔的市场。