機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響

王連波++艾博書(shū)++李克彬

摘 要：機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度具有重要的影響，其合理性直接關(guān)系到被加工零件的加工質(zhì)量，優(yōu)化加工工藝，降低加工難度進(jìn)而影響到加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。基于此，文章主要針對(duì)機(jī)械加工工藝的合理安排對(duì)零件加工精度的影響的一些問(wèn)題進(jìn)行分析和研究，希望可以為相關(guān)企業(yè)提高零件機(jī)械加工質(zhì)量提供一些參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；零件；精度；影響

一些重要零件對(duì)精度的要求比較高，在零件加工的過(guò)程中出現(xiàn)微小的誤差都會(huì)導(dǎo)致零件報(bào)廢，增加加工企業(yè)的加工成本，而如果將精度不合格的零件應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備上，將有可能造成嚴(yán)重的安全事故，從而產(chǎn)生巨大的損失，這就要求加工企業(yè)對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以提高零件加工的精度。

1 機(jī)械加工工藝過(guò)程簡(jiǎn)述

機(jī)械加工工藝過(guò)程一般包含安裝、工位、工步和走刀四個(gè)環(huán)節(jié)。其中，安裝是指將加工對(duì)象進(jìn)行裝夾的環(huán)節(jié)。同一工序中安裝的次數(shù)應(yīng)盡量減少，以此減少時(shí)間和提高加工精度；工位，與工件安裝有關(guān)，具體而言是指加工對(duì)象在機(jī)床中每個(gè)確切位置中所要完成的工藝流程；工步，是切削刀具、加工表面以及切削用量三個(gè)要素等都不變的工藝流程；走刀，則是指在加工對(duì)象表面切割的環(huán)節(jié)。由此可見(jiàn)，機(jī)械加工工藝過(guò)程都是緊密聯(lián)系的。加工過(guò)程中，工件容易受到外部受力不均、溫度控制差等因素的影響而造成零件加工精度欠缺的問(wèn)題。

2 機(jī)械加工工藝過(guò)程對(duì)零件精度影響的因素

2.1 機(jī)械加工機(jī)床引起的零件精度缺失

機(jī)械加工通常由零件加工機(jī)床進(jìn)行加工。因此，機(jī)械機(jī)床本身的精度誤差必然會(huì)造成所加工零件精度的缺失，同時(shí)機(jī)床自身的磨損以及日常維護(hù)的缺失，也容易造成零件幾何精度的誤差?？梢?jiàn)，零件加工的精密度與機(jī)床性能有直接關(guān)系。除此之外，通常加工零件的機(jī)床系統(tǒng)并不是單一的設(shè)備，而是多臺(tái)設(shè)備的組合。機(jī)床系統(tǒng)各部分有效配合，共同完成機(jī)械加工。由此，零件加工系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)安裝紕漏或者組合的問(wèn)題，都會(huì)引起零件加工制造的精度缺失。

2.2 零件“受力”以及加工對(duì)象自身原因造成的精度缺失

從機(jī)械加工工藝流程而言，無(wú)論是安裝過(guò)程、工位步驟、工步過(guò)程，還是走刀環(huán)節(jié)，機(jī)械必然會(huì)和加工對(duì)象發(fā)生接觸并產(chǎn)生力的作用。這通常表現(xiàn)為加工機(jī)械設(shè)備對(duì)工件加壓過(guò)大造成的工件變形、機(jī)械設(shè)備加壓不足工件移位、工件局部受力不均引起的加工誤差，進(jìn)而造成成品零件的精度缺失。

2.3 熱處理不足造成的精度影響

熱處理不足，也就是人們常說(shuō)的熱變控制不合理。機(jī)械加工過(guò)程中，有兩方面的熱變控制問(wèn)題。第一，切割刀具由于長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的機(jī)械切割摩擦引起的熱變。第二，加工工件自身的問(wèn)題。加工工件受到長(zhǎng)時(shí)間的切割或者打磨，容易引起加工物件內(nèi)外較大的溫度差而產(chǎn)生工件形狀的變化或者是工件物理硬度等屬性的變化，進(jìn)而使得加工設(shè)備不能依據(jù)之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理而造成加工誤差。

3 降低機(jī)械加工工藝過(guò)程對(duì)零件精度影響的策略

3.1 降低外部干擾對(duì)零件精度的影響

降低外部干擾對(duì)零件加工精度影響，一方面應(yīng)從機(jī)床等設(shè)備的安裝、維護(hù)過(guò)程做起，定期對(duì)加工系統(tǒng)中各部件尤其是切割刀片、傳送設(shè)備以及磨砂輪等工件直接接觸部分進(jìn)行檢修，盡可能減少由于機(jī)械物理?yè)p耗帶來(lái)的加工精度缺失；另一方面，應(yīng)對(duì)各部分組間的結(jié)合部分進(jìn)行檢修，提升組合部件的契合度，滿足加工零件的最低要求。此外，應(yīng)定期對(duì)各部件殘存的加工垃圾進(jìn)行清理，以減少摩擦等帶來(lái)的加工誤差。總之，降低外部干擾對(duì)零件精度的影響，重在對(duì)機(jī)床的維護(hù)工作，應(yīng)通過(guò)定期性的維護(hù)保養(yǎng)盡量減少外部干擾對(duì)零件加工造成的誤差。

3.2 提升被加工系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善受力方式

零件“受力”以及加工對(duì)象自身原因造成的精度缺失，可以通過(guò)提升系統(tǒng)自身鋼性、改善受力方式等降低機(jī)械加工過(guò)程的機(jī)械震動(dòng)及受壓變形。

如加工殼體類零件中分面，該類零件加工性差，兩側(cè)支板懸空系統(tǒng)剛性差，加工過(guò)程中工件震動(dòng)嚴(yán)重影響加工精度，該問(wèn)題嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)進(jìn)度。通過(guò)加工藝支筋及支管改善被加工殼體加工性，保證零件精度。

如對(duì)于立車加工薄法蘭類零件可采內(nèi)外替換壓板壓緊的方式代替卡爪夾緊，降低裝夾受力產(chǎn)生的變形。

3.3 提升零件加工過(guò)程中的溫度控制

從上文可以看出，溫度控制不足引起工件以及設(shè)備的變形是造成誤差的重要方面。因此，應(yīng)有效提升零件加工過(guò)程中的溫度控制環(huán)節(jié)。溫度過(guò)高或者過(guò)低，都會(huì)造成零件加工的精度問(wèn)題。因此，一方面在溫度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一定的降溫處理，尤其是打磨砂輪的冷卻以及切割刀具的冷卻，可以進(jìn)行冷卻設(shè)備安裝，但應(yīng)避免劇烈的冷卻過(guò)程，因?yàn)閯×依鋮s容易造成工件的破裂問(wèn)題；另一方面，為避免加工環(huán)節(jié)溫度過(guò)低造成的影響，可以在工件加工之前進(jìn)行一定的預(yù)熱處理過(guò)程，以此確保工件加工能夠具備一定的溫度保障?？梢?jiàn)，從熱變的角度而言，應(yīng)從冷卻和預(yù)熱處理兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，為零件加工提供必要的溫度控制措施。

如鑄件軸承座由于鑄造殘余應(yīng)力、切削熱變形、余量不均勻、裝夾變形等原因，出現(xiàn)尺寸及形位公差超差等現(xiàn)象。通過(guò)改善工藝路線，半精加工后進(jìn)行人工時(shí)效處理待工件冷卻釋放應(yīng)力后進(jìn)行精加工。在一定程度上解決了鑄件軸承座的變形問(wèn)題，保證零件加工質(zhì)量，極大的降低了軸承座返修、返廠的幾率，降低產(chǎn)品成本及維修費(fèi)用，提高了生產(chǎn)效率。

3.4 嚴(yán)格控制工藝流程

嚴(yán)格控制工藝流程。一方面要求機(jī)械加工工藝應(yīng)嚴(yán)格遵守既定的加工工序，根據(jù)不同的加工零件編制工藝路線，并確定每道工序的設(shè)備以及操作時(shí)間。根據(jù)傳統(tǒng)的加工工藝過(guò)程經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)將粗加工過(guò)程與精細(xì)加工過(guò)程分離開(kāi)來(lái)，做好各類機(jī)械設(shè)備的有效選擇。另一方面，應(yīng)優(yōu)先加工基準(zhǔn)面再加工孔，從而確定基準(zhǔn)面和工孔的相對(duì)位置，依次保障機(jī)械加工精度。除此之外，應(yīng)做好溫控環(huán)節(jié)的時(shí)間保障，不能因效率還犧牲溫控環(huán)節(jié)。最后，在完成一定批量的零件加工工作后，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的各設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)矯正，依次較少機(jī)械誤差，同時(shí)可以通過(guò)降低機(jī)械疲勞，降低對(duì)零件加工精度的影響?？傊に嚵鞒淌菣C(jī)械加工減小加工零件誤差的重要措施，必須加以重視。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械加工工藝水平會(huì)直接影響加工精度，因此，應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要，選擇科學(xué)、合理的加工工藝，并運(yùn)用科學(xué)的加工方法，提高機(jī)械加工工藝水平，從而減少不良因素對(duì)機(jī)械零件加工精度的影響，保障機(jī)械零件的加工質(zhì)量。

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