機(jī)械加工工藝對(duì)零部件精度的作用

劉建尊

【文章摘要】

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平和科技水平快速提高，帶動(dòng)了社會(huì)各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展，而我國(guó)也將生產(chǎn)重心由農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移到工業(yè)上來(lái)，機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)工業(yè)的重要組成部分，各個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)都要使用機(jī)械，機(jī)械生產(chǎn)的規(guī)模和數(shù)量都越來(lái)越大，因此我們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的安全性和質(zhì)量提出了更高的要求。機(jī)械是由很多零部件組成的，而零部件的質(zhì)量是機(jī)械質(zhì)量的基礎(chǔ)因素，從這個(gè)角度講，機(jī)械制造工作者必須將提高零部件質(zhì)量作為工作重點(diǎn)，質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)的零部件堅(jiān)決不能投產(chǎn)和使用，而零部件精度又決定了零部件質(zhì)量，本文將就機(jī)械加工工藝對(duì)零部件精度的影響展開(kāi)探討，分析造成精度誤差的原因。

【關(guān)鍵詞】

機(jī)械加工；零部件精度

0 引言

隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展，很多制造企業(yè)主要工作是部件組裝，零部件生產(chǎn)大多是在生產(chǎn)線上進(jìn)行專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品可能是由來(lái)自全球各地零部件共同組裝而成的，這也是生產(chǎn)全球化、經(jīng)濟(jì)全球化的體現(xiàn)，也在一定程度上體現(xiàn)出零部件精度的重要性，要在當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中有立足之地，產(chǎn)品的精度是決定性因素。我國(guó)的零部件生產(chǎn)方式大多還是機(jī)械加工，這也是對(duì)零部件精度影響最大的環(huán)節(jié)，零部件不同，需要不同的加工工藝、設(shè)備和加工方案。

1 加工工藝制定和具體工藝流程

影響機(jī)械制品質(zhì)量的因素是多方面的，例如原材料質(zhì)量、加工流程和工藝等，對(duì)于機(jī)械加工人員來(lái)說(shuō)，必須嚴(yán)格按照規(guī)定的工藝和流程制造，盡量減少制造過(guò)程中外界因素造成的誤差，下面針對(duì)機(jī)械加工工藝和其流程展開(kāi)探討。

1.1制定加工工藝

加工機(jī)械之前需要一定準(zhǔn)備工作，主要是整理和設(shè)計(jì)零部件工藝路線，準(zhǔn)備好每一道工序所需的工具和材料等，制定完善的機(jī)械加工工藝路線需要注意兩點(diǎn)：首先，粗加工和精加工不能混淆，必須按照加工工藝的不同，安排合適的熱處理時(shí)間，并且需要使用合適的加工設(shè)備；第二，最好先加工基準(zhǔn)面，機(jī)械加工分為很多道工序，一般情況下需要優(yōu)先加工基準(zhǔn)面，這樣才能保證后續(xù)加工孔位置和平面的精準(zhǔn)度。

1.2加工工藝流程

機(jī)械零部件加工工藝流程分為兩個(gè)部分，即前期加工工藝和后期加工工藝，這兩個(gè)部分都要在技術(shù)監(jiān)督下嚴(yán)格按照生產(chǎn)流程和工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。通過(guò)加工原材料得到半成品，加工半成品后得到機(jī)械制品，但是除了加工半成品和原材料，還包括加工前的準(zhǔn)備、輸送與保存原材料、加工零部件毛坯等工序，可以看到，機(jī)械制造工作比較復(fù)雜。但是隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，很多制造企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化，運(yùn)用科學(xué)的生產(chǎn)管理模式和先進(jìn)的軟件、硬件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，有效的提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，保證企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中有立足之地。

2 零部件精度影響因素分析

下面將從幾個(gè)方面，分析零部件精度受到的影響因素。

2.1加工工藝影響

一般情況下，零部件加工都是使用機(jī)床，機(jī)床精度就成為了零部件精度的影響因素之一，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)床控制加工刀具的速度和其他變化，而零部件直接受到加工刀具的作用，表面幾何精度受到機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差的直接影響，如果機(jī)床存在主軸回轉(zhuǎn)誤差或者其他方面的精度問(wèn)題，都會(huì)給零部件尺寸和外形帶來(lái)較大的誤差；再者，如果機(jī)床主軸徑向、軸向發(fā)生輕微震動(dòng)，也會(huì)影響零部件精度，舉例來(lái)說(shuō)，單純的主軸角度擺動(dòng)會(huì)造成零部件的圓柱度誤差，而徑向圓跳動(dòng)則會(huì)造成圓度誤差，但是圓度誤差不會(huì)造成平面誤差。所以，要保證零部件加工精度，要盡量增加機(jī)床主軸設(shè)計(jì)、安裝、制造的精度，減少機(jī)床運(yùn)行時(shí)的主軸偏差。

除了使用刀具加工零部件，還需要使用專業(yè)夾具固定零部件，夾具精度也會(huì)影響零部件精度。夾具制造、安裝都會(huì)產(chǎn)生誤差，在使用過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生變形、磨損，這些都是造成夾具誤差的因素，但是諸如使用中磨損等因素往往不被人們注意。在加工零部件的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)夾具有偏差，就需要及時(shí)采取措施調(diào)整，一般情況下可以采用補(bǔ)償技術(shù)來(lái)減小誤差，保證誤差在可接受的范圍內(nèi)；部分機(jī)床自帶補(bǔ)償裝置，直接使用補(bǔ)償裝置修正夾具誤差即可。造成誤差的原因是多方面的，矯正誤差也并不見(jiàn)得一定準(zhǔn)確，我們需要針對(duì)不同的情況采取不同的措施。

2.2受力形變影響

使用設(shè)備加工零部件時(shí)，設(shè)備會(huì)受到一定的外力作用，長(zhǎng)此以往，設(shè)備材料會(huì)發(fā)生“疲勞”現(xiàn)象，發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的形變，機(jī)械加工中，設(shè)備會(huì)受到重力、切削力等其他多種作用力，導(dǎo)致加工設(shè)備變形。現(xiàn)在機(jī)械制造企業(yè)大多數(shù)使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行零部件加工，程序步驟、數(shù)值都預(yù)定好，但是由于加工設(shè)備產(chǎn)生形變，預(yù)定的數(shù)值和實(shí)際不相符合，夾具、刀具位置會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致零部件的尺寸和幾何誤差，在零部件加工過(guò)程中，有幾個(gè)方面的因素會(huì)造成受力形變誤差：

工件剛度：如果刀具、機(jī)床等設(shè)備的剛度遠(yuǎn)比零部件高，加工過(guò)程中刀具和機(jī)床就會(huì)對(duì)零部件產(chǎn)生外力造成其形變，影響零部件精度；

刀具剛度：如果內(nèi)型加工刀桿和外圓車刀強(qiáng)度有較大差異，刀桿就會(huì)受到外力產(chǎn)生形變，對(duì)加工孔精度產(chǎn)生影響。

在零部件加工過(guò)程中，我們可以采用措施減小誤差，例如：增強(qiáng)加工設(shè)備剛度，盡量使用抗壓、抗拉性能較好的高強(qiáng)度材料等。

2.3殘余應(yīng)力影響

在零部件加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，例如鍛造、鑄造毛坯以及冷卻時(shí)，由于毛坯各個(gè)組成部分材料不同，因此冷卻速度也會(huì)有差異，材料伸縮速度差異造成形變。針對(duì)這種問(wèn)題，可以采用包括震動(dòng)時(shí)效和熱時(shí)效在內(nèi)的人工時(shí)效，什么是熱時(shí)效？就是將零部件放在加熱爐內(nèi)加熱，達(dá)到規(guī)定溫度后和爐子共同冷卻以消除應(yīng)力。

3 提高精度的若干措施

3.1誤差補(bǔ)償

對(duì)于零部件加工過(guò)程中，設(shè)備的原始誤差，我們可以采用誤差補(bǔ)償法，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是人工制造一些誤差，消除設(shè)備本身誤差帶來(lái)的影響以提高零部件精度；抑或制造誤差來(lái)抵消設(shè)備誤差。

3.2降低原始誤差

這是最基本的做法，主要是提高夾具、機(jī)床、刀具等設(shè)備本身的精度，減小、消除設(shè)備應(yīng)力，盡量讓設(shè)備和零部件不受外力影響以減小形變。針對(duì)不同的影響零部件精度的因素，我們應(yīng)采取不同的措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，首先介紹了機(jī)械制造中零部件加工的工藝流程和工藝制定方法，然后分析了影響零部件精度的若干因素，最后針對(duì)零部件加工提出了若干種提高精度的具體措施。

【參考文獻(xiàn)】

[1]彭少虎.更高精度 更高效率[J].現(xiàn)代制造.2012，（28）：46.

[2]劉牧.淺析機(jī)械加工工藝對(duì)零部件精度的影響[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014，（03）：111.

[3]馮平.機(jī)械加工工藝過(guò)程及對(duì)零件精度的影響探索[J].硅谷.2013，（11）：2.