機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度影響研究

李東

摘 要：機(jī)械加工工業(yè)是社會(huì)的主要生產(chǎn)力，它規(guī)模龐大，包括機(jī)械制造、汽車工業(yè)、造船工業(yè)、航空航天等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，是一個(gè)國家工業(yè)水平的重要體現(xiàn)。機(jī)械加工質(zhì)量判斷以加工精度作為標(biāo)準(zhǔn)，而加工工藝是影響加工質(zhì)量的主要因素，所以我們應(yīng)該不斷提高加工工藝，盡量避免各種干擾工件質(zhì)量的因素。

關(guān)鍵詞：加工工藝；精度；影響

前言

機(jī)械加工工藝流程涉及了很多操作步驟，因而會(huì)有許許多多的因素影響到加工精度。零件幾何形狀、尺寸、相互位置及與設(shè)計(jì)參數(shù)的結(jié)合程度都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。所以在實(shí)際的機(jī)械加工生產(chǎn)中，需要重點(diǎn)分析影響它的主要因素，并力求找到優(yōu)良的改進(jìn)措施，達(dá)到加工工藝精良的標(biāo)準(zhǔn)。

1 機(jī)械加工工藝概述

機(jī)械加工工藝指的是根據(jù)參考的工藝流程來準(zhǔn)確操作，然后用特定的方法將生產(chǎn)初產(chǎn)品的幾何形狀、尺寸大小以及相對(duì)位置進(jìn)行不同程度的改變，進(jìn)而得到機(jī)械半成品。我們經(jīng)常說的工藝流程也就是指的是工藝過程，該過程與產(chǎn)品的數(shù)量、員工的素質(zhì)以及設(shè)備的條件等有很大的關(guān)聯(lián)。在整個(gè)的機(jī)械加工過程中包含很多內(nèi)容，即毛坯制造、原材料的保存以及熱處理零件等等。實(shí)施工藝過程需要按照規(guī)定的工序來操作。生產(chǎn)類型主要有三種類型，即大量生產(chǎn)、單件生產(chǎn)和批量生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝的生產(chǎn)水平對(duì)于機(jī)械零件的加工的任何一個(gè)過程都很非常大的影響。如果機(jī)械加工的工藝水平?jīng)]有達(dá)到對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)出來的機(jī)械零件的精度就會(huì)很低。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)經(jīng)常有多種因素對(duì)機(jī)械零件質(zhì)量產(chǎn)生影響，比如幾何體的精確度、受外力的變形情況以及熱變形等等。

2 機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度影響的因素

機(jī)械加工工藝整體來講是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，涉及到的工藝條件有很多，進(jìn)而造成影響加工精度的因素很多。如機(jī)械機(jī)床本身在幾何精度上存在誤差，加工的方法存在的偏差，工藝過程使用的磨制道具存在磨損誤差等。下面分析機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度影響主要因素。

2.1 幾何精度造成誤差

幾何精度誤差對(duì)加工精度有非常大的影響，在幾何精度中機(jī)床本身的誤差是最重要的誤差因素，因此幾何精度對(duì)于整個(gè)的加工過程有較大的影響。這其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由機(jī)床進(jìn)行控制的，而且能夠制造出各式各樣的工程零件。若是機(jī)床自身在制造工藝上存在問題，很容易引起主軸發(fā)生偏差，進(jìn)而引起零件的尺寸或者是性質(zhì)出現(xiàn)很大的問題，造成零件的精度降低。若是由于制造工藝差的原因，很容易引起導(dǎo)軌誤差的現(xiàn)象。機(jī)床的許多移動(dòng)部件其位置主要是由導(dǎo)軌控制的，若是導(dǎo)軌出了問題，加工工藝就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。

2.2 受外力發(fā)生變形

外力對(duì)于機(jī)械加工的影響主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容。即工藝系統(tǒng)受到的外力影響以及其他多余應(yīng)力的影響。其中工藝系統(tǒng)受到的外力影響是主要因素，工藝系統(tǒng)主要包括工件、機(jī)床以及夾具等，在切削加工工藝時(shí)，會(huì)受到切削、夾緊力和重力三方面的影響，能夠使其產(chǎn)生一定程度上的變形，進(jìn)而會(huì)使在靜態(tài)位置上的刀具或者是工件的幾何形態(tài)發(fā)生變化，同時(shí)刀具的形態(tài)也會(huì)產(chǎn)生一定的改變，這樣一來就會(huì)產(chǎn)生一定的誤差范圍。若是真的遇到上述的情況，采取的可行的辦法是盡量減輕整個(gè)系統(tǒng)的受力程度，進(jìn)而來有效地減小誤差。進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)主要有兩種對(duì)應(yīng)方法，其一是工藝系統(tǒng)強(qiáng)度的加強(qiáng)，進(jìn)而能夠有效的抵抗外來壓力的損壞；其二是盡量減小系統(tǒng)的負(fù)荷，以避免變形現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)木桶效應(yīng)，需要考慮的是系統(tǒng)最脆弱部件的承受力度，進(jìn)而能夠有效的防止變形的發(fā)生以及誤差的產(chǎn)生。另外一方面就是多余應(yīng)力的影響方面，多余的應(yīng)力也能夠使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生很大的變形，而這一變形主要是由于加工切削和熱處理等，在不受外力的情況下也能使系統(tǒng)發(fā)生變形。這就需要對(duì)加工工藝進(jìn)行深層次的受力分析，要盡可能的使受力變形的程度降到最低限度，進(jìn)而保證工藝的加工精度。尤其是在實(shí)際操作中，操作人員負(fù)責(zé)的是提高系統(tǒng)的剛度，進(jìn)而減少載荷，才能有效的提高加工精度以及生產(chǎn)效率。

2.3 加工過程中熱變形

第一，加工過程產(chǎn)生的熱量。在機(jī)械零件的加工過程中，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，然而產(chǎn)生的各種形式的熱量都會(huì)對(duì)零件的加工過程產(chǎn)生或多或少的影響，進(jìn)而影響工藝的加工精度。由于不同的熱量會(huì)引起熱變形并使刀具和機(jī)件之間的關(guān)系發(fā)生變化，甚至受到嚴(yán)重的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致零件的加工精度下降，使加工系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的誤差。

第二，刀具產(chǎn)生熱變形。不僅在整個(gè)的加工過程中會(huì)產(chǎn)生很多的熱量，還會(huì)對(duì)精度有很大的影響，因此，刀具的熱變形也會(huì)影響零件的加精度。特別是在初級(jí)階段進(jìn)行切削的時(shí)候，這一變形會(huì)很快發(fā)生，但后來會(huì)越來越慢，經(jīng)過一段時(shí)間以后就會(huì)趨于平緩。

第三，機(jī)床發(fā)生熱變形。機(jī)床的熱變形對(duì)于精度也會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的影響。特別是在機(jī)床的工作過程中，由于受到內(nèi)外熱源的影響，系統(tǒng)的各部分溫度會(huì)逐漸地升高。但是，各部件受到的熱源不同，并且分布不均勻，而且機(jī)床的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。所以，機(jī)床不同部件的溫升不同，有時(shí)同一部件的不同位置處的溫升也有不同，進(jìn)而就會(huì)形成不均勻的溫度場，造成機(jī)床各部件之間的相對(duì)位置發(fā)生很大的變化，進(jìn)而破壞了機(jī)床的幾何精度，產(chǎn)生了嚴(yán)重的加工誤差。另外，不同類別的機(jī)床的熱源也有很大的不同。另外，車床類機(jī)床的主要熱源有主軸箱，包括軸承、齒輪和離合器等，由于摩擦作用會(huì)使主軸箱以及床身的溫度有所上升，進(jìn)而造成了機(jī)床的主軸抬高或者發(fā)生傾斜。大型機(jī)床溫度的變化也會(huì)產(chǎn)生很大的影響，溫差的影響也是很顯著的。因此減少誤差是關(guān)鍵，主要的方法有以下幾種。其一，將熱源與部件之間隔開。如可以將熱源與主機(jī)分別放置，另外，也可以通過一定的潤滑作用來減少摩擦的發(fā)熱。其二，要加快機(jī)床系統(tǒng)的熱平衡速度，進(jìn)而能夠更好的掌握系統(tǒng)加工精度。其三，可以采用科學(xué)、合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配基準(zhǔn)。其四，可以強(qiáng)制使其變冷的效果。

3 結(jié)束語

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速增長，同時(shí)科學(xué)技術(shù)的水平也在不斷的提高，在這一大的時(shí)代背景下，機(jī)械加工工藝系統(tǒng)水平也有了很大程度的提升。然而，從目前的機(jī)械加工工藝水平來看還有很大的進(jìn)步空間。所以，有關(guān)的部門以及工作人員需要不斷的進(jìn)行探索和研究，進(jìn)而使機(jī)械加工工藝水平有更大層次的提高。只有這樣，在機(jī)械零件的加工精度上才能有很大的提高。所以總體來說，提升機(jī)械加工工藝水平是需要長期不斷探索的，應(yīng)不斷提高加工工藝，盡量避免各種干擾工件質(zhì)量的因素。

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