機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響研究

鄧菁

摘 要：伴隨著我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的重要性也凸顯出來(lái)，它涉及到了機(jī)械加工制造、船舶制造、汽車(chē)制造以及航空航天等諸多領(lǐng)域。機(jī)械加工工藝水平的高低直接顯示了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)的水準(zhǔn)。在技術(shù)層面上而言，產(chǎn)品精度的高低是被機(jī)械加工的工藝水平所決定的。因此，要把提升機(jī)械加工工藝的水平當(dāng)作今后機(jī)械工業(yè)的主旋律。機(jī)械零件的質(zhì)量是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，在我國(guó)現(xiàn)階段存在著以下幾種情況：第一，傳統(tǒng)技術(shù)的不斷提高，變得實(shí)用；第二，是新興技術(shù)的飛速發(fā)展和推廣，它們逐漸讓我國(guó)走向數(shù)字化和自動(dòng)化。在機(jī)械加工的工程中，影響其加工質(zhì)量的諸多因素當(dāng)中，其中加工工藝的影響力是最大的，它的好壞關(guān)系到了零件的加工精度。所以我們應(yīng)該要不斷的提高加工的工藝，盡最大可能避免各種干擾工件的質(zhì)量因素。機(jī)械制造企業(yè)，最主要主要的是離散加工，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率都很大程度上是依賴(lài)于工人的技術(shù)水平，自動(dòng)化主要是指單元級(jí)，比如：數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)等。

關(guān)鍵詞：機(jī)械零件；加工精度；機(jī)械加工；探究研究；

我國(guó)機(jī)械工業(yè)規(guī)模已占據(jù)全球第一位，但是出現(xiàn)了大而不強(qiáng)、自主創(chuàng)新能力極其薄弱、核心技術(shù)和關(guān)鍵部件對(duì)外依賴(lài)度高、服務(wù)制造發(fā)展滯后等問(wèn)題；行業(yè)的發(fā)展將加快轉(zhuǎn)型的升級(jí)，由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)化，推動(dòng)高端機(jī)械設(shè)備和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的提速。工藝的水平質(zhì)量影響機(jī)械加工工程的效率，工藝系統(tǒng)中有很多零件，每一個(gè)零件都影響著整個(gè)工程的質(zhì)量。但是在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一部分不良的影響因素。們有很大可能導(dǎo)致零件的精密度降低，甚至影響到整個(gè)工程。影響加工零件精密度的因素包括，幾何精度，受力變形，熱變形等.

一、加工精度的主要因素

機(jī)械加工是一個(gè)很復(fù)雜繁瑣的過(guò)程，參與工藝的制作有很多種，也就是說(shuō)能影響到加工精度的因素也有很多種，比如機(jī)床本身存在誤差，加工所使用的方法的偏差，刀具磨損的誤差等。

1.幾何精度

在幾何精度中尤為重要的就是機(jī)床自身的誤差因素，它對(duì)整個(gè)工程都會(huì)造成一定的影響，這主要是因?yàn)榧庸さ毒呤潜粰C(jī)床所控制，并制造不同的工程零件。如果機(jī)床本身存在一定的制造工藝的問(wèn)題，就會(huì)使主軸回轉(zhuǎn)的偏差，致使導(dǎo)致零件的尺寸出現(xiàn)大的問(wèn)題，影響了零件的精度。如果制造工藝合格，還會(huì)引起導(dǎo)軌誤差。機(jī)床的移動(dòng)機(jī)件的位置就受到導(dǎo)軌的控制影響，導(dǎo)軌誤差主要包括有三種類(lèi)型，第一：是直線度誤差，第二：是扭曲度誤差，第三：是相互位置誤差。為了盡最大可能的減少導(dǎo)軌無(wú)摩擦的影響，就需要從整體的結(jié)構(gòu)，材料以及潤(rùn)滑方式，保護(hù)裝置等不同方面著手。制造工藝不良造成的傳統(tǒng)誤差是因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的不足生產(chǎn)的，加工，安裝等誤差面而引起的傳動(dòng)鏈兩邊相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差。要避免這種誤差可以減少傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度或者減少一些沒(méi)有必要存在的元件等方式，還有就是機(jī)床經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作中由于磨損而引起的無(wú)擦汗，道具磨損的不均勻影響特別嚴(yán)重，致使它會(huì)發(fā)生位置的偏移，造成零件形狀的變化，精度也因此下降了很多。

2.受力變形

2.1.工藝系統(tǒng)所受外力的影響

加工工藝系統(tǒng)包括機(jī)床，工件，工具和夾具，在進(jìn)行切削加工時(shí)，由于夾具夾的太緊，切削力以及重力的雙重作用影響下，會(huì)產(chǎn)生一定程度上的變形，使已經(jīng)調(diào)整好的靜態(tài)位置的工件和刀具，切削過(guò)程中發(fā)生改變，刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡也發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，當(dāng)遇到這種情況發(fā)生的時(shí)候，可以使用減輕受力程度的方法來(lái)減小加工誤差。實(shí)際應(yīng)用的改變方法有幾種：一是加強(qiáng)工藝材料的剛度，更好的抵抗外來(lái)壓力，二是減小負(fù)荷，以免變形情況的發(fā)生，一般情況都是主要提高系統(tǒng)中最脆弱的部件的剛度，從而更好的防止變形，減小誤差。

2.2多余的應(yīng)力影響

多余的應(yīng)力也會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度上的變形，變形主要是來(lái)自熱處理，切削加工等。它們會(huì)使系統(tǒng)即使在沒(méi)有受外力影響的程度上，對(duì)加工工藝的受力情況進(jìn)行分析，工作人員需要盡最大可能的將工藝系統(tǒng)受力變形降到最低，從而保證加工零件的精度。在進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候，工作人員一定要負(fù)責(zé)將剛度提高，并減輕載荷，提高零件的加工精度和生產(chǎn)效率，加工師最主要的就是提升剛度，提高方法主要包括提高連接表面接觸的剛度，合理設(shè)計(jì)部件結(jié)構(gòu)，正確使用方法進(jìn)行加工。

3.熱變形

3.1加工過(guò)程中的熱量

機(jī)械零件的加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多甚至很高的熱量，不同形式產(chǎn)生的熱量都會(huì)對(duì)零件精度的加工產(chǎn)生不同的影響。不同種熱量而引起的熱變形會(huì)使刀具和機(jī)件之間的關(guān)系產(chǎn)生變化，機(jī)床和刀具受到破壞，致使零件的加工精度大幅度下降。

3.2刀具熱變形

加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量會(huì)對(duì)零件精度有一定的影響，刀具的變形也會(huì)對(duì)零件的加工精度產(chǎn)生一定的影響。尤其是剛開(kāi)始進(jìn)行切削的時(shí)候，這種變形發(fā)生很快，之后會(huì)越來(lái)越慢，時(shí)間久了之后就會(huì)趨于平緩。這時(shí)候需要我們?nèi)ゲ捎妙w粒的幾何參數(shù)來(lái)減少刀具熱變形引起的誤差。

3.3機(jī)床熱變形

熱變形也會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生一定的影響，機(jī)床在工作的時(shí)候，受到內(nèi)熱源和外熱源的影響，致使機(jī)身各部分零件的溫度逐步提升，由于機(jī)身各零件的熱源不同，在機(jī)身分布不均勻，以及機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。因此機(jī)身各零件的溫度不一樣不同，而且同一部件機(jī)床本身同一零件不同位置的溫度也不同，造成了不均勻的溫度氣場(chǎng)，使機(jī)床各零件的支架難點(diǎn)相互位置發(fā)生不同的變化，破壞了機(jī)床原有的幾何精度而造成誤差，不同類(lèi)別的機(jī)床的熱源也不一樣。有幾種降低機(jī)床熱變形的作用，比如說(shuō)減少機(jī)床熱量的產(chǎn)生，通過(guò)減少摩擦來(lái)減少熱量的產(chǎn)生。通過(guò)強(qiáng)人工強(qiáng)制加冷和吸熱的方法快速散熱，同時(shí)還可以使用粗加工，然后停機(jī)等待機(jī)床降溫，待機(jī)床降溫之后在進(jìn)行精加工。

車(chē)床類(lèi)機(jī)床的熱源是主軸箱中的軸承，齒輪，離合器等的摩擦使主軸箱和床身的溫度上升，造成了機(jī)床主軸抬高和傾斜。大型機(jī)床如導(dǎo)軌磨床，龍門(mén)銑床等長(zhǎng)床部件，其溫度的差別影響也是很明顯的，減少這種誤差的方法有以下幾種；第一，將熱源與部件隔離開(kāi)來(lái)，可以將人員與主機(jī)分開(kāi)放置在不同的地方，還可以通過(guò)使用潤(rùn)滑作用來(lái)減少摩擦發(fā)熱。第二，可以人工強(qiáng)制加冷。第三，合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)及裝配基準(zhǔn)。第四，加快機(jī)床的熱平衡速度，便于掌握加工精度。第五，控制環(huán)境溫度。

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)逐漸的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，工藝技術(shù)也有了相應(yīng)的提高。要使加工精度保持著合理范圍內(nèi)，我們就要不斷的進(jìn)行試驗(yàn)和研究，使加工工藝技術(shù)水平得到提高，減少誤差。隨著機(jī)械加工工藝與技術(shù)的逐漸發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)加工工藝技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。為了有效的增強(qiáng)零件生產(chǎn)的零件精度，要最大可能的去降低生產(chǎn)不合格產(chǎn)品的比例，達(dá)到企業(yè)的制定經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，增強(qiáng)零件生產(chǎn)企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，通過(guò)外在影響因素與內(nèi)在影響因素的雙重分析，促進(jìn)零件加工工藝精度的提高。

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