机械加工强化机理与工艺技术研究与讨论

王亮1, 涂莉娟2

昆明高级技工学校，650033

摘要：机械加工需要掌握扎实的强化机理，同时通过对先进工艺技术的引入与应用，促进机械加工制造水平的提升。本文首先尝试对机械加工强化机理进行分析，包括位错强化、应变强化以及择优取向强化三个部分。然后对机械加工强化工艺技术的应用进行论述，希望能够为机械强化应用效果的进一步提升奠定基础。

关键词：机械加工；强化机理；工艺技术

    在机械加工制造全过程中，为了保障所产出机械产品的质量水平符合预期要求，就需要保障零件精度，在不影响零件使用效能的同时，促进材料使用寿命的延长，这对机械产品发展是非常有利的。深入展开对机械加工强化机理的研究，同时掌握先进工艺技术，对促进材料使用价值提升，保障机械产品质量有重要意义。

1 机械加工强化机理

    1）位错强化。机械制造所选用材料在进行加固的过程中多应用位错强化的加固方案。尤其是对于出现塑性变形的材料而言，位错间相互作用可促进材料密度的提升，并有效阻止材料运动，对材料硬度水平有一定的改善效果。同时，金属运动速度会受温度影响，基于热激活效应的视角，在材料实际温度趋向于临界温度的情况下，持续升高温度对应位错作用有所减弱，相互运动则有所加强，但同时对材料密度而言是有一定的增大趋势。从这一角度上来说，在对金属材料进行加工时，必须充分评估金属零件的工作温度以及临界温度值，以免材料加工期间受高温操作影响而出现塑性变形的问题。

    2）应变强化。金属强度可以通过增加金属形变期间附加值的方式达到提升目的，这也正是应变强化方案的原理所在，且增加形变附加值对控制位错运动有积极的效果。机械制造过程中，在对金属进行强化时，涉及到滑动硬化→线性硬化→动态恢复的过程。在第一环节中会导致晶体内含有一定比例的杂质。进入第二环节后应变强化的作用进一步突出，此过程中会导致金属拉伸应力水平的增加。最后一阶段应力有一定下降趋势，且在满足预设温度后应力下降至零值。

3）择优取向强化。机械制造中部分环节会对零件精度提出较高要求，为满足该要求，可以尝试控制CNC车床，以满足机械精度要求。为确保经机械制造处理后零件精度符合加工要求，就需要重视对精度准确性的检查。值得注意的是，受CNC加工技术的影响，道具正常运动状态下可以与下一高硬度机床进行相互作用，以提高其精度水平。

2 机械加工强化工艺技术

    1）喷丸工艺技术强化。在机械加工零件制造工艺中，对喷丸工艺的应用是相当广泛的，且为确保制造质量，常需要视情况进行手动处理与干预。本方法的基本流程是面向材料表面喷射弹丸，使材料表面颗粒呈现出塑性变形趋势，以此种方式控制材料强度，期间需要将喷射强度、喷射体积以及喷射密度作为重点观测指标。烧成过程中，材料密度有所提高，结构强度也有一定的上升趋势，且对材料有效使用寿命的延长有重要意义。现阶段机械加工制造体系中，喷丸工艺的应用相当广泛，除表现出良好的可操作性以外，还具有运行成本低的优势，更关键的是本方案对大规模材料生产有良好适应性，有助于改进材料自身耐腐蚀性能，对结构部件经济效益问题也做出了良好的解释。

    2）液压强化。液压强化技术在应用于机械加工制造的过程中，其质量会直接受晶体位错运动的影响，并通过金属强度增强的方式表现出来。本方案是通过在金属表面上滚动的方式产生一定压力，以促进金属表面密度水平的提升。需要注意的是，金属表面与晶体发生接触时难以破坏运动状态，但能够强化晶界，同时对金属强度以及硬度水平的提升有重要意义。目前，机械制造领域多将该技术方案应用于液压滚压设备中，通过向球施加压力的方式，使压力作用力有效传递至金属表面，最终达到提高金属强度的目的。

    3）激光冲击工艺技术强化。本技术方案采用激光照射的方式，借鉴喷丸工艺的实施原理，但喷丸工艺实施期间外部条件容易对主体结构材料产生影响，而激光冲击工艺技术引入强大激光压力，在冲击期间阻止材料变形，同时促进材料密度水平的提升，在实际应用中有良好的可操作性。同时，相较于其他技术方案而言，激光冲击工艺技术能够支持对传输结构内部、平面结构所对应外部电阻参数的应用，平衡条件下应用大功率激光器能够达到良好的材料保留效果。同时，考虑到金属材料对激光束有良好的吸收能力，因此激光冲击期间内部、表面均会产生蒸发现象，材料内部通过离子分化的方式，达到提高塑造变形能力的目的。除此以外还需要注意到的是，激光冲击工艺技术应用期间材料结构强度维持在高水平状态，精处理后其强度多高于喷丸工艺强度，因而在基础材料制造领域应用价值相当确切。

3 结束语

    在现代科学技术，尤其是机械制造领域技术水平的发展，工业建设对高质量零件的需求是相当具体的。标准化机械加工工艺技术以及强化机理问题的研究成为业内人士关注的重点。现阶段，全新工艺技术方案以及强化技术被成功应用于机械制造过程中，对机械加工工艺组件质量的改进起到了非常大的帮助，值得后续展开进一步深入研究。

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