淺談機(jī)械加工工藝對零件加工精度的影響

章志偉

摘 要：機(jī)械加工工藝是零部件加工的基礎(chǔ)工藝，對于零件加工精度會造成很大的影響，機(jī)械加工工藝越科學(xué)合理，零件的加工精度也就越高。但是實(shí)際在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，諸多因素都會對于機(jī)械加工工藝造成影響，進(jìn)而使得零件的加工精度也受到影響。因此在進(jìn)行零件加工的過程中，必須要明確影響機(jī)械加工工藝的因素，并且合理地對于機(jī)械加工工藝加以應(yīng)用，從而有效地保證零件加工的精度。因此對于機(jī)械加工工藝對零件加工精度的影響進(jìn)行研究有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝；零件加工精度；影響

1影響零件加工精度的機(jī)械加工工藝因素

1.1內(nèi)部因素

在零件加工過程中，機(jī)械加工工藝中的內(nèi)部因素是影響其零件加工精度的重要因素之一。影響零件加工精度的內(nèi)部因素主要是指機(jī)床本身誤差。由此可見，內(nèi)部因素是導(dǎo)致零件加工精度因素中最難以消除的一種因素。因此，機(jī)械加工工藝在零件加工過程中，對其加工的設(shè)備應(yīng)具有較高的要求。其中，設(shè)備的優(yōu)良程度將直接影響零件加工的精度。與此同時(shí)，在零件加工過程中，機(jī)械組合以及安裝工作也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而機(jī)械各組合部分的契合程度也將是影響零件精度的重要因素。與此同時(shí)，機(jī)械加工工藝過程中，影響零件加工精度的內(nèi)部因素還包括機(jī)械設(shè)備在日常工作中的磨損。由此可見，影響零件加工精度的機(jī)械加工工藝內(nèi)部因素主要有設(shè)備因素、機(jī)械組合因素以及日常機(jī)械磨損因素。因此，嚴(yán)格把控機(jī)械加工工藝內(nèi)部因素是提高零件加工精度的重要保障。

1.2熱變因素

機(jī)械加工工藝的熱變因素主要包括工件熱變形、刀具熱變形以及機(jī)床熱變等。其中，工件熱變形對零件加工精度的影響是十分嚴(yán)重的，尤其是一些長度較長的零件。以磨削絲杠為例，一根2m長的絲杠，每次磨削，其溫度就會升高3℃，絲杠約伸長0.07mm。6級絲杠總誤差在長度方面應(yīng)控制在0.02mm。由此可見，工件熱變對零件加工精度的影響。另外，刀具熱變形之所以能影響零件加工的精度，其主要是由于切削熱引起的。機(jī)床作為零件加工的重要工具，其熱變形也會影響零件加工的精度。這主要是由于機(jī)床在進(jìn)行工作時(shí)，會受到內(nèi)外熱源的影響，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)床各部分溫度升高。鑒于機(jī)床各部件的熱源不同，因而其所呈現(xiàn)的溫度分布并不均勻。同時(shí)，由于機(jī)床結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，因而以溫度升高的程度也各不相同，從而導(dǎo)致機(jī)床各部件位置發(fā)生變化，進(jìn)而影響零件加工的精度。由此可見，機(jī)械加工工藝熱變因素對零件加工精度的影響。

1.3受力因素

在機(jī)械加工工藝過程中，其主要涉及的工藝系統(tǒng)包括機(jī)床、工件以及工具等等。由此可見，在零件加工過程中，這些工藝系統(tǒng)不可避免地會與需要加工的零件接觸，進(jìn)而促使這些需要加工的零件受到力的因素的影響。例如，機(jī)械加工設(shè)備過緊，其對零件的擠壓就是零件受到的外力。擠壓力等外力因素的存在將會對零件的大小有一定的影響。另外，機(jī)械在運(yùn)行過程中，也存在一定的外力，進(jìn)而影響零件的精度。然而，這種外力因素往往被人忽視。除此之外，工藝系統(tǒng)中的應(yīng)力，也會影響零件加工的精度，如加工工件熱處理后所產(chǎn)生的應(yīng)力以及切削加工所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力等等。

2機(jī)械加工工藝對加工精度影響的解決對策

2.1嚴(yán)格控制零件制造過程

避免零件的加工精度因幾何精度誤差的影響而降低是機(jī)械加工工藝過程中需要綜合考慮的問題，所以需要重點(diǎn)關(guān)注機(jī)械加工設(shè)備的選擇。用于零件加工的機(jī)械設(shè)備是造成零件幾何誤差出現(xiàn)的主要因素，所以應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)機(jī)械加工設(shè)備。完全掌握并了解設(shè)備自身所存在的誤差是檢驗(yàn)過程中的首要事項(xiàng)，通過細(xì)致、科學(xué)的檢查手段來完成高精度零件機(jī)械加工設(shè)備的檢查工作。此外，改造目前現(xiàn)有機(jī)械加工設(shè)備，并對其所加工的零件進(jìn)行誤差統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，最終在機(jī)床系統(tǒng)中輸入誤差參數(shù)，使得加工設(shè)備在工作過程中可以盡可能消除自身誤差，從而生產(chǎn)出符合精度要求的零件。

2.2減少外力對零件的干擾

為了降低外力對零件加工精度的影響，需要從以下方面加以考慮：首先，機(jī)械加工設(shè)備在開始工作前應(yīng)進(jìn)行細(xì)致查驗(yàn)，及時(shí)修理用于固定零件的部位，以免其存在過大的擠壓力而影響零件加工精度；其次，摩擦力在機(jī)械加工中存在不可消除性，并且機(jī)床與零件在加工過程中一定會存在數(shù)值不等的摩擦力。因此，機(jī)械加工設(shè)備中常與零件接觸的表面應(yīng)定期進(jìn)行潤滑處理，從而降低設(shè)備接觸面與零件的摩擦力，對于避免零件加工過程中所出現(xiàn)的誤差有著積極的作用。

2.3合理控制工藝過程溫度

為合理控制工藝過程的溫度對零件加工精度的影響，應(yīng)主要從工件熱變形、刀具熱變形以及機(jī)床熱變等因素著手，以提高零件加工的精度。從工件熱變形方面來說，現(xiàn)場作業(yè)人員在進(jìn)行切削時(shí)，應(yīng)使用切削液減少工件的表面溫度，同時(shí)還可采用誤差補(bǔ)償法，減少工件由于溫度而引起的誤差。從刀具熱變形方面來說，現(xiàn)場操作人員應(yīng)合理選擇并使用切削刀具和用量的幾何參數(shù)，并對刀具充分潤滑和冷卻。從機(jī)床熱變因素來說，現(xiàn)場作業(yè)人員可從多種角度，如從機(jī)床發(fā)熱源或增加散熱等角度，采用不同的方式進(jìn)行溫度控制。

例如，針對不同的發(fā)熱源，現(xiàn)場作業(yè)人員可通過熱源隔離的方式或潤滑等方式，隔離熱源；而針對增加散熱，現(xiàn)場作業(yè)人員則可以通過強(qiáng)制冷卻的方式。另外，針對機(jī)床各部分溫度分布不均，可在適當(dāng)部位設(shè)置熱源，以促使機(jī)床熱變穩(wěn)定，進(jìn)而提高零件加工的精度。

結(jié)束語

隨著我國機(jī)械制造行業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械加工工藝日益成熟，而社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促使社會生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域逐漸提高了零件質(zhì)量的要求，這就要求相關(guān)工作人員在實(shí)際工作過程中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程中的具體要求進(jìn)行操作，以防止生產(chǎn)加工的零件在后期使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)廠家應(yīng)針對現(xiàn)有加工工藝進(jìn)行完善，為今后零件生產(chǎn)、加工創(chuàng)造有利條件。

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（作者單位：怡得樂電子（杭州）有限公司）