Причины деформации деталей машин при обработке
Явление, при котором детали или узлы машин изменяют форму или размеры под действием внешней силы, называется деформацией. Чрезмерная деформация является важным типом отказа деталей машин и очевидным признаком для оценки вязкого разрушения. Поэтому нам необходимо проанализировать причины следующих деформаций деталей машин в процессе обработки и принять соответствующие меры.
В зависимости от того, можно ли восстановить деформацию после устранения внешней силы, деформацию деталей или компонентов машин можно разделить на две категории: упругая деформация и пластическая деформация.
1. Упругая деформация
Деформация металлических деталей, когда приложенное напряжение меньше предела текучести материала, называется упругой деформацией.
(1) При удалении внешней силы деформация деталей устраняется и восстанавливается первоначальная форма.
(2) Когда материал деформируется упруго, деформация пропорциональна напряжению, и его отношение называется модулем упругости, который представляет собой сопротивление материала упругой деформации. При прочих равных условиях, чем выше модуль упругости материала, тем выше жесткость деталей машин или узлов, изготовленных из этого материала, и тем сильнее способность сохранять присущие им размеры и форму при воздействии внешних сил.
(3) Величина упругой деформации очень мала, обычно не превышает 0,1–1,0 % исходной длины материала.
В процессе эксплуатации металлических деталей, если возникнет чрезмерная упругая деформация (под избыточной упругой деформацией понимается упругая деформация, превышающая проектно допустимую), это повлияет на нормальную работу деталей. Например, когда приводной вал работает, чрезмерная упругая деформация приведет к ухудшению состояния зацепления шестерни на валу, что повлияет на срок службы шестерни и поддерживающего ее подшипника качения; чрезмерная упругая деформация направляющей станка или шпинделя приведет к снижению точности обработки или даже к несоответствию требованиям обработки. Точность.
Поэтому при эксплуатации машинного оборудования очень важно не допускать чрезмерной упругой деформации. Помимо правильного дизайна, очень важно правильное использование. Следует строго предотвращать работу с перегрузкой, следует обращать внимание на технические характеристики рабочей температуры и предотвращать термическую деформацию.
2. Пластическая деформация.
Пластическая деформация, также известная как остаточная деформация, относится к части неустранимой деформации, оставленной деталями машины после снятия приложенной нагрузки. С точки зрения макроскопических морфологических характеристик пластическая деформация металлических деталей в основном включает три формы: деформацию коробления, объемную деформацию и деформацию старения.
(1) Деформация коробления
Когда сама металлическая деталь подвергается определенному напряжению (например, машинному напряжению, термическому напряжению или структурному напряжению и т. д.), фактическое значение напряжения превышает предел текучести при растяжении или предел текучести при сжатии металла в этом состоянии, и происходит деформация. . Изогнутая, эллиптическая или скрученная пластическая деформация. Следовательно, деформация коробления металлических деталей является результатом сложных напряжений. Коробление характерно для тонких валов, тонких пластинчатых деталей, тонкостенных колец и втулок.
(2) Объемная деформация
В процессе нагревания и охлаждения металлических деталей вследствие изменения удельного объема, вызванного преобразованием металлографической структуры, явление объемного расширения и сжатия металлических деталей называется объемной деформацией. Например, при закалочном фазовом превращении стали увеличивается удельный объем аустенита при переходе его в мартенсит или низший бейнит, и объем расширяется. После закалочного фазового превращения удельный объем остаточного аустенита уменьшается и объем уменьшается.
Степень изменения объема при образовании мартенсита связана с содержанием углерода в мартенсите при закалочном превращении. Чем больше углерода в стали, тем больше удельное изменение объема при образовании мартенсита и тем больше расширение. Кроме того, неравномерное распределение карбидов в стали имеет тенденцию к увеличению степени деформации.
(3) Деформация старения
После термической обработки стали образуется неустойчивая структура, а вызванные этим внутренние напряжения находятся в неустойчивом состоянии; литейные внутренние напряжения, образующиеся в процессе литья отливки, также находятся в неустойчивом состоянии. При помещении или использовании в течение длительного времени при комнатной температуре напряжение в нестабильном состоянии постепенно изменится и станет стабильным. Сопутствующая деформация называется деформацией старения.
Пластическая деформация приводит к изменению размеров и формы каждой части деталей машин, что вызовет ряд нежелательных последствий. Например, пластический изгиб шпинделя станка не гарантирует точности обработки, что приводит к увеличению брака и даже делает шпиндель неработоспособным.
Хотя локальная пластическая деформация основной детали машины не вызывает явного отказа, как общая пластическая деформация детали, она также является важной формой разрушения детали.
В процессе проектирования и производства мы должны сделать все возможное, чтобы детали машины не деформировались, иначе это серьезно повлияет на производительность деталей машины. Если вы хотите узнать больше о деталях машин после прочтения вышеизложенного, вы можете получить более комплексное решение, связавшись с нами.
Как профессиональный поставщик запасных частей , мы стремимся предоставлять клиентам высококачественную продукцию и продуманное обслуживание. У нас есть опытная производственная команда и строгая система контроля качества, которая может всесторонне контролировать качество нашей продукции. В то же время мы также обеспечим продуманное универсальное обслуживание и эффективные технологии решений в соответствии с потребностями клиентов. Если вы заинтересованы в наших частях машин, пожалуйста, свяжитесь с нами немедленно!
