淺談機(jī)械加工工藝對(duì)零部件精度的影響

任憲健

中國(guó)重汽集團(tuán)青島重工有限公司

淺談機(jī)械加工工藝對(duì)零部件精度的影響

任憲健

中國(guó)重汽集團(tuán)青島重工有限公司

機(jī)械加工工藝與零部件的精度之間有著不可分割的關(guān)系，想要生產(chǎn)出符合精度要求的零部件，就必須做好機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)。因此在實(shí)際工作中需要全面掌握機(jī)械加工工藝，保證機(jī)械加工工藝的完善與準(zhǔn)確，降低零部件生產(chǎn)的不合格率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高零部件生產(chǎn)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，需要零部件生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)機(jī)械加工工藝的研究和投入，把影響零件精度的外在因素和內(nèi)在因素降到最低程度，促進(jìn)機(jī)械加工行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展?；诖吮疚姆治隽藱C(jī)械加工工藝對(duì)零部件精度的影響。

機(jī)械加工工藝；零部件精度；影響

1 機(jī)械加工工藝相關(guān)概念

機(jī)械加工工藝的相關(guān)概念主要有機(jī)械加工工藝流程、機(jī)械加工工藝和機(jī)械加工工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝流程是指工件或零件制造加工的步驟，是利用機(jī)械加工的方法對(duì)毛坯進(jìn)行更改，使毛坯逐漸與零件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)相吻合的過(guò)程。機(jī)械加工工藝對(duì)毛坯的更改包括對(duì)毛坯形狀的更改、毛坯尺寸的更改等。一般情況下，比較籠統(tǒng)的機(jī)械加工工藝流程主要是從粗加工到精加工，由精加工再到裝配，裝配結(jié)束進(jìn)行檢驗(yàn)，最后對(duì)檢驗(yàn)合格的零件或工件進(jìn)行包裝。機(jī)械加工工藝流程是使毛坯變成合格產(chǎn)品的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程由零件加工流程和零件加工步驟構(gòu)成，具體的機(jī)械加工流程和機(jī)械加工步驟中都有相應(yīng)具體的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這些步驟和流程中具體的機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械加工要求就是機(jī)械加工工藝。一般的機(jī)械加工工藝規(guī)程包括零件加工的工藝路線、加工工序的具體內(nèi)容、加工設(shè)備的具體情況等等。在零件加工過(guò)程中，流程是生產(chǎn)路線，規(guī)程對(duì)零件加工生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)，而加工工藝則決定著零件生產(chǎn)的精度。

2 機(jī)械加工工藝的現(xiàn)狀

我國(guó)在機(jī)械加工方面一直在不斷的探索和發(fā)展，在現(xiàn)今的許多機(jī)械加工企業(yè)中還應(yīng)用著傳統(tǒng)的加工手法，這種傳統(tǒng)的技術(shù)也在進(jìn)行不斷的完善，切削與磨削技術(shù)水平也有所提高，在零件的加工精度方面也不斷向超精密加工方向發(fā)展，許多的機(jī)械加工技術(shù)也逐漸進(jìn)入實(shí)際使用階段。而另一些企業(yè)則引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)知識(shí)，在機(jī)械加工作業(yè)中逐步走向全自動(dòng)機(jī)械加工，作為智能控制的機(jī)械加工作業(yè)，自動(dòng)化加工技術(shù)對(duì)零件的精度有著更準(zhǔn)確的控制力度。

3 機(jī)械加工工藝對(duì)零部件精度的影響

3.1 加工幾何精度對(duì)零部件精度的影響

零部件的機(jī)械加工是將原材料通過(guò)車(chē)、銑、鏜等工序，加工成特定形狀、尺寸、硬度、韌性符合設(shè)計(jì)要求零部件的過(guò)程。因此在機(jī)械加工中，只有保證加工的幾何精度，才能確保最終零部件通過(guò)精細(xì)加工和熱處理等工序達(dá)到精度要求。機(jī)械加工工藝中對(duì)零部件幾何精度產(chǎn)生影響的因素包括刀具的精度、機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)誤差等。

刀具是車(chē)、銑、鏜等工序中必要的加工設(shè)備，刀具在切削加工過(guò)程中，受刀具材料、剛性、韌性和刀型的影響，必然會(huì)對(duì)加工精度帶來(lái)直接的影響，如果刀具的選用不符合零部件加工要求，則很難通過(guò)加工獲得預(yù)期要求的零部件加工幾何外形，如果刀具的刀刃、刀面和工件發(fā)生磨損，也會(huì)加大工件表面的摩擦值，影響幾何精度。除此之外，如果刀具的剛度、韌性不符合要求，或由于過(guò)勞使用下降，會(huì)導(dǎo)致刀具在加工中出現(xiàn)非常規(guī)震動(dòng)，改變工件的切削顏色和形狀。因此，想要保證機(jī)械加工的精度，就要做好刀具的選擇、檢查、保養(yǎng)和維護(hù)，并適時(shí)通過(guò)冷卻潤(rùn)滑劑和采用補(bǔ)償裝置對(duì)磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，提高機(jī)械加工零件的精度。

機(jī)床是通過(guò)主軸旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)，改變零部件和刀具的相對(duì)位置實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的。因此機(jī)床主軸的機(jī)械運(yùn)動(dòng)直接影響著零部件的幾何加工精度，如果主軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力發(fā)生偏差，會(huì)直接影響工件表面的平整度，導(dǎo)致殘件、廢件率提高。因此，機(jī)床安裝時(shí)，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程安裝主軸，并在使用中勤于檢查、潤(rùn)滑、維護(hù)和保養(yǎng)，以減少主軸的回轉(zhuǎn)誤差。

3.2 加工中受力變形對(duì)零部件精度的影響

3.2.1 外力的影響。在各種外來(lái)力的作用下會(huì)對(duì)零部件精度產(chǎn)生影響，一是來(lái)自刀具本身的剛度，由于存在剛度差會(huì)導(dǎo)致刀桿變形，進(jìn)而會(huì)影響加工孔的精度;二是當(dāng)工件的剛度遠(yuǎn)低于機(jī)床和刀具的剛度時(shí)，會(huì)由于來(lái)自其外力的應(yīng)而導(dǎo)致零部件發(fā)生變形;三是由于機(jī)床本身的承受力導(dǎo)致的剛性變化而影響零部件加工精度。為預(yù)防和減少外力對(duì)零部件精度的影響，應(yīng)當(dāng)不斷降低加工系統(tǒng)的荷載受力程度，減少綜合受力，并解決系統(tǒng)中的受力薄弱點(diǎn)，對(duì)機(jī)床等選用抗拉、抗壓性能指數(shù)高的材料增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度，從而提高加工系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和使用壽命，減少其受力變形的可能性。

3.2.2 殘余應(yīng)力的影響。在零部件的加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些殘余的應(yīng)力，在毛坯鍛造和焊接過(guò)程中的應(yīng)力，在澆鑄、鍛打后的冷卻中，會(huì)由于零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者各部位厚度不均而造成坯件冷卻收縮的速度不同和多種變化而導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。其解決措施為采取人工時(shí)效和自然時(shí)效消除殘余應(yīng)力，自然時(shí)效即為在鑄造和鍛造時(shí)，待毛坯成型后，讓其自然放置一段時(shí)間，待溫度降低內(nèi)部應(yīng)力會(huì)緩慢消除，但是會(huì)增強(qiáng)機(jī)械加工的周期;人工時(shí)效可采取熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效，熱時(shí)效是將加工對(duì)象再加熱到一定溫度隨爐冷卻;振動(dòng)時(shí)效是通過(guò)振動(dòng)裝置用激震蕩器對(duì)零部件進(jìn)行共振，可消除應(yīng)力，即簡(jiǎn)便易行又可減少成本支出。

3.3 加工過(guò)程中熱變形對(duì)零部件精度的影響

運(yùn)動(dòng)和摩擦必然會(huì)導(dǎo)致熱產(chǎn)生，在零部件加工中，無(wú)論是工件、刀具還是機(jī)床都會(huì)發(fā)生一定程度的熱變形。一旦熱變形出現(xiàn)，將會(huì)導(dǎo)致工件加工的形狀精度受到影響。如果工件在加工中熱變形影響精度，可以適當(dāng)?shù)牟捎美鋮s劑，為工件散熱，避免工件局部熱變形影響精度。刀具則可以采用增加潤(rùn)滑劑和冷卻劑的方法，降低刀具在機(jī)械加工中的熱變形程度。

總之，在當(dāng)前的機(jī)械加工領(lǐng)域，不斷提升零部件的精度和質(zhì)量，已然成為機(jī)械加工企業(yè)和相關(guān)研究單位重點(diǎn)探索和實(shí)踐的課題，需要引起重視。

[1]魏輝朋，梁治民，郭慧鴿.淺談機(jī)械加工工藝系統(tǒng)對(duì)加工精度的影響[J].科技傳播，2010，18：189+180.

[2]趙競(jìng)遠(yuǎn).機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響[J].黑龍江科學(xué)，2014，10：163.