机械零件加工工艺对安全性的影响

任志新(齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

机械零件加工工艺对安全性的影响

Infl uence of machining process of mechanical parts on safety

任志新(齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

由于零件对机械性能影响极大，所以，零件加工质量与机械使用也有着密切联系。研究证明，机械在使用中出现的很多问题都是由加工工艺缺陷引发的，这些问题轻则影响生产，重则导致安全事故。所以，零件加工工作中必须重视对工艺进行优化，以提升机械的安全性。本文结合机械损坏的原因，分析了加工工艺对机械使用安全的影响，并阐述了通过工艺优化来提升机械安全性的思路。

机械零件；加工工艺；安全性

为了扩大生产、增加效益，现代企业生产中引入的机械设备越来越多。生产机械化有着十分显著的效率优势，但同时，此种模式的安全隐患也比较多，企业生产需担负更高的风险。这些风险中有很大一部分都与机械设备有关，包括设备损坏风险、性能失常风险等。因此，如何在利用机械优势的基础上，尽可能的降低其给生产带来的安全风险，就成为了一项重要的研究课题。

1 机械零件加工工艺对安全性的影响

2014年4月16日下午14:02，某化工厂出现了一起离心机解体事故。此次事故发生时，离心机处于运转状态，故事故影响极为严重，共有3名职工在事故中死亡。后经调查发现，此次事故发生的直接原因为设备严重老化且零件腐蚀程度过高。由此可见，零件隐患不仅会影响机械设备的正常使用，还会引发伤亡事故，对安全生产极为不利。

1.1 对抗腐蚀性的影响

结合零件腐蚀特点来看，其抗腐蚀性在很大程度上取决于粗糙度。一般规律为：在其表面较为粗糙的情况下，液体就会很容易流动汇聚到某一处，其中，凹槽被腐蚀的可能性最高。

1.2 对粗糙度的影响

车床加工对于刀具参数有着较为全面的体现，是实现工件加工的关键。而根据切削原理来讲，影响切削效果的因素包括主、副偏角以及圆弧半径、进给量等。

1.3 对抗磨性的影响

虽然机械设备在服务生产的过程中出现零件磨损属于正常现象，但是，此种磨损带来的后果却是极为严重的，这也是为什么在设备使用一段时间后就要更换新零件的原因。归根结底，更换零件的主要目的是确保机械能够正常工作，防止零件损坏引发严重故障。因此，若在零件加工中注重对其抗磨性进行强化，就能够通过延长零件使用寿命，来减少机械安全隐患。结合机械设备的用途与运作方式来讲，零件磨损可以分为初期、平稳期、剧烈期三个阶段，其中，初期阶段的特点在于摩擦面不大、磨损较轻；平稳期的特点在于磨损最小但具有持续性，过程中零件性能达到峰值；剧烈期意味着零件寿命即将结束，特点在于润滑性能极差、摩擦力达到峰值、无法继续使用。通常而言，初期阶段的磨损状况受到粗糙度的影响比较大，但粗糙度对其的影响尚未达到“决定性”的水平。同时，其抗磨性还会受到表面纹理的影响。若载荷较小且位移方向相同，那么，零件之间因摩擦产生的磨损实际上是非常小的。但若载荷较大且位移方向不同，那么，磨损情况就会相对较为严重。

2 机械零件加工中提升安全性的对策

2.1 增强抗腐蚀性的对策

为了保证机械的使用安全、减少意外事故的发生几率，在对零件进行加工的时候，就要以增强其抗腐蚀性为指导，采取有效的对策措施。一般来讲，要想增强其抗腐蚀性，加工工艺中就要主义将控制重点放在粗糙度上，以此来实现对液体流动的控制，进而达到增强抗腐蚀性的最终目的。除了此项措施之外，做好安全检测工作，也可以起到强化抗腐蚀性的作用。此项措施的原理为：借助对零件实施安全检测的机会，检测其压紧力，以确保气密性、减少其与腐蚀液体接触的机会。此项措施的重点是避免零件与腐蚀液体发生接触，是一种比较有效的抗腐蚀手段。为此，现实中有必要重视安全检测的必要性，并在具体工作中加强重视，尽量做到细致、全面，确保检测工作的有效进行。

2.2 控制粗糙度的对策

鉴于切削效果与主、副偏角以及圆弧半径、进给量等因素均有关联，所以，要想控制切削效果，就要对上述因素加以控制。同时，要想防止塑性材料出现严重变形，在加工的时候就要注重对刀具运作进行控制，一般来说，材料变形与其前角角度有关，所以，控制其前角角度即可达到防止材料变形的目的。除了这些措施之外，润滑剂的合理选取及优化刀具刃磨质量也都属于比较可行的粗糙值控制措施。仅就塑性材料来讲，由于刀具极易形成压力，材料变形几率较高。通过切削因素控制来将工件与加工分离开的做法，可以起到提升工件粗糙值的作用，有助于粗糙度的优化。

2.3 优化抗磨性的对策

为了减少磨损问题引发的安全事故，在进行零件加工的时候，就要注重对其抗磨性进行优化。在这方面，可行措施包括淬火处理以及氮化处理等。结合处理效果来讲，现实中借助淬火处理或者氮化处理等措施可以达到提高零件硬度的目的，使其承载性能得到增强，进而达到降低其形变几率的目的。并且，上述做法还可以优化其抗磨性能。根据相关研究的成果来看，采用以上措施进行处理的零件，在抗磨性能方面明显优于一般零件。但是，在采用以上方法进行零件处理的时候也要注意一些问题：单纯实施硬化处理对于零件的影响包括两个方面，积极影响体现在此举可以强化其抗磨性能，消极作用在于其会对金属本身造成危害，增大了其结构损坏的可能性，而在个别情况下，此举还可能会使其表面出现裂痕，削弱了其抗磨性能。以上所述皆为保证机械安全的可行措施，因篇幅所限，本文的论述比较宏观，希望其中涉及的措施及做法可以为相关企业带去有益启示。

3 结语

在现代企业中，机械工具已经代替人工成为了最重要的生产工具，对生产效率及企业发展都有着十分重要的影响。所以，从企业发展的视角来讲，保证机械安全是营造良好生产氛围、实现高效生产和安全生产的基本要求。考虑到机械设备的性能与其构成零件有着密切关联，企业生产中一方面要做好机械维护与管理工作，通过定期检查排除设备隐患，另一方面也要关注零件对机械安全性的影响作用。从加工工艺入手确保零件质量，是提升机械安全性的根本性措施，因而，现实中必须要注重对加工工艺进行改进，以达到优化抗磨性、粗糙度、抗腐蚀性的目的，以延长零件寿命，进而为机械的使用安全奠定基础。

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(R-03)

TQ320.671

1009-797X(2016)16-0038-02

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10.13520/j.cnki.rpte.2016.16.009

任志新，女，副教授，本科主要从事机械制造工艺方面研究工作。

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2016-01-15