機械加工工藝對零件加工精度的影響

滿蓉 王璽 仇志龍

摘 要：機械加工工藝對零件加工精度具有重要的影響，其工藝水平直接關(guān)系到加工零件的質(zhì)量，進(jìn)而影響到加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?；诖耍恼轮饕槍C械加工工藝對零件加工精度的影響問題進(jìn)行分析和研究，希望可以為相關(guān)企業(yè)提高零件加工的質(zhì)量提供一些參考和建議。

關(guān)鍵詞：機械加工工藝；零件；加工精度；影響

引言

在機械加工當(dāng)中，零件對精度的要求比較高，在零件加工的過程中出現(xiàn)一些細(xì)小的誤差都會導(dǎo)致零件報廢，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)對機械加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以提高零件加工的精度。

一、機械加工工藝及零件加工精度相關(guān)理論概述

1.1機械加工工藝

機械加工工藝主要是指在機械零件加工過程中，利用一定的加工工藝方法，并對毛坯進(jìn)行加工從而強化毛坯與零件間吻合度的一種加工流程。因此，在機械加工工藝過程中，其對零件以及毛坯的加工精度具有較為嚴(yán)格的要求。一般而言，機械加工工藝的流程基本均需要經(jīng)過粗加工到精加工的過程。然而，鑒于機械加工工藝中會存在諸多因素的影響，因而在機械加工工藝過程中，所有加工環(huán)節(jié)均需按照一定的規(guī)范執(zhí)行，方能進(jìn)一步提升零件加工的合格率。

1.2零件加工精度

零件加工精度主要是指完成零件加工后，其實際的幾何參數(shù)，如尺寸、位置以及形狀與預(yù)想的幾何參數(shù)的符合程度。其中，符合程度越高，表示加工精度越高。鑒于，在機械加工工藝過程中，會受到諸多因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)出的零件會與預(yù)想的幾何參數(shù)有一定的差異，進(jìn)而影響加工工藝的質(zhì)量和水平。因此，在零件加工過程中，應(yīng)嚴(yán)格把控機械加工工藝對零件加工影響因素的影響。

二、影響零件加工精度的機械加工工藝因素

2.1內(nèi)部因素

在零件加工過程中，機械加工工藝中的內(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)良將直接影響零件加工的精度。與此同時，在零件加工過程中，機械組合以及安裝工作也是最重要的一個環(huán)節(jié)。而機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，機械加工工藝過程中，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械加工工藝內(nèi)部因素主要有設(shè)備因素、機械組合因素以及日常機械磨損因素。因此，嚴(yán)格把控機械加工工藝內(nèi)部因素是提高零件加工精度的重要保障。

2.2熱變因素

機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。這主要是由于機床在進(jìn)行工作時，會受到內(nèi)外熱源的影響，進(jìn)而導(dǎo)致機床各部分溫度升高。鑒于機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，由于機床結(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，機械加工工藝熱變因素對零件加工精度的影響。

2.3受力因素

在機械加工工藝過程中，其主要涉及的工藝系統(tǒng)包括機床、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里的因素的影響。例如，機械加工設(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，機械在運行過程中，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。

三、控制機械加工工藝對零件加工精度影響的對策

3.1嚴(yán)格把控零件制造過程

為進(jìn)一步降低機械加工工藝內(nèi)部因素對零件精度的影響，最基本的是應(yīng)做到創(chuàng)建良好的零件加工過程，具體來說，應(yīng)做到以下幾方面：第一，對于內(nèi)部因素中的設(shè)備因素，在選擇設(shè)備時應(yīng)給予高度重視，尤其是應(yīng)注重對設(shè)備的檢查。例如，在設(shè)備檢查過程中，應(yīng)先全面了解其設(shè)備本身存在的誤差，并以此為基礎(chǔ)，選擇適宜生產(chǎn)高精度零件的設(shè)備。

第二，對于內(nèi)部因素中的機械組合因素，應(yīng)對安裝機械的人員有較為嚴(yán)格的選拔和審核，進(jìn)而促使機械各部分組合最佳；最后，對于內(nèi)部因素中的日常磨損因素，應(yīng)注重及時并定期總結(jié)已經(jīng)生產(chǎn)出的零件的誤差，并對其進(jìn)行統(tǒng)計，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，最后將誤差準(zhǔn)確值輸入機床工作系統(tǒng)中，以促使其對誤差進(jìn)行消除，進(jìn)而確保零件加工的精度。

3.2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，應(yīng)使用切削液減少工件的表面溫度，同時還可采用誤差補償法，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。從機床熱變因素來說，現(xiàn)場作業(yè)人員可從多種角度，如從機床發(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)人員則可以通過強制冷卻的方式。另外，針對機床各部分溫度分布不均，可在適當(dāng)部位設(shè)置熱源，以促使機床熱變穩(wěn)定，進(jìn)而提高零件加工的精度。

3.3最大化降低外力因素干擾

為最大化降低外力因素的干擾，應(yīng)主要從以下三方面著手：第一，對于工藝系統(tǒng)受力而導(dǎo)致變形的問題，現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)將工藝系統(tǒng)受力變形降至最低，進(jìn)而提高其零件加工的精度。例如，現(xiàn)場作業(yè)人員可通過加強系統(tǒng)剛度或降低負(fù)荷等方式提高工藝質(zhì)量。第二，對于擠壓力或摩擦力等，現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)注重對設(shè)備的檢查，對于過緊的部件應(yīng)及時維修和調(diào)整，同時，在檢查設(shè)備時還應(yīng)注重對其表面定期定時的打磨，從而提高零件加工的精度。

總而言之，目前我國零件加工行業(yè)對零件加工精度的控制還存在一些問題，提高零件加工的精度是現(xiàn)階段我國零件制造業(yè)面臨的重要問題。從本文的分析中可知，影響機械加工工藝加工精度的因素主要包括受力變形因素、熱變形因素等，針對這些問題，零件加工企業(yè)需要采取有針對性的措施來減少這些不利因素對零件精度造成的不利影響，從而提高零件加工的質(zhì)量。

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