發(fā)布時(shí)間：2021-11-22所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：加工處理是機(jī)械零件生產(chǎn)制造中的要點(diǎn)環(huán)節(jié)，除了涉及到對(duì)多類型技術(shù)手段的應(yīng)用，也對(duì)加工與處理效果具有嚴(yán)格要求。本文以機(jī)械零件熱處理加工技術(shù)為探討主題，分析機(jī)加工、線切割加工等常見(jiàn)零件加工的方法與特點(diǎn)，從預(yù)熱環(huán)節(jié)處理、加工過(guò)程預(yù)熱處理、材料的選擇、
摘要：加工處理是機(jī)械零件生產(chǎn)制造中的要點(diǎn)環(huán)節(jié)，除了涉及到對(duì)多類型技術(shù)手段的應(yīng)用，也對(duì)加工與處理效果具有嚴(yán)格要求。本文以機(jī)械零件熱處理加工技術(shù)為探討主題，分析機(jī)加工、線切割加工等常見(jiàn)零件加工的方法與特點(diǎn)，從預(yù)熱環(huán)節(jié)處理、加工過(guò)程預(yù)熱處理、材料的選擇、熱加工處理等方面闡述熱處理加工技術(shù)在機(jī)械零件生產(chǎn)制造中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：機(jī)械零件;熱處理;加工技術(shù)
0引言
工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展為機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)注入了源源不斷的發(fā)展動(dòng)力，將熱處理加工技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械零件的生產(chǎn)制造工作中，不僅在于升級(jí)并革新傳統(tǒng)單一化的技術(shù)手段，也是全面提高零件加工質(zhì)量水平的必要路徑。提高熱處理工藝在機(jī)械零件加工作業(yè)中的應(yīng)用實(shí)效，需要立足于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)條件與實(shí)際情況，將熱處理技術(shù)方法的優(yōu)勢(shì)作用充分發(fā)揮出來(lái)，助力工業(yè)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
1機(jī)械零件常見(jiàn)加工方法
1.1機(jī)加工機(jī)加工是機(jī)械生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)中的一種較為常見(jiàn)的技術(shù)手段，將機(jī)加工法運(yùn)用到零件處理工作中，通常能夠取得較好的生產(chǎn)加工成果，進(jìn)一步提高機(jī)械制造效率。但觀察與分析此種工藝方法在大部分機(jī)械零件加工工作中的實(shí)際應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)，由于技術(shù)人員的操作方式不規(guī)范，在沒(méi)有嚴(yán)格參照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)要求的情況下，很容易出現(xiàn)紕漏問(wèn)題，給機(jī)械加工效果帶來(lái)負(fù)面影響，導(dǎo)致零件表面過(guò)于粗糙，難以滿足機(jī)械加工制造的規(guī)定要求。由此可見(jiàn)，將機(jī)加工技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械零件處理工作中，對(duì)操作規(guī)范具有嚴(yán)格要求，若是在質(zhì)量控制方面出現(xiàn)問(wèn)題，很容易導(dǎo)致零件在經(jīng)過(guò)處理后形成軟點(diǎn)，影響后續(xù)生產(chǎn)制造工作的有序進(jìn)行[1]。
1.2線切割加工作為一種高效的技術(shù)手段，線切割技術(shù)法在當(dāng)前的工業(yè)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛。將線切割技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械零件的加工處理工作中，有利于精簡(jiǎn)化整個(gè)操作流程，面對(duì)形狀復(fù)雜的產(chǎn)品模型，也可以高效地完成相應(yīng)的加工生產(chǎn)工作。但調(diào)查了解線切割在零件加工中的實(shí)際應(yīng)用情況，可以發(fā)現(xiàn)其很容易改變零件表面層的狀態(tài)與性能，若是零件較小、強(qiáng)度性能較低，則表面上會(huì)有微小的裂縫呈現(xiàn)，這不僅嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的品質(zhì)情況，也會(huì)對(duì)其在后續(xù)機(jī)械制造中的使用期限、使用壽命等帶來(lái)直接影響，大幅削弱零件整體零件的強(qiáng)度與穩(wěn)定性[2]。
2機(jī)械零件熱處理加工技術(shù)工藝
2.1預(yù)熱環(huán)節(jié)處理將熱處理加工技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械零件的生產(chǎn)制造工作中，首先需要進(jìn)行預(yù)熱處理，其主要目的是最大限度內(nèi)降低零件在實(shí)際加工、處理階段內(nèi)的形變概率，在使其保持原有形狀的基礎(chǔ)上，優(yōu)化切削效能，并進(jìn)一步提高切削作業(yè)的精準(zhǔn)度。需要熱處理加工的機(jī)械零件類型不同，其主體組成材料也會(huì)存在一定差異，無(wú)論是結(jié)構(gòu)組織的不同，還是對(duì)應(yīng)硬度限制方面的差異性，都是影響最終零件的熱處理加工效果的決定性因素。以亞共析鋼材料為例，此種材料具有十分細(xì)小的晶粒，以及相對(duì)均勻的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，要對(duì)其進(jìn)行切削處理，一方面對(duì)切削技術(shù)手段的優(yōu)化應(yīng)用具有嚴(yán)格要求，另一方面也需要技術(shù)人員嚴(yán)格把控各個(gè)切削加工過(guò)程的精準(zhǔn)性，確保零件的處理加工成效滿足機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)要求。除此以外，鍛造預(yù)熱處理也是機(jī)械零件熱處理加工中的重要組成部分，要切實(shí)提高零件的質(zhì)量水平與強(qiáng)度性能，還需以嚴(yán)格把控預(yù)熱環(huán)節(jié)的處理成效為切入點(diǎn)，將質(zhì)量管控貫徹落實(shí)到零件預(yù)熱的全作業(yè)流程，深入分析并把握鍛造預(yù)熱處理的標(biāo)準(zhǔn)要求，優(yōu)化各類型零件的熱處理質(zhì)量[3]。
2.2機(jī)械加工過(guò)程的預(yù)熱處理在機(jī)械制造生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)中，零件加工涵蓋的技術(shù)工藝較多，涉及到的作業(yè)流程也十分復(fù)雜，需要處理加工的零件類型不同，其對(duì)技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范要求也會(huì)存在一定差異，若是零件的性質(zhì)特點(diǎn)較為特殊，在經(jīng)過(guò)復(fù)雜的處理流程后，其自身的幾何形狀也可能存在較大變化。將熱處理加工技術(shù)應(yīng)用到零件生產(chǎn)工作中，零件自身的應(yīng)力分布特點(diǎn)會(huì)在相應(yīng)程度上發(fā)生改變，若是應(yīng)力重新排序的程度較深，則很容易導(dǎo)致零件在后續(xù)機(jī)械制造環(huán)節(jié)中出現(xiàn)不確定性的質(zhì)量問(wèn)題。
2.2.1熱處理中的退火技術(shù)退火技術(shù)主要是將零件置于高溫環(huán)節(jié)下，加熱到指定溫度后，再將其進(jìn)行保溫處理，直至緩慢冷卻，此種退火工藝在鋼材料的加工處理中的應(yīng)用十分常見(jiàn)，在優(yōu)化鋼材性能方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，除了可以有效地改變鋼材硬度，還能夠大幅降低切削作業(yè)的難度水平，為零件的后續(xù)生產(chǎn)與加工處理奠定良好基礎(chǔ)。鋼材晶粒經(jīng)過(guò)退火處理后，整體結(jié)構(gòu)更為精細(xì)化，有利于提升熱處理的工藝效果，退火技術(shù)的類型較多，常見(jiàn)的有球化退火、完全退火以及等溫退火等，以完全退火技術(shù)為例，其主要是加工零部件到指定的溫度范圍，再將其予以保溫處理，然后通過(guò)逐步緩冷達(dá)到退火效果。現(xiàn)階段，在生產(chǎn)亞拱析材料的作業(yè)過(guò)程多會(huì)涉及到對(duì)完全退火技術(shù)的使用。與完全退火技術(shù)相對(duì)應(yīng)的是等溫退火技術(shù)，其強(qiáng)調(diào)加熱處理材料到適宜的溫度水平，然后在對(duì)其及采取保溫處理，接下來(lái)，利用快速冷卻的技術(shù)方法處理材料，使其達(dá)到不超過(guò)Ar1的適宜溫度，再對(duì)其予以靜置即可。在經(jīng)過(guò)相變后，在空氣中出爐并實(shí)行冷卻，此種技術(shù)工藝在機(jī)械加工制造中的應(yīng)用不僅使得零件停放在爐內(nèi)的實(shí)際時(shí)間被大幅縮短，也使得零部件的熱處理效果大幅增強(qiáng)。球化退火是一種新型的技術(shù)手段，其主要是指退火處理鋼里滲透體，通常情況下，以Ac1+30-50℃為基準(zhǔn)，加熱處理零件，接下來(lái)將其置于保溫環(huán)境中，經(jīng)過(guò)緩凝后，即可得到較為理想的熱處理效果。當(dāng)前，在生產(chǎn)加工共析鋼零件的作業(yè)過(guò)程中，對(duì)球化退火技術(shù)工藝的應(yīng)用最為常見(jiàn)。
2.2.2熱處理中的正火技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化的溫度范圍內(nèi)，對(duì)鋼材料進(jìn)行加熱處理，經(jīng)過(guò)保溫處理流程后，對(duì)其加以空冷處理，以達(dá)到零部件熱處理的目的，是正火技術(shù)的基本概念。利用正火技術(shù)加工并處理鋼材類的零部件后，材料中原有的網(wǎng)狀二次滲碳體含量大幅降低，被顯著消除，這一工藝環(huán)節(jié)與處理成效主要是為后續(xù)球化退火環(huán)節(jié)的實(shí)施奠定一定的基礎(chǔ)。通常情況下，要有效地提升或優(yōu)化零部件的切削性能，可以優(yōu)先考慮引入對(duì)低碳鋼材正火處理技術(shù)的應(yīng)用，若是需要加工處理中碳鋼材，既可以選擇使用正火技術(shù)，也可以選擇退火方法。球化退火技術(shù)在高碳鋼材的熱處理工作中具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠獲取較為理性的處理效果。
2.2.3熱處理中的淬火技術(shù)現(xiàn)階段，在機(jī)械零件加工處理產(chǎn)業(yè)中，應(yīng)用最為廣泛的熱處理工藝便是淬火技術(shù)，例如，要獲取馬氏體組織，即可引入對(duì)淬火技術(shù)的應(yīng)用，使得零部件原有的性能品質(zhì)得到顯著改善。要利用淬火技術(shù)處理亞共析鋼制作零部件，關(guān)鍵在于科學(xué)化、合理化以及精準(zhǔn)化地控制熱處理的實(shí)際溫度，通常情況下，以Ac3+30-50℃為宜，這一溫度主要是淬火處理共析鋼材料所需的適宜溫度，要利用淬火法處理過(guò)共析鋼材料，則需以Ac1+30-50℃為基準(zhǔn)。若忽視了對(duì)淬火溫度的合理化控制，亦或是適宜溫度過(guò)高，則會(huì)在一定程度上加大晶體的體積，進(jìn)而對(duì)鋼材料熱處理后的硬度性能、耐磨性等造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。
2.2.4熱處理中的回火技術(shù)在不高于A1溫度的環(huán)境條件下，保溫并冷卻處理淬火鋼，是回火技術(shù)這一常見(jiàn)技術(shù)手段的基本處理原理，在整個(gè)回火處理的工藝流程中，因淬火形成的內(nèi)部應(yīng)力大幅下降，有效地避免了零件經(jīng)熱處理后出現(xiàn)開(kāi)裂、形變等問(wèn)題現(xiàn)象的幾率。在此基礎(chǔ)上，依托于對(duì)高效處理技術(shù)的應(yīng)用，在最大限度內(nèi)優(yōu)化鋼材的韌性，優(yōu)化材料的硬度性能，達(dá)到機(jī)械零件處理加工的性能要求與力學(xué)效果。除此以外，利用回火技術(shù)熱處理零部件，也能夠使得鋼材各部分的整體性能更加趨于平衡，防止其在后續(xù)制造或使用過(guò)程中出現(xiàn)形變等問(wèn)題現(xiàn)象。靈活運(yùn)用回火加工工藝，在溫度不斷升高的變化過(guò)程中，材質(zhì)的強(qiáng)度、硬度等性質(zhì)水平會(huì)逐漸降低，而隨著溫度升高，材質(zhì)的韌性、塑性能力則會(huì)顯著加大。
2.3材料選擇加強(qiáng)對(duì)材料選擇環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，不僅與后續(xù)機(jī)械零部件的加工處理效果密切相關(guān)，也對(duì)最終零件的加工質(zhì)量與制作成效具有決定性影響，由此可見(jiàn)，確保材料的合理化選擇，是提高工件整體質(zhì)量水平的基礎(chǔ)條件。選擇適宜的零件材料，一方面需要了解并深入把握零件的造價(jià)成本，另一方面則需要綜合考慮其加工性能，確保符合機(jī)械生產(chǎn)制造的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求。若是忽視了對(duì)材料選擇階段的嚴(yán)格把關(guān)，不僅會(huì)使得加工處理作業(yè)耗費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本大幅提升，也難以為后續(xù)的生產(chǎn)工作提供穩(wěn)定有序的資源支持。模具鋼、低合金鋼是近年來(lái)在機(jī)械零件熱處理的產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的主要材料，以低合金鋼材料為例，其不僅能夠良好地適應(yīng)熱處理工藝流程，還便于獲取碳素鋼材料，防止因設(shè)計(jì)不科學(xué)、操作不合理等問(wèn)題引發(fā)零件在實(shí)際使用階段內(nèi)出現(xiàn)開(kāi)裂、形變等問(wèn)題現(xiàn)象。模具鋼在冷作磨具的生產(chǎn)環(huán)節(jié)內(nèi)得到較多應(yīng)用，體現(xiàn)出良好的性能特點(diǎn)。
2.4熱加工處理利用熱處理技術(shù)加工機(jī)械零件，對(duì)溫度控制具有嚴(yán)格要求。在實(shí)際組織開(kāi)展工業(yè)加工作業(yè)過(guò)程中，若引入了對(duì)淬火技術(shù)的應(yīng)用，則應(yīng)將溫度水平控制在Ac3+30-50℃左右，要進(jìn)一步優(yōu)化鋼材料的使用性能，則需確保整個(gè)淬火處理過(guò)程中溫度的持續(xù)性，避免過(guò)高或過(guò)低，除此以外，對(duì)材料的品質(zhì)性能予以實(shí)時(shí)檢查，確保其剛度、強(qiáng)度等符合規(guī)定要求。對(duì)淬火熱處理加工環(huán)節(jié)予以針對(duì)性地調(diào)整與改進(jìn)，一是要維持材料的韌性、塑性等性質(zhì)水平在要求范圍內(nèi)，二是需要與機(jī)械零件熱處理的技術(shù)條件與實(shí)際情況緊密結(jié)合，避免零件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。
3結(jié)束語(yǔ)
將熱處理技術(shù)應(yīng)用到零件加工工作中，意在提高機(jī)械生產(chǎn)加工制造的技術(shù)水平，將回火技術(shù)、淬火技術(shù)以及球化處理工藝等靈活地運(yùn)用到零部件的熱處理工作中，科學(xué)選用適宜材質(zhì)類型的零件材料，規(guī)范把控所用零件的加工規(guī)格與技術(shù)參數(shù)，切實(shí)推動(dòng)零件加工處理作業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。——論文作者：曹偉CAOWei
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