机械加工工件变形的应对方法
机械加工零件变形如何改进

做机械零件加工的都知道,工件变形往往影响着工厂的利益所在,因此,在零件加工过程中避免零件的变形显得尤为重要,分析零件加工中出现变形现象的原因,改进加工的方法和措施显得尤为重要。
有哪些机械零件加工变形的改进措施?
1:减小对工件的夹紧力度
在加工刚性差的零件时,需要采取一些措施增加零件的刚性程度,如可以增加辅助支撑。
也要注意加紧点和零件之间的接触面积,根据零件的不同,选择不同的夹持方式,如加工薄壁套类零件时,可以选用有弹性的轴装置进行夹紧,注意加紧的位置应该选择刚性较强的部位。
而对长轴类的机械零件,可以运用两端定位方式。
对于长径非常大的零件,需要采用两端一起夹紧的方式,不能使用“一端夹紧、一端悬空”的方式。
此外,在加工铸铁类零件时,夹具的设计需要以增加悬臂部分的刚性为原则。
也可以使用一种新型的液压夹紧工具,以有效防止零件在加工过程中由于夹紧变形而引起的质量问题。
2:针对不同零件,使用专用夹具
针对不同零件,选用不同的专用工装,可以使零件在加工过程中不易出现位移,以减少装夹变形。
3:提升毛坯质量
提升毛胚的质量是防止零件变形的保证,以便加工好的零件符合零件的具体标准要求,为后期零件的使用提供保证。
4:增加零件刚度,防止过大变形
结合零件的性能,运用合适的限热型处理措施,控制变形。
实际操作中,要注重机械加工的每一个细节,不断完善生产过程,这也是操作人员经验累积
上升的一个过程。
机械加工中工件变形的原因及预防措施探微

机械加工中工件变形的原因及预防措施探微机械加工是制造业中非常重要的一个环节,其质量的好坏直接影响到最终产品的性能和使用寿命。
在机械加工过程中,工件往往会因为各种原因发生变形,进而导致加工精度下降,甚至无法使用。
了解工件变形的原因及预防措施对于提高机械加工质量非常重要。
工件变形的原因有很多,主要包括材料内应力、加工热效应、机械应力、刀具选择和切削参数等因素。
下面将对这些原因进行详细的探讨。
材料内应力是导致工件变形的主要原因之一。
在材料的加工过程中,由于冷却速度的不均匀或者热处理不当等原因,会导致材料内部产生应力,当这些应力超过了材料的强度极限时,就会导致工件变形。
在进行机械加工之前,就需要对材料进行充分的退火或者热处理,以降低材料内部的应力。
加工热效应也是引起工件变形的重要原因之一。
在机械加工过程中,由于摩擦热的作用,工件表面会发生高温,而内部温度相对较低,这种温度差异会引起工件的热膨胀,从而导致工件变形。
加工过程中产生的热应力也会导致工件发生变形。
为了降低加工热效应对工件的影响,在加工过程中可以采取降低切削速度、刀具润滑冷却和加工后进行退火等措施。
刀具选择和切削参数也会影响工件的变形。
合适的刀具可以减少切削力和热效应对工件的影响,降低工件变形的风险。
选择适当的切削参数,如切削速度、进给量和切削深度等,可以使得切削力和热效应得到最小化,减少工件变形的可能性。
为了预防工件变形,可以采取以下措施:1. 选择适当的材料。
不同材料的变形特性不同,因此在进行机械加工之前需要根据实际需求选择合适的材料。
2. 在加工过程中进行适当的预处理。
预处理可以包括退火、正火、淬火等热处理方式,以及切削前的表面处理等,以提高材料的稳定性和可加工性。
4. 采用合理的夹紧方式。
夹紧方式应根据工件的形状和材料的特点进行选择,以尽可能减小工件在加工过程中的变形。
5. 控制加工温度。
可以采取降低切削速度、刀具润滑冷却和加工后进行退火等措施,以减少加工温度对工件的影响。
机械加工中工件变形的原因及预防措施解析

机械加工中工件变形的原因及预防措施解析【摘要】在机械加工过程中发生工件变形问题,将会降低产品的成品率,影响到企业生产质量,还会降低企业生产效率,无法保障企业的利润。
因此企业需要加强预防机械加工中的工件变形问题,提高产品生产质量。
本文分析了机械加工中工件变形的原因,提出针对性的预防措施,提高机械加工水平,保障企业生产质量。
关键词:机械加工;工件变形;原因;预防措施在实际加工过程中因为各种因素的影响,导致机械零部件实际尺寸和设计尺寸之间存在误差,最终无法利用成型工件,引发巨大的经济损失。
机械加工行业需要重视工件变形问题,根据机械加工工件变形的原因,开展重复性试验,提高机械加工产品质量,保障行业整体生产水平。
1.机械加工中工件变形的原因1.引入不同工件结构和材质在机械加工过程中,工件材质是机械加工中工件变形的主要成因。
结合加工加工经验可以确定,工作材质具有较高的强度和塑性,那么很难发生变形。
在机械加工过程中,如果工件材质不符合标准,无法抵抗外在压力,因此增加了工件变形发生率,如果变形问题过于严重,无法正常使用生产的工件。
此外需要合理选择工件结构,因为工件结构也是机械加工中工件变形的影响因素,如果横截面发生突变问题,或者壁厚缺乏均匀性,这些问题都会引发机构设计问题,在加工之后集中应力,在撤去外力之后将会引发工件变形问题。
【1】1.工件装夹和加工在装夹工件的过程中,一些操作人员没有严格遵守装夹操作要求,导致定位面和夹紧点缺乏科学性,因此引发加工工件变形问题,甚至会报废工件。
如果工件变形抵御能力在夹紧力以内,那么在加工之前工件将会发生变形问题。
在机械加工过程中,刀具和切削面不断发生摩擦,在摩擦过程中会产生很多热量,并且向工件表面传达产生的热能,因此引发热应力。
如果工件强度超过限额,在加工过程中,刀具将会产生抗力,工件的附加力因此增加,引发工件变形问题。
1.残余应力和内应力在外力的影响下,金属材质工件将会发生变形问题,在相互作用下,内部晶相组织中产生内应力,因此抵抗再平衡外力作用,维持工件形态。
防止工件变形的方法

防止工件变形的方法工件变形是制造过程中经常遇到的一个问题,它会影响工件的质量和尺寸精度,甚至导致工件无法使用。
为了解决这个问题,我们需要采取一些措施来防止工件变形。
选择合适的材料非常重要。
不同材料在受热或受力时会有不同的变形特性。
因此,在选择材料时,需要考虑工件的使用环境和所需的性能。
如果工件需要具有抗拉强度和耐高温的特性,那么选择具有这些特性的材料是必要的。
此外,还应考虑材料的热膨胀系数和热导率等参数,以避免因温度变化而引起的变形问题。
合理设计工件的结构也是防止工件变形的重要措施之一。
在设计过程中,应尽量避免出现尺寸过大或过薄的部分,因为这些部分容易产生应力集中,从而导致工件变形。
合理的结构设计可以使受力均匀分布,降低工件的应力集中程度,减少变形的可能性。
控制加工过程中的温度和应力分布也是防止工件变形的关键。
在加工过程中,温度和应力分布的变化会导致工件的形状发生改变。
因此,需要采取措施来控制加工过程中的温度和应力分布。
例如,在热处理过程中,可以通过控制加热温度和冷却速度来控制工件的温度分布,从而减少变形的可能性。
在焊接过程中,可以采用预热和后热处理的方法,来减少焊接产生的应力,降低工件变形的风险。
适当的夹持和支撑也是防止工件变形的有效手段。
夹具和支撑物可以稳定工件的形状,防止其在加工过程中发生变形。
在加工过程中,可以根据工件的形状和加工要求,设计合适的夹具和支撑系统。
通过夹持和支撑,可以有效地控制工件的形状和尺寸,避免变形问题的发生。
合理控制加工过程中的速度和力度也是防止工件变形的重要措施。
加工过程中,过高的加工速度和力度会导致工件表面温度过高,产生应力过大,从而引起工件变形。
因此,在加工过程中,需要根据材料和工件的特性,合理控制加工速度和力度,以避免产生过大的热应力和机械应力,从而保持工件的形状稳定。
防止工件变形需要综合考虑材料选择、结构设计、加工过程控制、夹持和支撑等多个方面的因素。
只有通过科学合理的方法和措施,才能有效地防止工件变形,保证工件的质量和尺寸精度。
薄壁零件加工变形分析及控制方案

0引言薄壁零件在设备中的应用都是在核心部位,其质量以及性能的会关系到设备的应用效果。
再加上薄壁零件在加工制作的过程中需要对其外壁进行不断的打磨,以使其达到薄壁的要求,但这就导致了资源的浪费,这与我们现代社会提倡的“绿色生产”相违背。
为了相应这一号召,就必须对生产的工艺以及过程进行分析,探究新的技术,实现薄壁零件的最优生产。
1薄壁零件的介绍薄壁零件顾名思义就是零件的壁厚较薄,一般为轮廓尺寸的二十分之一。
最重要的是其有强度高、承载性强等优点,受到了很多行业的追捧。
在航天产品以及汽车制造工业中,其具体的特点有以下几点,一是结构复杂,在很多的大型产品中应用,为了减轻产品整体的重量,会增加很多的复杂设计,因此故意忽略了装夹定位,导致零件结构复杂。
二是壁薄,尤其是对于一些精密产品来说,需要零件的壁更薄,并且不适合集中粗放生产,这就相应的增加了零件的生产时间,进而使得提高了制造成本。
三是精准度高,薄壁零件要适应设备的制造的需求,就必须提高自身的精确度,为此从毛坯加工到成品需要多道工序,而且在加工的过程中极易出现变形的情况,甚至会导致零件报废。
这增加了制造企业的经济负担,延误了买家的使用也对零件生产企业的形象造成了破坏。
四是制作材料多,为了使用不同产品生产的需求,薄壁零件在加工的过程中会应用到多种材料,例如塑料、钛合金等等,不同的原材料对工业的需求也有差别。
2薄壁零件的加工变形原因2.1残余应力因素薄壁零件中的残余应力是有两个方面组成的,一部分是毛坯残余应力,另一部分是加工过程中的残余应力。
例如在钛合金加工的过程中需要加热使得材料软化,导致了残余应力的产生,应力的释放会造成零件的变形,进而影响零件的质量。
2.2工件装夹因素为了应对加工的过程中零件出现的位移现象,技术人员会利用工件装夹对零件进行固定。
但是工件装夹产生的力也会对零件生产的精准度造成一定的影响。
因此,技术人员在设定工件装夹是要将其松紧调整到最优的模式。
机械产品加工常见问题及应对措施

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加工工件外 多做总结 形类问题
15 倒角问题 16 工件发震
小岛屿及浅槽倒角时,倒角过大,造 倒角刀须磨出尖角,角度偏差不能过大,无尖角时,对长度补偿后需抬高。 成小岛屿成尖,浅槽没侧壁 长度较长的工件需两到三个虎钳装夹 时,虎钳间距过大或工பைடு நூலகம்本身壁厚较 减小虎钳间距。改变工艺。 薄
中心钻与所打孔尺寸不对应。如:M3 中心钻选用 底孔2.5应用2.0中心钻,不可用3.0 17 选用比孔径小的中心钻 错误 中心钻 毛刺未去除 因毛刺未去除干净影响了精度要求高 前道工序完成后,在加工后道工序时前道工序的毛刺必须去除干净。 的尺寸 干净 表面处理尺寸如下:铝件:硬质氧化单边尺寸增加0.008mm。 表面处理尺 钢件:镀硬铬单边尺寸增加0.008mm。 19 寸未计算在 对表面处理要影响的尺寸不了解 镀锌单边尺寸增加0.008mm。 内 其它表面处理通过上下偏差控制。 18 20 毛坯用错 21 表处后翻边 高精度孔椭 圆弧插补方式加工 圆 丝锥磨损或中径不到尺寸 23 螺纹不通 表处后尺寸变化 24 浅槽尺寸偏 测量误差 差 材料余量较大或大板材料易应力变形 平面度或平 表面处理后尖角产生毛刺 25 行度超差 设备精度限制 22 26 垂直度超差 27 表面不良 28 发错货 镀后变形或产生毛刺 测量误差 表处质量不合格 相似零件图物放错 相似零件同时加工时拿错毛坯 零件加工前一定要逐一对应图纸测量毛坯。生产组织中将相似毛坯分开放 置。 镀铬、镀锌、硬氧零件要有至少R0.3的圆角,可通过砂纸打磨或百洁布抛 光去除。 1、高精度孔采用微调镗刀加工。2、用光滑塞规检验。 用螺纹规检验通止情况,更换丝锥或改变刀具角度。 表处后抽检螺纹,若不通可手动回攻。 制作光滑塞规检验。 1、镀铬、镀锌、硬氧零件要有至少R0.3的圆角,可通过砂纸打磨或百洁 布抛光去除。2、合理选择材料规格。3、粗精加工分开,以便自然实效。 4、人工时效处理。5、及时与研发沟通,并将此信息标示传检验部门,同 时在底图上标示。 1、加强镀后检验工作。2、及时校对量具,并使之与检验部门的量具一 致 、检验方法一致。 寻找合格供应商。 1、生产现场必须确保有货必有图有图必有货图货一致。2、发货时对于易 混零件开封确认。
零件装夹变形分析与解决措施

零件装夹变形分析与解决措施零件变形主要表现在装夹变形;切削力、切削热使零件产生变形;加工方法和技巧不当使零件产生变形;材料应力释放零件原因导致的变形等。
如果在生产过程中工件产生变形,那么肯定就会影响工件的形位精度,尺寸精度以及表面粗糙度,所以提高易变形零件加工质量和加工效率的关键就是装夹方法以及车削,铣削时的加工方法和技巧。
标签:装夹方法;刀具选择;切削用量1 为什么会产生零件装夹变形我们在加工生产中会遇到各种各样的问题,譬如在加工薄壁易变型零件时,就必须根据其不同的特点,找出薄弱环节,选用不同的工艺方法和夹紧方法来保证加工要求。
很多时候我们要具体问题具体分析,找到切实可行的办法来应对遇到的实际问题。
1.1 工件装夹不当为什么会产生变形?在我们生产实际操作中,如果我们采用三爪卡盘夹紧薄壁外圆,就会由于夹紧面积过小,夹紧力不均匀分布,那么拆卸以后,被卡爪夹紧部分就可能因弹性变形而涨大,最终导致零件出现多角形变化。
1.2 相对位置调整时候偏差,产生壁厚不均的现象经过多年的工作实践,我发现由于夹具、刀具,工件和机床主轴旋转中心的位置调整相对不准确,导致工件几何形状变化和壁厚不均匀现象。
我们遇见很多薄壁零件对于均匀性要求非常高,但对其尺寸精度要求却不高这种现象。
此时工件如果采用常规刚性定位,就会误差非常大,壁的厚度很容易超差。
这样工件在装夹过程中,假设我们没有根据实际特性,也就是工件刚度较低(薄壁件),或者不注意夹紧力的方向和施力点,那么支撑点和压紧点不能够重合就形成力矩效应,最终会引起零件变形。
1.3 为什么要强调零件壁厚差重要性有一部分薄壁零件对均匀性要求非常高,而对其尺寸精度要求却不高。
这种工件和彩刚性定位,就会误差很大,壁厚非常容易超差。
在装夹过程中的工件,假设刚度较低(薄壁件)或者夹紧力方向,施力点选择不恰当,支撑点与压紧点不重合必然形成力矩效应将会引起零件变形。
1.4 选用什么样的刀具至关重要我们选择什么样的刀具,会直接影响零件精度以及表面粗糙度。
加工过程中防止工件变形的几种方法

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浅论机械加工工件变形的应对方法
摘要:工件在机械加工过程中常会出现变形问题,由于工件受到内外热源的影响,就会发生不同程度的变形,一旦变形发生可能会导致工件实际尺寸与设计图纸不符,因此我们需要了解并掌握工件在加工过程中产生变形的因素以及变形的趋势,只有这样才可以尽可能避免因为工件变形而带来的工件质量问题和不必要的损失,对于相关的技术人员来说,学习和积累相关的技术知识也是非常重要的。
文章对在机械加工过程中工件经常出现的变形问题做出简单分析,并提出一些减少工件变形的技术方法,以此来控制和改进工件的变形。
关键词:机械加工;工件变形;应对措施
1 前言
在一些机械加工中,使用传统的工艺往往会因为受到内外热源的共同影响,致使工件的各个部分在不同的程度上有温度的升高,工件一旦出现热变形,对整个加工过程和加工精度影响非常大,特别是对于一些加工要求较高的精密工件来说,在发生热变形之后所产生的误差就会达到总体误差的40%到70%,在进行切削时,切削所产生的热量会传递给相对接触的工件和刀具,切屑和周围的介质物体也会吸收热量。
在不同情况下,根据图纸的要求,所使用的切削方法及切削的用量不尽相同,所以百分比的分配比例也不是固定不变的,在车削加工时,切削所产生的热量绝大部分都会被切屑带走,而传给工件的热量也只占到总热量的30%左右,当进行高速切削时,
传到工件的热量会更少,只占到总产热量的10%左右。
具体的工件在加工时,因工件自身材料和结构的不同,会产生大小不同的变形。
2 热变形
工件在受到不同热源的影响下自身的温度就会慢慢升高,与此同时还会向周围的其他介质散发热量,这些热源的主要来源是切削时产生的热量,因为切削力的大小是不断变化的,作用在工件各部分的时间和具体位置都不相同,工作中各个部分的散热条件也不相同,所以绝大多数的工件在加工之后,各个部分的温升情况也不相同。
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。
当内应力的大小一旦超过材料自身所能承受的强度极限,工件就会出现断裂现象,如果内应力的大小超过工件本身材料的屈服极限但是并没有达到强度极限时,在这种情况下就会出现塑性变形,如果应力的大小比材料自身的弹性极限小,那么就会以残余内应力的形式就此存在于工件内部。
若工件有一些部分被加工去除,就会破坏原来内部应力的平衡,这样的情况下,工件也会发生变形。
某些工件进行了热处理后应力没有完全释放的情况下使用,就会受到内部应力以及外部载荷应力的双重叠加,工件也可
能因此而发生变形或者是断裂,这样的情况会影响到生产产品的正常使用,降低产品的质量,有损企业的效益和形象。
在机械加工的工作过程中,我们会遇到不同形状的工件及各种各样的装夹方式,对于不同的装夹方式,工件和夹具接触面积的大小是不一样的,从热传递的原理中我们知道,工件自身的热量通过夹具传导的快慢速度也不相同;工件工作时各个部位的温度也是不一样的,这样会导致工件各部分产生的膨胀值发生变化,进而发生热变形现象。
3 应对热变形的方法
3.1 多次加工
采取多次加工的工艺方法减少每次加工的加工量。
一些特殊形状的工件由于受到结构的限制,加工时一定会引起工件的变形从而导致不能符合图纸要求,针对这种特殊形状的工件无法消除变形的情况,我们可以采取更合理的工艺方法尽可能的减少变形。
在结构上分析较易变形的工件,可在工艺过程中安排多次加工,加工余量的减小可以使零件的变形量减小,通过一些特殊工序在每个阶段都留有一定的加工余量,逐步加工,进而减少每次加工时的加工量,在进行精加工时基本上不会产生影响工件尺寸的变形。
当所加工的工件是开口的或者加工的余量不是对称的时候,我们就要考虑到工件在进行加工时会发生变形,所以在进行粗加工时一定要让应力能够提前释放出去,这样在精加工阶段就不会影响到工件的精度了。
3.2 进行人工校形
虽然在正常的机械加工过程中,我们都会使用各种方法手段来减少和尽量避免加工过程中出现的变形,但是这些变形往往是我们无法避免的,一旦发生了较大的变形并且变形量已经超出我们的设计要求,为保证工件后续还可加工就需要采取人工校形,当工件在变形敏感区发生变形之后,其内部的晶粒排布非常规则且处于平衡状态,为了能够保证变形量不超出设计要求,我们只能通过外界的作用力来改变内部结构,可以通过钳工校形方案来降低减小工件会出现的变形。
3.3 消除内部应力
工件之所以会产生一定程度的变形都是因为机械加工导致的内部应力破坏的结果,如果想要重新回到平衡状态,内部的应力就会迫使工件自身发生变形,在发生变形之后,应力的分布也不是很稳定,为了能够进行后续的再加工,减少后续加工过程中的变形,我们可以采用一定的热处理工艺手段,尽最大可能的在加工之前就消除掉工件内部原有的残余应力,以保证工件自身的平衡性和稳定性,便于继续再加工。
4 结束语
通过上述我们对零件加工的过程进行了分析,工件会因为切削产生的能量发生热传递后而产生变形,发生热变形会影响加工的精度,为了减少加工过程中出现的热变形现象,我们一定要采取恰当的措施进行补救,降低温升减少热变形是最有效的措施,在安排工艺的过程中也要多加注意,加工之前尽可能消除残余应力,采用合
理适当的工艺方法进行补偿和改进,以最大限度的减少变形带来的加工误差。
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