機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響

隨著社會(huì)的快速發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)械加工工藝的技術(shù)水平也不斷提高。機(jī)械加工工藝的技術(shù)決定著零件的加工精度，不同的機(jī)械加工工藝對(duì)零件的加工精度也不同，然而提升機(jī)械加工工藝技術(shù)能夠保障零件的加工精度。零件加工的環(huán)境很復(fù)雜，影響加工精度的因素有很多，該文將介紹影響機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的幾個(gè)突出因素，如：加工過(guò)程中的幾何誤差、受力變形和熱變形等；并對(duì)這幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究與分析，提出相對(duì)應(yīng)的解決措施，以提高零件的加工精度。

1加工過(guò)程中的幾何誤差

幾何誤差是影響加工精度的主要因素之一；幾何誤差主要包括：加工原理誤差、調(diào)整誤差、機(jī)床誤差、刀模與夾模的制造誤差。

加工原理誤差。加工原理誤差是指加工時(shí)刀具是近似的成型運(yùn)動(dòng)造成的誤差或近似的切削刃輪廓進(jìn)行加工產(chǎn)生的誤差；雖然采用近似成型運(yùn)動(dòng)和近似的切削刃輪廓對(duì)零件會(huì)帶來(lái)誤差，但是在工件生產(chǎn)過(guò)程中還是得到廣泛的應(yīng)有，因?yàn)椴捎媒瞥尚瓦\(yùn)動(dòng)和切削刃輪廓不僅能夠簡(jiǎn)化機(jī)床的結(jié)構(gòu)和刀具的形狀，而且不會(huì)超過(guò)規(guī)定的精度要求。由此可知，加工原理誤差對(duì)加工精度會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

調(diào)整誤差。對(duì)工件加工時(shí)避免不了對(duì)加工工藝系統(tǒng)有這樣或那樣的調(diào)整，然而對(duì)調(diào)整不可能做到絕對(duì)的精確，因而對(duì)工件的加工會(huì)產(chǎn)生誤差，這就是所謂的調(diào)整誤差。

機(jī)床誤差。機(jī)床誤差是指機(jī)床在制造過(guò)程中產(chǎn)生的誤差、安裝時(shí)產(chǎn)生的誤差以及使用過(guò)程中有磨損所帶來(lái)的誤差，這些誤差都直接影響著工件的加工精度。

刀具及夾模誤差。刀具及夾模誤差嚴(yán)重影響著工件的加工精度；刀具誤差是指刀具本身在制造中產(chǎn)生的誤差、安裝時(shí)產(chǎn)生的誤差以及使用過(guò)程中有磨損所帶來(lái)的誤差等等；然而刀具在使用過(guò)程中，刀口、刀面與工件產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦，使得刀具磨損。刀具的磨損達(dá)到一定程度時(shí)，將嚴(yán)重影響著工件的加工精度，甚至使加工工藝系統(tǒng)不能工作。

夾模對(duì)加工精度所帶來(lái)的誤差也不容小視，夾模誤差主要有夾模定位誤差、夾模的安裝誤差以及對(duì)刀誤差等。夾模對(duì)工件的定位在工件加工過(guò)程中顯得十分重要，我們都知道每個(gè)需要加工的工件都有特定的夾模，也就是所謂的模具；然而工件生產(chǎn)過(guò)程中將所需加工的工件與定位元件（模具）不能完好的相配合稱為定位誤差；當(dāng)出現(xiàn)定位誤差將嚴(yán)重影響工件的加工精度，這種定位誤差是不被允許的，這不僅對(duì)加工系統(tǒng)有損傷，而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)效益。

2工藝系統(tǒng)的受力變形對(duì)加工精度的影響

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的受力變形。機(jī)械加工的工作原理就是通過(guò)力的相互作用進(jìn)而對(duì)工件進(jìn)行加工，制成成品。雖然是通過(guò)相互之間力的作用進(jìn)行加工，但是力的運(yùn)用沒(méi)有恰到好處則會(huì)給工件的加工精度帶來(lái)影響。在機(jī)械加工的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)受力變形，使其形狀和位置都發(fā)生微小的變形，然而這些微小的變形嚴(yán)重影響著機(jī)械加工系統(tǒng)對(duì)工件的加工精度，還將影響著機(jī)械加工系統(tǒng)的使用壽命。經(jīng)過(guò)觀察分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)械加工系統(tǒng)發(fā)生變形主要有兩個(gè)原因：

高強(qiáng)度的工作負(fù)荷。在機(jī)械加工系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間承受高強(qiáng)度的工作負(fù)荷，使其發(fā)生變形。

各部件受到多方面的壓力。在機(jī)械加工過(guò)程中，加工系統(tǒng)的部件將受到各種不同的壓力，不僅有系統(tǒng)本身的力，還有來(lái)自加工零件施加的力度和系統(tǒng)部件與加工零件之間的相互摩擦力；這些多方面的力會(huì)使的機(jī)械加工系統(tǒng)發(fā)生受力變形，將會(huì)嚴(yán)重影響工件的加工精度。

受力變形對(duì)加工精度的影響。機(jī)械加工系統(tǒng)在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，一般都會(huì)受到切削力、傳動(dòng)力、摩擦力等，使得自身發(fā)生輕微的變形，這就有可能使工件與刀具發(fā)生錯(cuò)位，進(jìn)而對(duì)工件的加工精度產(chǎn)生誤差。然而對(duì)工件的加工精度產(chǎn)生誤差的原因還有：

當(dāng)工件的剛度小于刀具的剛度時(shí)，工件在加工過(guò)程中受到各種力的作用下，因其剛度較小而發(fā)生變形，而影響加工精度。

由于工藝系統(tǒng)發(fā)生變形，在對(duì)工件進(jìn)行切削的過(guò)程中，工件承受切削力的受力點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，從而使工件的加工精度產(chǎn)生誤差。

減小系統(tǒng)受力變形的措施。增強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工系統(tǒng)的固定，防止機(jī)械加工系統(tǒng)在工作過(guò)程中發(fā)生大幅度的抖動(dòng)；提高工件和系統(tǒng)部件的剛度，防止由于受力過(guò)大而發(fā)生變形影響機(jī)械加工系統(tǒng)的正常工作，減小工件加工精度誤差；嚴(yán)格控制機(jī)械加工系統(tǒng)的工作量，盡量避免發(fā)生機(jī)械加工系統(tǒng)超負(fù)荷工作，以保證機(jī)械加工系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3工藝系統(tǒng)的熱變形對(duì)加工精度的影響

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，除了各種力變形對(duì)加工精度的影響，還存在許多熱變形對(duì)加工精度的影響。一般熱變形有三種，一種是刀具熱變形，一種是被加工零件的熱變形，還有一種是機(jī)床本身的熱變形。

刀具的熱變形。刀具的熱變形，一般是由于在切削過(guò)程中刀具與工件摩擦而產(chǎn)生的熱量，使刀具變形；在工件加工時(shí)刀具連續(xù)不斷地進(jìn)行切削，刀具的溫度將逐漸升高直至達(dá)到平衡。在刀具對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，對(duì)其接觸點(diǎn)持續(xù)的噴灑潤(rùn)滑油，以起到潤(rùn)滑和降溫的作用。要想防止刀具的熱變形，除了對(duì)其噴灑潤(rùn)滑油外，還要選取高熔點(diǎn)的刀具材料并且控制切削用量。

被加工零件的熱變形。被加工零件的熱變形常常是由于被加工零件的被加工面和非加工面形成溫差導(dǎo)致的；這種熱變形是可以控制的，工作人員可以在刀具與工件的被加工面添加切削液，以降低切削面的溫度；還可以在工件進(jìn)行裝夾時(shí)，適量減小切削面積，降低切削時(shí)產(chǎn)生的熱量；以防止被加工零件熱變形的發(fā)生。

機(jī)床本身的熱變形。一個(gè)完整的機(jī)床是由許多的零部件組成，然而機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各部件相互作用會(huì)發(fā)生摩擦，并產(chǎn)生大量的熱量，使得機(jī)床本身溫度升高，機(jī)床本身發(fā)生熱變形，最終導(dǎo)致被加工零件的精度有誤差。

由于軸承、齒輪、皮帶、鏈條等部件在機(jī)床運(yùn)作時(shí)相互之間會(huì)因摩擦產(chǎn)生熱量，可能使得機(jī)床部件或本身發(fā)生變形，所以對(duì)機(jī)床采取一定的散熱措施，比如在機(jī)床里面安裝排風(fēng)扇，避免機(jī)床附近有熱源，將機(jī)床置于有制冷設(shè)備的空間，使其及時(shí)的散熱，以防止機(jī)床的熱變形。

在機(jī)械加工過(guò)程中，會(huì)存在許多因素影響零件的加工精度，而零件的加工精度是衡量機(jī)械加工技術(shù)高低的重要指標(biāo)；通過(guò)本文的介紹能夠了解到影響加工技術(shù)的幾個(gè)重要因素，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析與研究，找到解決問(wèn)題的方法，以提高機(jī)械加工工藝技術(shù)，增強(qiáng)對(duì)零件的加工精度。

（作者單位：廣東省潮州市湘橋區(qū)75240部隊(duì)）