淺談機械加工工藝對零件加工精度的影響

羅娟

摘 要：零件加工精度是衡量零件加工質(zhì)量好壞的一項重要標(biāo)準(zhǔn)，精度越高，代表質(zhì)量就越好。所謂加工精度是加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數(shù)與圖紙要求的理想幾何參數(shù)的符合程度。影響零件加工精度的因素是多方面的，本文主要從機械加工的工藝層面針對精度的影響因素進行全面的分析，對提高零件加工精度提出相應(yīng)策略，旨在能為降低機械加工誤差、提高機械加工精度起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：機械加工工藝；加工精度；控制方法

隨著我國工業(yè)化水平的不斷提升，先進的機械制造事業(yè)也實現(xiàn)了快速發(fā)展，很多企業(yè)對機械加工質(zhì)量、效率也相應(yīng)的提出了越來越嚴(yán)格的要求，零件加工是機械加工制造行業(yè)必不可少的一部分，其質(zhì)量精度很大程度上取決于機械加工制造行業(yè)水平高低，因而，對零件加工精度的影響因素開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實意義。注重機械加工工藝與零件加工精度的關(guān)系探討，有利于增強產(chǎn)品加工質(zhì)量可靠性，降低機械加工較大誤差的發(fā)生率。因此，需要從多方面入手，根據(jù)生產(chǎn)實際情況，對機械加工工藝與零件加工精度的關(guān)系進行深入探討，使得在科學(xué)、合理、有效的機械加工工藝作用下產(chǎn)品的加工精度得到不斷提高，從而為機械加工領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

一、機械加工工藝概述

機械加工工藝是指利用傳統(tǒng)機械加工的方法，按照圖紙的圖樣和尺寸，使毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工前所需要做的工作，避免在加工過程中發(fā)生加工失誤，造成經(jīng)濟損失。具體而言，機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件并達到規(guī)定要求的過程。比如一個普通零件的加工工藝流程主要包括粗加工—精加工—裝配—檢驗—包裝。從整體方面來看，加工過程是非常重要的一個階段，需要工作人員對其進行嚴(yán)格監(jiān)督，這樣不僅能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量，還能確保技術(shù)人員操作的規(guī)范性，從而使零件加工精度得到全面提高。

二、機械加工工藝對零件加工精度的影響

1.幾何誤差對加工精度的影響

實踐生產(chǎn)中，加工精度受幾何誤差的影響容易出現(xiàn)精度下降問題，包括加工制造產(chǎn)生誤差、調(diào)整產(chǎn)生的誤差以及機床自身的幾何誤差等。在機械加工的過程中，刀具或者夾具的尺寸出現(xiàn)了誤差進而影響了機械加工的精度。而且在機械加工的過程中，刀具的角度對零件加工精度的影響非常重要，即使刀具本身不會出現(xiàn)誤差，但是刀具和所要加工的零件之間非常容易產(chǎn)生幾何誤差。在刀具磨損非常嚴(yán)重的時候，加工精度就會受到不同程度的影響。比如一些刀具承受不了太高的硬度，在硬度過高時，刀具切削鋼件容易導(dǎo)致變形和高溫。這時，就會影響刀具的實際位置，從而造成位置誤差。

2.工藝受力變形對加工精度的影響

由機床、夾具、工件、刀具所組成的工藝系統(tǒng)是一個彈性系統(tǒng)，在加工過程中由于切削力、傳動力、慣性力、夾緊力以及重力的作用，會產(chǎn)生彈性變形，從而破壞了刀具與工件之間的準(zhǔn)確位置，產(chǎn)生加工誤差。工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響主要有：①切削過程中受力點位置變化引起的加工誤差。切削過程中，工藝系統(tǒng)的剛度隨切削力著力點位置的變化而變化，引起系統(tǒng)變形的差異，使零件產(chǎn)生加工誤差；②毛坯加工余量不均，材料硬度變化導(dǎo)致切削力大小變化引起的加工誤差——誤差復(fù)映。工件的毛坯外形雖然具有粗略的零件形狀，但它在尺寸、形狀以及表面層材料硬度均勻性上都有較大的誤差。

3.工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響

機械加工中，工藝系統(tǒng)在各類熱源的感化下發(fā)生必然的熱變形。由于工藝系統(tǒng)熱源漫衍的不平均性及各環(huán)節(jié)構(gòu)造、材料的不合，使工藝系統(tǒng)各部門的變形發(fā)生差異，從而毀壞了刀具與工件的精確位置及運動聯(lián)系，發(fā)生加工誤差，特別對精密加工，熱變形引發(fā)的加工誤差占總誤差的一半以上。

三、提高零件加工精度的措施

1.降低幾何誤差對加工精度影響的措施

一方面可以通過控制機床的原始誤差來提高加工精度。另一方面可以合理設(shè)計機床核心部件避免定位誤差。機床的定位精度對零部件的精度有重要影響，影響機床定位精度的核心部件包括進給系統(tǒng)、導(dǎo)軌、工作臺等的直線度、水平度等。

2.減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響的措施

一是提高工件加工時的剛度。二是提高工件安裝時的夾緊剛度；采用合理的裝夾方式；設(shè)計合理的鉆套、中心架、跟刀架等。三是提高機床部件的剛度，特別是連接表面的接觸剛度。

3.減少工藝系統(tǒng)變形對加工精度影響的措施

可以通過減少熱源的發(fā)熱和隔離熱源、均衡溫度場、加速達到熱平衡狀態(tài)、采用合理的機床部件結(jié)構(gòu)及裝配基準(zhǔn)、控制環(huán)境溫度等。

綜上所述，隨著我國生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，加工制造技術(shù)也在不斷發(fā)展和改進。但是，針對機械加工而言，依然存在一些問題和不足，主要體現(xiàn)在零件的加工精度不足，這就需要技術(shù)人員改進加工工藝，制造出精度高的零件，最大限度滿足市場需求，有效提高產(chǎn)品應(yīng)用能力。

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