郭连天

摘 要：机械加工期间若出现工件变形问题，直接影响产品生产质量，甚至会导致加工工件报废的现象，进而严重损害企业的经济效益，削弱其核心竞争力。由此可见，有效预防机械加工工件变形显得尤为重要。本文针对机械加工中工件变形原因及预防措施进行分析，全面提升机械加工产品的总体质量。

关键词：机械零件加工;工件;变形;预防措施

任何机械设备都是由众多的加工工件组合而成的，任何一个工件出现故障或问题都会影响整个机械产品的正常使用。机械加工工件中存在出现工件变形问题的可能性，一旦工件变形则直接影响产品生产质量。因此，要分析和总结机械工件加工中出现变形的影响因素，制定合理的加工方案，采取科学的预防措施，不断提高机械产品的生产质量。

1机械加工工件变形原因

通过对机械加工工艺研究，发现影响工件变形的原因有：

1.1工件材质类型差异

通常，工件材质差异性是造成机械加工中工件变形的主要因素及直观因素。长期實践经验发现，强度高且塑性好的制造材料不易发生加工变形的情况，反之硬度差且塑性低的制造材料极易发生加工变形，其变形程度与硬度及塑性间呈正比例关系。

1.2装夹加工方式

由于工件加工前往往需要进行装夹定位，一旦操作期间加工工人无法遵循装夹流程进行操作则可能造成定位面与夹紧点间衔接方式不当的问题，甚至与有效性、科学性及合理性等装夹原则背道而驰，以至于引发工件变形[2]。同时，具体加工期间，加工刀具与切削表面间可能发生剧烈摩擦，而上述过程极易产生大量热量，热能沿着工件表面扩散，形成相应的热应力。工件普遍存在自身强度，加工期间与刀具间相互作用，产生一定的作用力及反作用力，而工件强度过大时则反作用力大大增加工件的附加力，出现工件变形的情况。

1.3加工摩擦

工件加工时进给方向上的温度不均匀，尤其工件单面因摩擦受热，导致工件向上凸出，形成弓形。另外，加工面和工件之间也会因产生摩擦，导致工件的金属流动特性发生改变产生应力，当应力超过工件承受程度时也会出现变形。

2机械加工工件变形的预防措施分析

2.1选择加工材质

工件材质及工件结构是造成机械加工中工件变形的主要因素，二者选取时需要保持与工件用途及特点间相一致。以工件材质选取为例，率先考虑应用场景，例如：轴可选择45#钢调质，大大增加工件的刚度及韧性;机座可选择铸铁，能明显增强其硬度;针对易变形且荷载沉重的工件则可选择合金钢材质，预防出现工件加工变形的问题，而对于轻载工况下零部件，综合考虑成本投入，灵活运用淬火或表面喷丸等工艺手段，方可满足获取特定材料特性的要求。

2.2做好工件合理设计

工件在加工过程中极易由于材料以及结构等多方面因素的影响而产生变形，那么这就要求技术人员在设计时就要做好充分的准备，将工件加工的各个环节都落实到位，具体可以参考以下内容：

首先，加工单位的工作人员要明确所要加工工件的具体用途以及使用环境，进而确定工作的韧性以及强度等方面的要求，并且还要从综合性能以及性价比的角度去选择合适的钢材，有必要时还需要对钢材预加热，减少钢材变形的概率。其次，设计人员在进行工件结构设计时要做好工件各个部位的强度计算，在确保工件功能以及性能正常的基础上，确保工件各个部位结构的壁厚一致。最后，设计人员在确定好设计方案后，还要采用专业的仿真软件对工件进行受力模拟，充分了解所设计工作可能存在的受力情况，并且对存在问题的部件进行加固或者再设计，仿真通过后再投入加工。

2.3制定合理加工方案

在对工件进行实际加工前要预先制定好加工方案，一个科学、合理的加工方案不仅能够有效地减少工件在加工过程中出现的变形情况，还能大幅提高加工效率。因此，加工方案的制定十分重要，具体可以参考以下内容：

首先，加工人员在拿到设计师给出的设计图纸之后，要对设计图纸进行充分的研读，了解到工件的特点以及分析出加工难点，基于此制作出初步的加工方案。其次，加工人员要结合自身以来的工作经验对工件加工过程中存在的难点进行具体分析，并且优化加工流程，确保加工过程能够顺利进行。再次，加工人员还需要根据加工工件的材料以及局部形状等因素选择适合的刀具，并且要仔细计算好切削参数，减少刀具的损耗，提高工件精度。最后，在正式加工之前，加工人员还要进行预加工，对于加工中存在的情况进行分析，并且对加工方案进行改进，在确保加工方案合理的基础上再开展正式的加工。

2.4合理选择装夹方式

一般说来，装夹方式不同对工件加工变形所产生的影响也不尽相同。因此在实际加工的过程中，相关加工企业必须秉持基准线相互重合的设计原则，选择工件中接触面积最大的表面为定位面，消除影响工件加工总体稳定性的风险因素，待明确定位面后再选择夹紧点，确保夹紧点与定位支撑点间相互对应，真正意义上做到相互抵消支撑力与夹紧力，实现获取适宜夹紧力的目标，预防工件中出现内应力。同时，夹紧力大小深受2个方面因素的影响，说明具体加工期间，施加夹持力需要严格遵循相应的操作流程，不得胡乱更改操作顺序，方可保证夹持牢靠性，避免出现工件变形的情况。

2.5注重加工环节优化

为了减少工件在加工过程中存在的问题，例如变形等，加工人员需要对于设计好的加工环节进行优化，特别需要注意的是要对加工所采用的参数进行分析以及优化。

3结语

机械加工工件变形原因复杂，加工人员在工作中要不断的实践、摸索，掌握不同工件的加工方法与规律，制定切实可行的方案加以预防，从而提高机械加工的整体生产水平。

参考文献：

[1]田建忠.机械加工中工件变形原因与预防措施[J].机械管理开发，2018，33（05）：38-39.

[2]黄亮.机械加工中工件变形的原因及预防措施探讨[J].中外企业家，2019（28）：207.

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