CNC On-machine Measurement Quality Service Provider
機械加工性能不僅和企業(yè)的利益相關,還和安全性相關,在給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益的同時,還可以有效降低安全事故發(fā)生的概率。因此,在零件加工過程中避免零件的變形顯得尤為重要。操作人員需要考慮各種因素都,并在加工過程中采取相應的措施預防變形的發(fā)生,以便使成品的零件能夠正常使用。為了達到這個目標,有必要分析零件加工中出現(xiàn)變形現(xiàn)象的原因,對零件變形問題找出可靠措施,以期為現(xiàn)代化企業(yè)戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)打下堅實基礎。
1 分析機械零件加工中變形的原因
1.1 內(nèi)力作用導致零件加工精度改變
車床加工時,通常是利用向心力的作用,用車床的三爪或者四爪卡盤,把零件卡緊,然后對機械零件進行加工。同時,為了確保零件在受力時不松動、減小內(nèi)徑向力的作用,必須要使夾緊力大于機械的切削力。夾緊力隨著切削力的增大而增大,隨之減小而減小。這樣的操作才能使機械零件在加工過程中受力穩(wěn)定。但是,在三爪或者四爪卡盤松開后,加工出來的機械零件就會與原來的相差甚遠,有的呈現(xiàn)多邊形,有的呈現(xiàn)橢圓形,出現(xiàn)較大偏差。
1.2 熱處理加工后容易產(chǎn)生變形問題
對于薄片類的機械零件,由于其長徑非常大,在對其進行熱處理后容易出現(xiàn)草帽彎曲的狀況。一方面會出現(xiàn)中間鼓出的現(xiàn)象,平面偏差增大,另一方面由于各種外界因素的影響,使零件產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。這些變形問題的產(chǎn)生不僅是由于熱處理后的零件內(nèi)應力發(fā)生了變化,還有操作人員的專業(yè)知識不扎實,不太了解零件的結構穩(wěn)定性,從而增大了零件變形的概率。
1.3 外力作用下引起的彈性變形
在機械加工中零件出現(xiàn)彈性形變的原因主要有幾個方面。一是一些零件的內(nèi)部構造中如果含有薄片,就會對操作方法有更高要求,否則在操作人員在對零件進行定位和裝夾時,不能和圖紙的設計之間進行對應,容易導致彈性形變的產(chǎn)生。二是車床和夾具的不平整,使零件在進行固定時兩側的受力不均勻,導致切割時受力作用小的一邊在力的作用下就會出現(xiàn)平移出現(xiàn)零件變形。三是在加工過程中零件的定位不合理,使零件的剛性強度降低。四是切削力的存在也是引起零件彈性形變的原因之一。這些不同的原因?qū)е碌膹椥孕巫?,都說明外力作用對機械零件加工質(zhì)量的影響。
2 機械零件加工變形的改進措施
在實際的零件加工中,導致零件變形的因素很多。為了從根本上解決這些變形問題,操作人員需要在實際工作中認真探索這些因素,并結合工作精要,制定改進措施。
2.1 使用專用夾具,減少裝夾變形
在機械零件加工過程中,對精細化的要求非常嚴格。針對不同零件,選用不同的專用工裝,可以使零件在加工過程中不易出現(xiàn)位移。另外,加工前,工作人員還需要進行相應的準備工作,全面檢查固定零件,對照圖紙,檢查機械零件的位置是否正確,以減少裝夾變形。
2.2 修整加工
零件在經(jīng)過熱處理后很容易出現(xiàn)變形問題,這就需要采取措施來保證零件的安全性能。在機械零件加工完成并自然變形后,要運用專業(yè)的工具進行修整。在對加工后的零件進行修整加工時,需要按照行業(yè)的標準要求進行,以確保零件質(zhì)量,延長其使用壽命。這種方法在零件變形后進行最為有效。如果零件經(jīng)過熱處理后變形,則可以在淬火之后進行回火。因為淬火之后在零件中會存在殘余奧氏體,這些物質(zhì)在室溫下進而轉(zhuǎn)化為馬氏體,然后物體就會膨脹。在加工零件時要認真對待每一個細節(jié),這樣就可以降低零件變形的概率,把握好圖紙上的設計理念,根據(jù)生產(chǎn)要求,使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合標準,提高經(jīng)濟效益和工作效率,從而確保機械零件加工的質(zhì)量。
2.3 提升毛坯質(zhì)量
在各種設備的具體操作過程中,提升毛胚的質(zhì)量是防止零件變形的保證,以便加工好的零件符合零件的具體標準要求,為后期零件的使用提供保證。因此,操作人員需要檢查不同的毛坯質(zhì)量,對存在問題的毛胚,要及時更換,避免出現(xiàn)不必要的問題。同時,操作人員需要結合設備的具體要求選擇可靠的毛坯,以保證經(jīng)過加工后的零件質(zhì)量和安全性達到標準要求,進而延長零件的使用壽命。
2.4 增加零件剛度,防止過大變形
在機械零件加工中,零件的安全性能受到很多客觀因素的影響。尤其是在零件進行熱處理后,由于應力收縮現(xiàn)象,會導致零件變形。因此,為了防止變形現(xiàn)象的產(chǎn)生,技術人員需要選擇合適的限熱型處理方式,進而以改變零件剛度。這需要結合零件的性能,運用合適的限熱型處理措施,從而保證安全的可靠性。即使在熱處理之后,也不會出現(xiàn)明顯變形。
2.5 減小夾緊力的措施
在加工剛性差的零件時,需要采取一些措施增加零件的剛性程度,如可以增加輔助支撐。也要注意加緊點和零件之間的接觸面積,根據(jù)零件的不同,選擇不同的夾持方式,如加工薄壁套類零件時,可以選用有彈性的軸裝置進行夾緊,注意加緊的位置應該選擇剛性較強的部位。而對長軸類的機械零件,可以運用兩端定位方式。對于長徑非常大的零件,需要采用兩端一起夾緊的方式,不能使用“一端夾緊、一端懸空”的方式。此外,在加工鑄鐵類零件時,夾具的設計需要以增加懸臂部分的剛性為原則。也可以使用一種新型的液壓夾緊工具,以有效防止零件在加工過程中由于夾緊變形而引起的質(zhì)量問題。
2.6 減小切削力
在切削加工中要密切結合加工要求注意切削的角度,以便減少切削力??梢员M量增大刀具的前角和主偏角,使刀鋒鋒利,且合理的刀具在車削中對車削力的大小也至關重要。比如,在對薄壁零件的車削中,如果前角過大,會使刀具的楔角變大,加快磨損速度,變形和摩擦力也會減小,可以根據(jù)不同的刀具選擇前角的大小。若選用高速刀具,前角為6°~30°最佳;若用硬質(zhì)合金刀具,則前角為5°~20°最好。
3 結語
導致機械零件變形的因素有很多,對于不同的原因要采取不同的措施解決。實際操作中,要注重機械加工的每一個細節(jié),不斷完善生產(chǎn)過程,爭取把經(jīng)濟損失降到最低,以保證機械設備穩(wěn)定工作,實現(xiàn)機械加工的高質(zhì)量、高效率目標,從而促使機械加工行業(yè)具有一個更好的發(fā)展前景和更廣闊的市場。