機械加工工藝對零件加工精度的影響分析

郭建宇，張剛

（北京航天石化技術裝備工程有限公司，北京 100076）

在使用機械零件的過程中，關鍵點是零件質量，只有確保零件質量，才能使機械正常、高效運行。零件精度會對其是否符合相關標準產(chǎn)生影響，其作為加工零件的基本供需，機械加工工藝具備十分重要的價值與意義。因此為了增強零件的加工精度，要不斷提升機械加工工藝水平，從而促進我國機械加工行業(yè)獲得穩(wěn)定發(fā)展。

1 機械加工工藝相關內容簡介

（1）機械加工概念簡介。機械加工工藝就是指利用機械對產(chǎn)品進行加工的形式，將實際被加工的機械零件作為基礎，對尺寸、形狀、表面質量形成改變，從而使其被加工成符合標準或相關要求的產(chǎn)品。在實際進行機械加工的過程中，技術人員會粗加工生產(chǎn)對象，將其位置、尺寸等相關性質進行改變，之后將加工要求作為基礎，對零件的精度會以更加精細的方式進行加工。精加工過程中，會利用相關數(shù)據(jù)，從而確保其精度符合相關標準或要求。

（2）機械加工流程簡介。在機械的加工過程中，主要包含零件的前期粗加工與后期的精加工。無論是前期加工還是后期加工，都會對加工技術提出很大的要求，每一個加工步驟需要按照相關規(guī)范或標準進行，才能確保零件與半成品、成品的加工要求相符。機械加工的生產(chǎn)流程主要包含零件工藝分析、制定加工工序方案、設備與輔助工具的選擇、運輸生產(chǎn)對象、毛坯制造與處理等步驟，加工過程具備很高的復雜性與繁瑣性。為了增強生產(chǎn)效率與綜合效益，目前大部分機械制造企業(yè)都會采用更加高效的機械加工系統(tǒng)，還會與系統(tǒng)匹配的機械加工工藝。在加工零件的過程中會經(jīng)過較多環(huán)節(jié)與步驟，任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題都會對零件的精度與加工質量產(chǎn)生影響，因此只有持續(xù)引進新加工工藝、新加工技術、新加工材料，才能使機械加工工藝不斷完善與優(yōu)化，避免對零件加工精度造成影響，增強機械加工工藝水平。

2 機械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生的影響

（1）內部因素。內部因素作為造成機械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生影響的主要因素，造成這種因素的主要原因為機械加工系統(tǒng)在運行過程中會發(fā)生幾何精度誤差，同時在機械安裝過程中沒有按照相關規(guī)范或標準進行，內在因素會對加工零件的精度產(chǎn)生重要影響，其還具備難消除的特點。幾何精度中機床自身會存在一定誤差，在后期的加工過程中也會使機械零件出現(xiàn)很大誤差。機械加工工藝在進行加工過程中，會對設備提出較高的要求，設備的質量會對生產(chǎn)零件精度產(chǎn)生直接影響。加工機械一般都是大型的組合型機械設備，這樣可以充分滿足零件的精度需求。其在進行零件加工之前，安裝機械作為重要環(huán)節(jié)，若沒有正確安裝，就會造成機械零件的加工精度很低。在日常生產(chǎn)過程中，若存在磨損情況，也會對零件的精度產(chǎn)生直接影響。

（2）外部因素。在使用機械加工工藝進行加工的過程中，系統(tǒng)會由于受力因素造成形變情況發(fā)生，不僅會造成零件加工精度降低，也會對機械加工工藝系統(tǒng)的正常運行與使用年限造成不良影響。因此，可以將外因造成的機械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生的影響總結為以下幾點：第一，運行強度過大。由于刀具與夾具或其他相關部件在長期的運行過程中，會承受過大的負荷與壓力，就會使機械加工系統(tǒng)運行強度過大，隨著時間的推移，相關部件會受到外力因素的影響發(fā)生形變或位移等情況，從而就會對零件加工精度產(chǎn)生影響。第二，機械加工工藝系統(tǒng)每一個部件都會受到較多負荷與壓力，從而減少零件的加工精度。在系統(tǒng)正常生產(chǎn)與運行過程中，相關部件會受到來自系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力，還會同時承受加工零件對其施加的壓力。另外，系統(tǒng)不僅會受到這2種壓力的作用，部件之間也會不斷摩擦，產(chǎn)生摩擦力，因此由于多種力的施加與影響，就會大幅降低零件的加工精度。

（3）熱變因素。機械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生影響還會來自熱變因素，可以將熱變因素劃分為3種類型：刀具熱變因素；工件熱變因素；機床自身與結構熱變因素。第一，刀具熱變因素。在機械加工工藝的加工過程中，會使用刀具對零件進行切割與加工，在對較小尺寸的零件進行加工時，會使用尺寸較大的材料，因此就會使用專門的刀具對零件進行反復的機械切割。在這個過程中，刀具與零件的表面會不斷摩擦，從而生成大量的熱量，就會造成零件發(fā)生熱變形問題，從而對零件的精度產(chǎn)生影響。第二，工件熱變因素。這種情況通常發(fā)生在長度較高的零件中，在機械加工工藝進行過程中，會對長度具備特殊要求的零件進行加工，在對其打磨的過程中，由于長度問題的影響，就會造成工件表面產(chǎn)生較高的溫度，其內部溫度會與環(huán)境溫度保持相同，這樣就會造成工件內外出現(xiàn)較大溫差，從而造成零件發(fā)生形變。第三，機床自身與結構熱變因素。在零件的加工過程中，機床與其他部件在運行過程中會持續(xù)進行相互作用，這樣就會使自身與整體的溫度逐漸升高。機床局部溫度上升會對其自身的結構契合度產(chǎn)生影響，基于高溫狀態(tài)的基礎上，會使原本緊密結合的部分出現(xiàn)細小的縫隙，從而造成零件的加工精度無法獲得保障。另外，機床的整體出現(xiàn)發(fā)熱問題，會對機床的正常運行造成影響，若溫度升高，就會降低機床的運行速度，從而會對機械加工零件的生產(chǎn)與加工品質產(chǎn)生不良影響。

3 避免機械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生影響的有效對策

（1）對機械加工工藝嚴格控制。機械加工企業(yè)在對機械加工設備進行選擇的過程中，要綜合考慮生產(chǎn)廠家資質、規(guī)模、信譽等多方面因素，還要嚴格慎選設備，對機械設備的質量全面檢驗，尤其是設備自身存在的誤差等相關問題，選擇質量最佳的設備、信譽最優(yōu)的廠家，盡可能地避免由于機械設備原因造成零件加工精度發(fā)生誤差。另外，還需要對已經(jīng)使用的機械設備定期升級，還應加強維護水平，要將機械設備的實際運行情況全面掌握，若在零件加工過程中 發(fā)生誤差問題，要將相關數(shù)據(jù)全面統(tǒng)計并記錄，將數(shù)據(jù)進行綜合、科學分析，之后將分析完成的結構錄入到機械設備操作系統(tǒng)中，從而將可能會出現(xiàn)的誤差有效消除，提升零件加工的精確度與效率。

（2）加強溫度控制避免熱變因素造成的影響。溫度因素會對機械設備的正常運行產(chǎn)生重要影響，如溫度沒有達到合理水平，無論是溫度過高還是溫度過低，都會對機械設備的正常運行產(chǎn)生不良影響。尤其在對機械零件進行加工的過程中，若溫度超過適宜值，就會使機械設備發(fā)生熱變形問題，會對零件加工精度產(chǎn)生較大影響，為了解決該問題，需要使溫度降低，可以使用冷水降低溫度，例如在機械設備的運行過程中，會使用刀具反復切割零件，隨著時間的推移，摩擦生熱，就會不斷增加刀具的溫度，最終使零件發(fā)生變形問題。因此可以使用冷水或利用物理降溫的方式處理刀具，從而有效避免熱變形問題出現(xiàn)，也不會對零件加工的精度產(chǎn)生影響。

（3）盡可能減少外力對零件造成的干擾。在加工機械零件的過程中，會有多種外力施加在機械零件上，例如十分常見的摩擦力與擠壓力，這樣就會降低零件的加工精度，因此需要盡可能地減少外力對機械零件產(chǎn)生的影響，才能確保機械零件的加工精度。第一，人員需要定期、細致檢查機械設備，尤其是在機械設備的運行過程中，技術人員要對機械設備綜合檢查，確保相關零件的緊密度合理，若緊密度較高，就會增加擠壓力，這是要及時采用校正措施。第二，要對機械設備的表面進行定期打磨，降低機械零件與其產(chǎn)生的摩擦力。通過加強摩擦力、擠壓力的控制效果，可以有效減少機械零件在加工過程中出現(xiàn)的誤差，從而為零件質量的標準性與精確性提供保障。

4 結語

隨著我國經(jīng)濟水平不斷提升，加工企業(yè)對零件的加工精度提出了更高的要求。因此企業(yè)應重點分析影響零件加工精度、質量的多種因素，高效解決零件加工過程中存在的多種問題，才能制定合理、有針對性、科學的加工措施與實施方案，從而加強機械加工工藝的應用效果，增強零件的加工水平。另外，企業(yè)還應不斷提升機械加工工藝水平，不斷引進新設備、新技術，增強零件機械加工的質量與效率，提升企業(yè)的綜合效益，促進我國機械加工行業(yè)獲得更加穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。