风电产品主要零部件加工变形的原因及应对方法

风电产品主要零部件加工变形的原因及应对方法

马赛

润阳能源技术有限公司   300000

摘要：随着国家对风电的支持，我国风力发电市场快速发展，风力发电技术也不断改善，风电生产商对于产品的质量要求也越来越高。风电的主要零部件转子、定子、主轴、底座、塔筒等都是铸造而成，这些零部件的共同特征是壁厚相对薄，体积大，加工过程容易变形。在加工过程中，工件变形一直是难以解决的问题。工件变形成为机械加工行业工艺设计人员重要的研究课题之一。本文针对风电主要零部件转子、定子、主轴、底座、塔筒等在加工过程中变形、变形的原因以及应对措施进行分析并加以阐述。

关键词：零部件;工件;风电;变形

引言

在实际的工业生产加工中，机械零件和设备生产是非常重要的环节，能够对加工工艺的精度产生关键性影响。由于加工工艺对零件加工精度的影响会受到很多因素的制约，所以不同的加工工艺会对不同的零件加工精度产生不同的影响。为了提升加工精度，提升机械加工的整体水平，需要不断对机械加工工艺进行探索和创新。加工精度是指工件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与设计几何参数的符合程度。为了提升机械零件的可操作性，必须加强对精度的要求，降低或避免各种因素对加工产生的影响。因此，在实践中要想有效地解决机械加工工艺对零件加工精度的影响，就必须对各种影响因素进行深入分析和探讨。

1机械加工工艺技术概述

机械加工工艺技术是指利用传统的机械加工方法进行机械制造，并在制造中结合机械产品尺寸、形状及性质等方面设计的图纸和相关生产技术，形成完整的机械产品的零部件加工。机械加工工艺技术水平决定了机械加工产品的质量，所以需要机械产业技术人员做好全面的加工工作，减少加工误差的出现，降低机械产业的成本。由于机械加工的零部件规格不同，因此机械加工工艺技术也有所不同。这需要合理安排零部件加工工艺技术，严格按照机械产品制作图纸和生产技术要求进行加工，以免加工流程粗糙，浪费生产材料。

2风电产品主要零部件加工变形的原因

2.1热收缩引起工件变形

在加工过程中，当材料局部受热并冷却后会使材料收缩，这个过程会使工件产生内力而发生变形，这种变形在薄壁类零件中常见。零件加工需要在高速度和高强度的环境下进行，所以在加工中，会产生大量的热，在这个过程中，会产生热收缩现象。在零件加工中，刀具需要进行反复切割，在整个过程中摩擦不可避免，从而产生大量的热，这些热量会对所加工出的产品变形造成影响;工件表面与刀具之间长时间的接触，使温度不断升高，发生热收缩;机械设备因为长时间的工作而发生变形，内部负荷不断增加，热量不断增加，而对设备内部的一些部件造成影响，使机械设备在运行过程中造成误差。

2.2受力因素对零件加工精度的影响

在机械加工工艺中，受力因素会对零件加工精度产生一定的影响。这是由于在机械加工过程中设备和工件的接触会出现一定的受力现象，若受力程度比较大，会影响零件加工精度。在设备加工过程中，受力是对机械零件加工影响比较大的因素，若材料受到一定程度的挤压后破坏严重，那么就会使得材料变形，导致加工零件出现报废的情况。在加工过程中会对加工参数进行限定，若未对机械挤压工件因素进行全面的考虑，会导致零部件加工失去既定标准，在对比方面出现严重匮乏，使得零部件在加工过程中出现较大偏差，导致加工零件的整体质量下滑，给企业带来经济损失。

2.3装夹时造成的变形

工件在加工前要进行夹紧和固定，限制工件的自由度，保证工件加工过程中的稳定性，这也是工件变形的一大原因。而风电产品的主要零部件转子、定子、主轴、塔筒等形状比较复杂，整体壁厚比较小，而且内壁和外壁上有很多大小不同的孔，所以，装夹不理想的情况下，很容易造成工件的变形。在工件夹紧和固定时，首先应该选择合适的夹紧点位，并根据夹紧点位选择正确的夹紧力。选择的夹紧点位和工件的支撑点应达到数量一致。如果一个工件上有多个夹紧点位，就应该注意夹紧的先后顺序和夹紧的扭矩。如果操作不当，工件很容易出现变形。薄壁零件的形状和结构的特点导致其具有较低的刚性，在装夹施力的作用下会产生变形。

3风电产品主要零部件加工变形的应对方法

3.1完善机械的制造工艺

在零件制造加工过程中，热处理技术能够针对性地发挥作用，结合实际工序顺序与不同的制造标准，热处理技术可以被分为预备热处理和最终热处理。预备热处理一般是在零件毛坯状态时进行的，在切削作业之前完成。包含正火、退火、调质等。预备热处理有助于去除生产毛坯零件时产生的应力、降低材料硬度，为下一步的切削加工做好准备。热处理的主要作用是让金属经过加热实现组织性能方面的改变，最终适应实际作业，这些性能包含硬度、强度，以及抗压、韧性等。最终热处理大多是在零件加工后期进行，最后再精加工，零件制造即可完成，包括淬火、氮化、回火等。无论是预备环节还是最终环节，热处理的作用都是为了使零件更利于后期加工处理。

3.2减少温度造成的误差

在机械加工过程中，有需要热处理或冷处理方法的零件加工，而零件受热不均或受冷不均很容易造成变形误差，因此在热处理或冷处理过程需要严格按照加工技术的要求和产品要求执行。具体实施方法如下：控制好冷却温度和时间，加强使用冷却液的使用，促进零件散热。而冷却液的使用也要严格执行零件的加工要求进行，按照零件最低能承受冷却温度执行，降低机械加工产生的误差。同时，热处理时，需要控制发热源与机床的接触，有效控制好热量的传递，并在其中使用润滑剂，降低发热源与机床之间的摩擦，从而降低机床的损耗，以免出现热量影响机床质量造成机械加工误差。

3.3处理零件原料质量

机械加工过程中，很多零件构造复杂，处理困难，实际应用途径也较为特殊，其力学要求和组织学要求较高，因此，在加工过程中可以首先选择可控气氛热处理方式进行处理。在日常制造中，锻造、铸造是零件制造过程中常见的加工工艺，但是，锻造、铸造的零件坯料大多会存在一定的不足，影响零件的整体质量水平。通过应用热处理技术，如退火、正火等工艺，可以减少零件自身的缺陷问题，也有利于后续加工。因此，在零件加工过程中，热处理技术对零件内部构成和组织结构的改善都有着重要作用。

3.4做好人员培训工作，构建专业化的人才队伍

在提高数控机械精度的过程中，企业也需要进一步做好工作人员的培训工作，切实构建起专业的人才队伍。一般认为，在数控机械加工的过程中，人员是十分重要的主体力量，人员的素质和能力也会直接造成数控机械加工的精度影响。基于此，针对这一问题，还需要企业切实提高对人员问题的重视程度。首先，针对优质的人才做好引进工作。企业应当建立起明确的人才引进标准，强调人员的岗位能力。同时，企业也需要与各大高校建立起合作关系，对高校的理论资源和企业的实践资源进行结合，打通人才培养和人才持续供给的新渠道。其次，企业应当做好现有人才的持续教育和持续培训工作。结合实际的工作案例来进行分析，帮助人员在案例分析的过程中，不断整理问题、不断总结方法，实现人员的经验积累，提高人员的整体水平。此外，伴随着我国数控机械加工过程中的技术、工艺、设备不断更新升级，在企业组织人员培训工作的过程中，也要始终立于前线，及时掌握这些新技术、新工艺和新设备，保证人员的素质先进性。最后，则是需要企业进一步完善人员的管理，健全人员的责任机制和奖罚机制，对人员的不合理行为进行约束和控制，保证人员的工作质量。

结束语

在机械加工的过程中，工件变形问题不可避免，也较难解决，本文针对风电产品主要零部件转子、定子、主轴、塔筒等的特征，分析产品在加工过程中产生变形的方式及变形的原因，并针对不同变形采取相应的措施及解决方案，保证加工过程中降低工件的变形量，提高产品的质量。

参考文献

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[2]潘庆娟.分析机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].内燃机与配件,2020,(24):110-111.