机械加工强化机理与工艺技术探讨

黄少聪

摘 要：机械加工强化机理各不相同，相关的技术应用特点有较大差异，同时工艺技术应用模式种类繁多，需要在实际的加工作业方面择优选择适宜的技术方案，从而提高机械加工强化及工艺水平。文章将根据机械加工强化技术及工艺技术特点对其相关技术原理及机理进行分析，并制定有效的技术应用方案，进而为机械加工强化技术与工艺技术的科学化应用提供部分理论参考建议。

关键词：机械加工；强化；机理；工艺；技术

中图分类号：TH16 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）26-0093-02

Abstract： The strengthening mechanism of machining is different， and the application characteristics of related technologies are quite different. At the same time， there are many kinds of application modes of technology and technology， so it is necessary to choose the appropriate technical scheme in the actual machining operation. In order to improve the mechanical processing strengthening and technological level， according to the characteristics of machining strengthening technology and process technology， this paper analyzes the related technical principle and mechanism， and works out an effective technical application scheme. Thus， some theoretical reference suggestions are provided for the scientific application of machining strengthening technology and process technology.

Keywords： machining； strengthening； mechanism； technology； technology

引言

現今，我国工业技术发展速度在经济体系建设影响下逐步加快，相关的技术也趋于成熟，使现代社会基础性工业建设进一步完善。为更好的发挥出机械加工生产效益，做好机械加工强化机理分析并制定对现有加工工艺进行综合性优化不容忽视，是现代工业发展基础体系建设的重要内涵，也是提高机械加工强化生产水平的有效途径，为诸多工业技术生产及材料应用难题的解决提供了有力的技术支持。

1 机械加工强化机理内容分析

1.1 机械加工结构错位强化

错位强化是金属材料机械加工的主要方法之一，主要在塑性变形阶段对结构错位技术应用进行控制，使错位运动难度增加，从而提高材料错位密度，达到提高金属材料强度的目的。机械加工的错位强化基础原理为运用晶体相互缠绕特点，使其在力的作用下相互作用，以此提高结构硬度，使其不易在后期的材料应用方面出现结构变形及结构坏损问题。现阶段的错位强化主要借助仿真模型完成，通过技术分析对加工温度进行控制，在结构形变的影响下形成错位交截，进而对结构错位进行自然化技术处理。

1.2 机械加工基础品界强化

相比于错位强化，品界强化的优势在于更容易进行加工操作，且技术应用方向和较多，无需进行过度的人工干预。错位强化对于技术人员的技术操作能力要求较高，任何细节上的误差均可导致错位强化结构不稳定问题。由于错位强化主要利用晶体元素介质作为传导对象，结构硬度的提升对于晶体形变的控制要求较为严格，所以错位强化材料基础数据参数并不统一，即便是同一批次材料加工相关的数据参数也有一定差异。而品界强化则可有效的解决这一问题，运用添加活性元素的方法，提高钢质材料的蠕变极限，使其能够长时间的保持较高的结构密度，降低结构疲劳对于金属材料强度的影响，从而达到提高结构硬度的目的。

1.3 机械加工综合应变强化

机械加工应变强化主要指通过应力强化，实现金属结构的高强度应用，在金属加工的拉伸处理阶段对结构抗形变性能进行提升，从而产生不同的结构硬化机制，运用该机制提升金属结构硬化水平。该技术应用主要将金属单晶体作为主要的传播介质，首先是易滑移阶段的质量控制，该阶段是金属结构硬化的初期阶段，因此硬化速度相对较慢，对晶体结构影响较大，如若该阶段未能有效的控制结构质量，则可导致后续阶段金属结构硬化强度发生偏移，使其出现综合强度参数不均衡问题。其次是线性硬化阶段，该阶段主要运用线性与盈利变量关系对金属质地材料进行强化，实现抗形变能力提升，由于阶段结构晶体质变并不明显，因此金属结构硬化在结构外表并无较大改变。第三是动态恢复阶段，需要运用金属形变特点，对加工硬化速度进行控制，同时要及时的对形变及温度参数进行掌握，该阶段金属硬化强度较高，因此应变动态恢复性相对较低。

2 工艺技术应用强化

2.1 喷丸工艺技术强化

喷丸工艺在材料机械加工方面较为常见，需要进行人工操作及人工干预，加工工艺应用效果直接与技术人员技术水平相关。该工艺主要采用向材料表面喷射弹丸的方式，使材料表面晶粒出现塑性变形，从而根据喷丸强度、密度及数量控制组织结构强度。该工艺随着喷丸周期及喷丸密度的增加，相关的结构强度也将随之增加，其基础使用寿命同时得到有效延长，使材料使用效益得以保障。在现有机械加工工艺应用方面，喷丸工艺应用广泛，且成本相对较低，工艺处理效果良好，适用于材料的大批量及大规模生产，能够在较短时间内提高材料综合抗腐蚀性，同时低密集度部件的生产加工也较为适用，使低密集度部件使用稳定性及使用周期进一步提高，解决结构部件应用的经济效益问题。

2.2 激光冲击工艺技术强化

激光冲击工艺基于喷丸工艺研发，主要工作原理相对接近，但不同是喷丸工艺所采用的的丸体结构材料进行外部冲击，而激光工艺则是运用强激光脉冲实现对材料的结构整体的穿透性形变控制，以此达到强化材料强度的目的。激光冲击工艺工作原理相对简单，且易操作，无需复杂的工程加工流程，运用大功率的激光脉冲对材料进行整体性穿透，使其内部结构及外部结构强度参数均可保持在相对平衡的范畴之内。由于金属材料对于激光光波吸收能力较强，因此可使其表面及内部结构产生一定的汽化现象，最终通过内部能量吸收形成离子爆炸，将基础爆炸物束缚在材料表面，使材料塑性形变增加。激光冲击工艺由于结构强度稳定性较高，因此经过激光冲击工艺加工的结构材料强度通常高于喷丸工艺加工材料，但由于该项技术应用成本较高，因此无法用于大批量的材料加工生产，仅可用于小规模的材料精加工，在核心金属材料构建的设计制造方面运用效果良好。

2.3 滚压工艺技术强化

滚压工艺主要通过外力影响对材料结构表面硬度进行改变，运用外部冲压提高对材料表面结构性质进行改变，从而使其形成塑性形变。该工艺主要针对材料外部结构及表面结构进行优化，对于材料整体及内部结构改变较小。滚压工艺属于物理工艺加工范畴，主要特点为对物理性质及物理組织结构的改变，以此避免结构表层出现塑性形变恢复，提高材料结构使用强度。早期阶段的滚压工艺应用具有一定的技术局限性，一旦在滚压技术应用方面出现操作失误，即可导致滚压密度发生更变，继而使滚压工艺强化效果下降，因此要注重对滚压尺度的控制，根据加工工序要求对滚压强度进行调整。该工艺生产成本相对较低，可用于高强度金属材料加工生产，在现代化生产模式应用方面相关的操作内容已由人工操作向自动化操作转变，滚压工艺加工强化质量也进一步提升，相关工艺生产可根据材料长度比例进行设计，工艺应用灵活性较高，适用于多种环境下的金属材料强化加工。

3 结束语

综上所述，机械加工强化技术及工艺优化对提高材料加工水平具有重要意义，是现代化工业生产发展的重要核心，相关技术应用要注重材料强度、抗腐蚀性、耐高温及抗变形的基本特点，通过对不同材料种类构成与技术应用方向分析，制定合理的技术加工强化方案，并在实际实践方面积极做好技术探索，改进现有技术种类，提高技术应用环境适应性，确保各项技术可在不同的材料加工强化方面发挥出自身优势，以此为工业机械加工技术水平的提高创设有利的技术条件。

参考文献：

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[3]刘洪文，袁豪.机械加工强化机理与工艺技术发展分析[J].工程技术：全文版，2017（1）.