机械零件加工变形的原因及其改进探究

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。