机械加工工件变形的应对方法论述

编号：AQ-JS-06700

( 安全技术)

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机械加工工件变形的应对方法

论述

How to deal with the deformation of machined workpiece

机械加工工件变形的应对方法论述

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科

学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

随着我国经济的快速发展，我国的机械加工的各个行业也在以很好的势头向前发展，但是机械加工中工件变形的问题还是在困扰着行业中的很多人，文章从机械加工中影响工件变形的原因出发对工件变形的应对方法进行了论述。

在很多机械加工中，传统的工艺中由于受到内部热源和外部热源的共同影响，工件不同部位的温度会有不同程度的升高，工件如果出现热变形就会对工件的加工过程产生很大的影响，同时也会对加工精度造成影响，对一些加工要求高的精密工件更是非常大。同时，在具体的零件加工过程中，随着零件自身材料和结构形式的不同，其在加工过程中产生的变形量的大小和变形趋势也有很大差异。因此我们要对各类工件产生变形的原因进行分析。

1．影响工件变形的原因

1.1.工件的结构与材质

在机械加工的过程中，工件的结构与工件的材质是影响工件变形的主要原因，变形工件数量的多少以及工件的自身形状的改变，都与加工工件的长宽、工件壁的厚度有很大的关联，因此工件的材质质量要进行仔细的挑选、在加工时工件的硬度也能够直接影响到工件变形数量过多、质量下降，这些都是我们需要了解并加以分析的主要原因。

1.2.工件装夹时造成的变形

在机械加工时工件装夹是我们倍加关注的环节之一，我们要正确选择其夹紧点，根据其具体夹紧的位置选择适当的夹紧力度。否则在工件装夹时就会很容易产生工件的变形，工件的夹紧点和受力点不一致的话也是引起位置的变形的主要原因，加工时工件夹紧力的先后顺序安排不得当会使夹紧力发挥作用受到极大的影响，当遇到有特殊要求的加工时，例如壁厚相对薄类得加工零件，进行施力装夹时工件装夹方法、顺序没有有效的使用也会产生严重的变形，进而导致产品刚性降低工件变形再次发生，给机械加工事业的发展带来了有一个难题。

1.3.工件加工切削时造成的变形

工件在加工实施切削是由于切削力的受力作用，致使受力点发生形变，就会产生让刀现象，在对薄壁零件进行切削是，道具角度没有掌握并合理运用，在车削中会产生热变形，并是工件表面的质量受到破坏。在加工时刀具和工件避免不了出现摩擦，摩擦后会产生一定的热量，这种热量会致使工件发生变形。根据分子热运动原理，微观上工件在接收到热源的能量传递后，各原子的热运动增强，原子间的距离就会变大，所以在宏观上我们就看到物体受热膨胀。金属发生热变形时，主要是其内部的区域组织发生了变化累计产生的结果。当工件从高温冷却之后，其内部各部分的体积会发生变化，但是变化的非常不均匀，互相影响的结果导致内应力的出现。在加工时如果没有正确合理的使用切削液，也是影响零件精密度及质量。

1.4.加工后应力变形

在工件加工后工件自身就存有内应力，当一些加工材料进行热处理后，自身的内应力就会发生改变，折旧是所谓的应力变形，使内应力失去平衡，不能够保证加工零件外形的稳定状态。

2.工件变形的应对方法

2.1.结构合理保证材质

在对工件的生产结构进行调整时，我们应该注意对工件的设计进行控制，以此来减少因为设计失误而导致的工件的变形及其变形产生的后果，我们在设计时要做到设计比例的平衡，这样就可以大大降低工件变形的概率。对于在进行大工件加工时更是要掌握好结构的合理性，并且要控制好产品的质量、硬度等。

2.2.选择增大工件装夹面积

在加工工件时有效的增大工件和夹具之间的接触范围，能有降低工件装夹时所照成的变形。保证夹紧点和支撑点的一致合理运用夹紧力使用在支撑点上，选择好的受力点找准受力位置工作时使工件不容易变形。因此在工作中我们要尽量选择得当的受力位置，当工件被几个来至几个方向的受力点所牵制时正确安排好顺序。在遇到薄壁工件时，增大工件的装夹面积这样对承载夹紧力起到了很好的作用。还要做好详细了解零件的结构特点及产品形状，降低变形率的发生。

2.3.选择高速切削工件加工

在切削工件的过程中由于切削里的影响我们会选择高速切削，所用的切削刀具选择刀具较锋利的，这样不紧可降低工件与刀具之间的摩擦减少期间的阻力，还可以使刀具切削时的热量快速挥发，从而大大降低了工件的内应力。例如在对薄壁零件的平面进行铣削时单刃铣削法的正确使用，有效的减少了切削的阻力，像这种刀具使用时切削非常轻快使薄壁类零件降低了变形的可能，在当代生产中得到了一定的认可和广泛的使用。在使用高速切削过程中，切削的速度之快使大部分的切削热量被切屑带走，有效降低了工件在切削时产生的热变形和提高了工件的尺寸形状及产品质量。切削液的正确使用不仅降低了切削时所产生的摩擦还降低了切削时的高温变形。因此，切削液合理的使用是防止工件变形的一个重要环节之一。

在加工要求相对较高一些薄壁类工件时，我们要采取对称加工的手段使工件两面的应力达到一个平衡稳定的状态，这样加工出来的工件会很平整。在进行粗加工时，背吃刀量和进给量可以取大些；相反进行精加工时所使用的刀量大约要在0.2～0.5mm，进给量大约

要在在0.1～0.2mm/r，甚至更要低，切削的速度均为6～

120m/min，其精切削速度虽高但不要过高的使用，切削的用量要合理的选择这样工件变形才会得到有效的降低。

2.4.选择热处理解决工件变形

在加工工件时，要根据不同的零件材料，对加工的工件选择不同的加热温度和时间，把有需要校直的零件重叠的放在一起，用工装紧压成为平直的状态，然后放至加热炉内热处理后，使工件内部的组织得以稳定，于此同时工件的直线度有所提高，降低加工时硬化现象的发生，有便于工件进一步的加工使用。铸件处理时要消除内部中的剩余应力，使变形后的工件进行再次加工，在加工时有效的预留出变形量这样更能够防止工件装配后出现变形时的解决方法。

在机械加工的过程中，工件变形的问题是难以解决且不可避免的难题之一，所以我们首先要对影响工件并产生变形的原因进行分析，并采加以取相应的措施解决其难题。综上所述，在加工时导致工件变形的几种原因以及相应的解决方法策略进行分析，希望能够