淺議機(jī)械加工對(duì)金屬零件加工精度的影響

吳曉明

（廣西廣播電視大學(xué)防城港市分校，廣西 防城港 538001）

改革開放以來，我國各行各業(yè)的經(jīng)濟(jì)都得到了快速的發(fā)展，機(jī)械加工制造業(yè)就是其中典型的例子。各種不同精度的機(jī)械產(chǎn)品服務(wù)在各行各業(yè)的生產(chǎn)和生活當(dāng)中。從這個(gè)角度來看，機(jī)械加工行業(yè)可以看作是中國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)以及快速增長的基礎(chǔ)之一。機(jī)械加工水平的高低直接影響到加工精度和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。然而，在加工過程中，由于諸多因素的影響，機(jī)器操作起來比較困難，機(jī)械產(chǎn)品的精度會(huì)受到不同程度的影響，所以提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和機(jī)械加工工藝可以在一定程度上抵制這種現(xiàn)象的發(fā)生。

1 機(jī)械加工工藝的概述

不斷改善和提高加工金屬的機(jī)械加工制造工藝最顯著的方式，就是金屬機(jī)械加工工藝，其工作目的主要在于通過機(jī)械加工和熱處理技術(shù)使制造零件和金屬吻合度得到提升。機(jī)械加工行業(yè)工藝發(fā)展過程，站在實(shí)際打磨加工機(jī)從工作機(jī)的角度上看，就是用于打磨零件加工的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)每個(gè)零件的的加工工作精度也是有較高度的要求。通過針對(duì)粗加工零件打磨控制，處理加工零件大體積的結(jié)構(gòu)，針對(duì)零件加工后的結(jié)果，控制打磨和加工零件間的大小以及精度。然后精細(xì)的加工，通過精確控制計(jì)算機(jī)可獲取制造與其他零件運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，完成精密制造，并自動(dòng)控制制造和其他零件的運(yùn)動(dòng)精密度。完成零件加工后即可進(jìn)行精度檢驗(yàn)，最大化的精度減小和有效消除加工誤差，保證各種金屬材料零件加工精準(zhǔn)度能夠滿足要求。對(duì)工藝流程零件整體進(jìn)行優(yōu)化，保證每個(gè)零件全部加工精確。機(jī)械加工切削工藝切割是一種使用大型機(jī)械加工的一種方法，按照零件圖和裝配圖的加工要求，使加工的整體形狀、大小及加工性能直接成為加工合格品的整個(gè)加工過程。一個(gè)工藝零件的控制加工多個(gè)工藝工序過程工件可以自由選擇不同的控制加工工藝方法和不同加工設(shè)備，為了有效保證被控制加工過程工件的工作精度、加工的最高生產(chǎn)率和效率，便于加工過程的日常生產(chǎn)工藝管理和任務(wù)執(zhí)行，一般把零件加工后的工藝過程劃分成成為多個(gè)基本層次的不同工步單元；其中，組成每個(gè)工藝工序過程的基本工步單元必須是手藝工序，工件的基本加工每個(gè)工藝工序過程必須有多個(gè)手藝工序單元組成，而用于組成每個(gè)手藝工序的基本工步單元?jiǎng)t必須是新的工步，每個(gè)新的工步單元負(fù)責(zé)的工藝任務(wù)也是不一樣。這樣一個(gè)細(xì)分化后的加工工藝安排，可以有效滿足大量或部分加工設(shè)備的各種特殊加工工藝要求[1]。

2 機(jī)械加工工藝對(duì)零件精度影響的因素

2.1 內(nèi)部因素

加工過程的一個(gè)重要因素是內(nèi)部因素，在一次加工操作中，需要同時(shí)使用到各種類型的切削機(jī)床，但是這些類型的機(jī)床隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸產(chǎn)生大量的磨損，往往會(huì)在極大程度上直接影響一個(gè)零件的機(jī)械加工精度。其次就是加工設(shè)備本身可能出現(xiàn)了一些故障，導(dǎo)致這些加工設(shè)備精度有所下降，又或是由于工作人員的一些操作失誤，導(dǎo)致這些加工設(shè)備精度有所下降。此外，在一些零件的加工過程中，裝備未能到達(dá)一定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該受到限制的裝夾自由度沒有得到限制住，從而可能導(dǎo)致零件加工時(shí)的精度大大下降。這些都可能是在加工過程中，由于加工設(shè)備發(fā)生故障而直接導(dǎo)致的質(zhì)量問題，統(tǒng)稱為直接影響零件內(nèi)部加工工藝精度的外部機(jī)械加工以及工藝內(nèi)部故障因素。

2.2 受力影響因素

對(duì)于機(jī)械加工設(shè)備系統(tǒng)來說，在正常運(yùn)行期間，系統(tǒng)性能會(huì)長期受到一些客觀因素的影響，使得加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一些變形，造成系統(tǒng)移動(dòng)位置性能發(fā)生較大的的變化，給系統(tǒng)正常工作運(yùn)行性能帶來較大的的影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因主要有：其一，系統(tǒng)理論實(shí)踐應(yīng)用能力相對(duì)較強(qiáng)。在系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的初階段，在對(duì)這些刀具與其他夾具部件進(jìn)行配合使用時(shí)，常常因?yàn)樾枰浔旧碛兄^強(qiáng)的機(jī)械承載力，但如果長期的時(shí)間進(jìn)行工作，容易導(dǎo)致使這些刀具安裝位置發(fā)生變化，導(dǎo)致其本身出現(xiàn)高度變形。其二，系統(tǒng)零件是由各個(gè)組成部分所直接構(gòu)成，不僅僅需要直接承擔(dān)各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部零件帶來的直接壓力，還要對(duì)各個(gè)零件的外部壓力強(qiáng)度進(jìn)行直接承受，使得它的作用力相對(duì)較大，造成零件加工時(shí)的精度降低易于直接受到零件受力的直接影響。

2.3 機(jī)械加工熱變形對(duì)零件加工精度的影響

由于工具機(jī)械零件切割工藝階段工具零件與機(jī)械加工階段工具間摩擦?xí)苯映霈F(xiàn)高速度低摩擦力的運(yùn)動(dòng)，而高速度的摩擦力在運(yùn)動(dòng)中會(huì)直接產(chǎn)生較大的機(jī)械熱量。大體積熱量的同時(shí)存在可能會(huì)直接導(dǎo)致汽車零件、機(jī)械加工以及車床等等元件內(nèi)部受熱迅速膨脹。在這一加工過程中，若不及時(shí)正確調(diào)整這些機(jī)械加工溫度參數(shù)，就可能會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)械熱量迅速散失后這些零件可能出現(xiàn)溫度形變等的情況，進(jìn)而直接促使這些零件重復(fù)加工后的成品與客戶預(yù)期的所要求加工精度完全不符。

2.4 機(jī)床本身誤差對(duì)加工精度的影響

機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床常見的品種有銑叉車、銑、鉆、鏜、磨、銑、刨、拉以及多軸加工數(shù)控機(jī)床等。機(jī)床主體床身主要結(jié)構(gòu)是由機(jī)械動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、支撐件、控制制動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑制動(dòng)系統(tǒng)等幾部分組成部分綜合組成。每一種加工機(jī)床都具有它固有的加工技術(shù)參數(shù)，在快速加工它的時(shí)候，我們通?？梢酝ㄟ^參照各種加工機(jī)床工藝中的規(guī)程表來選取其相對(duì)應(yīng)的加工機(jī)床對(duì)各種工件材料進(jìn)行快速加工。機(jī)床的整體加工工藝精度直接就會(huì)影響整個(gè)工件和半成品的加工質(zhì)量，機(jī)床的加工精度它主要是由機(jī)床幾何物理精度、傳動(dòng)控制精度、運(yùn)動(dòng)控制精度、定位精度和機(jī)床工作原理精度等幾個(gè)基本方面相互作用而起影響，其中任何一個(gè)工件精度一旦產(chǎn)生較大誤差，都會(huì)直接發(fā)生一個(gè)連鎖被動(dòng)作用，最終將其影響反射到被動(dòng)所加工的整個(gè)工件上。比如一臺(tái)機(jī)床的各個(gè)傳動(dòng)軸承精度可能產(chǎn)生較大誤差，則就會(huì)使整個(gè)機(jī)床各軸承在移動(dòng)的不同時(shí)候容易產(chǎn)生拖拉，使它的真實(shí)軸與移動(dòng)軸的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)床工藝品的尺寸，加工生產(chǎn)出的都可能是傳動(dòng)精度不完全達(dá)標(biāo)的機(jī)床殘次品。在加工過程中，作用在整個(gè)機(jī)床上的運(yùn)動(dòng)力量也是多樣的，它們分別主要是指承重力、夾緊反應(yīng)力、切削力、摩擦力、沖擊力及振動(dòng)力和干擾力等，在加工過程中，必須充分考慮整個(gè)機(jī)床本身所能能夠承受的受力范圍，只有保證機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度和機(jī)械剛度都能夠達(dá)到一定要求，才能真正保證可以加工生產(chǎn)出高機(jī)床精度的大型合格機(jī)床工件[2]。

3 提高零件精度的有效措施

3.1 應(yīng)對(duì)機(jī)械加工零件機(jī)床設(shè)備做進(jìn)一步更新完善

通過不斷采用有效技術(shù)手段不斷改善當(dāng)前新型機(jī)械加工零件設(shè)備的基本工作原理性能，同時(shí)有效率地提高設(shè)備工作效率，配制設(shè)計(jì)出一套具有高技術(shù)質(zhì)量、高性能規(guī)格的新型機(jī)械加工零件工藝控制系統(tǒng)，有效率地提高加工零件機(jī)械加工工藝精度。由于現(xiàn)階段國內(nèi)企業(yè)缺乏一批具有高度生產(chǎn)精準(zhǔn)度、性能的先進(jìn)生產(chǎn)機(jī)械加工先進(jìn)設(shè)備，無法為國內(nèi)企業(yè)及時(shí)提供具有較高生產(chǎn)質(zhì)量、性能的先進(jìn)生產(chǎn)加工設(shè)備，這就必然要求國內(nèi)生產(chǎn)機(jī)械加工設(shè)備企業(yè)在今后持續(xù)發(fā)展的大過程中，及時(shí)向外引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)以及先進(jìn)生產(chǎn)機(jī)械加工先進(jìn)設(shè)備，以逐步完善當(dāng)前工業(yè)機(jī)械加工生產(chǎn)工藝中普遍存在的一些問題。除此之外，企業(yè)還仍然可以根據(jù)當(dāng)前我國機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)零件加工機(jī)械設(shè)備的實(shí)際使用情況，組織企業(yè)科研技術(shù)小組對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改良，提高機(jī)械設(shè)備的日常工作效率。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備改良后，技術(shù)人員仍然應(yīng)及時(shí)將機(jī)械設(shè)備的正確操作原理方式程序講授給企業(yè)工作人員，以利于保證企業(yè)工作人員在日常實(shí)際操作中仍然可以嚴(yán)格依照正確操作方式程序進(jìn)行機(jī)械操作，防止因企業(yè)工作人員日常操作失誤而直接引起各種機(jī)械故障，進(jìn)而嚴(yán)重影響涉及到企業(yè)機(jī)械設(shè)備的正常工作運(yùn)行，為機(jī)械企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營帶來一定量的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 提高員工的專業(yè)素養(yǎng)

生產(chǎn)資料加工制造企業(yè)人員應(yīng)更加注重提高培養(yǎng)企業(yè)工作人員的基本專業(yè)技術(shù)素質(zhì)及各專業(yè)方面技術(shù)綜合應(yīng)用能力?，F(xiàn)階段，企業(yè)批量生產(chǎn)以及加工各類機(jī)械零件的工作過程中，主要仍然存在企業(yè)員工素質(zhì)較低、無法充分學(xué)習(xí)掌握加工機(jī)械零件操作管理方式、工作人員普遍缺乏機(jī)械專業(yè)知識(shí)等不實(shí)現(xiàn)象，這些現(xiàn)實(shí)問題在一定大的程度上為機(jī)械零件批量生產(chǎn)以及加工工作帶來一定性的阻礙。因此，在今后的企業(yè)發(fā)展建設(shè)過程中，企業(yè)員工應(yīng)將如何有效地地提高企業(yè)工作人員的技術(shù)專業(yè)知識(shí)及綜合素養(yǎng)能力作為一項(xiàng)重要的技術(shù)工作研究內(nèi)容，只有有效地地提供企業(yè)工作人員的專業(yè)實(shí)際操作實(shí)踐能力，才一定可以有效促使工業(yè)機(jī)械加工制造工藝的進(jìn)一步發(fā)展完善。

3.3 在零件加工之前解決好因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備本身產(chǎn)生的誤差

對(duì)參與工業(yè)機(jī)械零件加工過程所有質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行更加準(zhǔn)確科學(xué)合理的過程質(zhì)量技術(shù)控制，這也就是有效控制降低參與工業(yè)零件機(jī)械加工零件制造過程工藝對(duì)比和提高工業(yè)零件批量加工過程精度可能造成不良影響的最基本質(zhì)量技術(shù)控制條件。首先我們其實(shí)可以從內(nèi)部操作環(huán)境因素這個(gè)角度考慮出發(fā)，把對(duì)自動(dòng)數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部零件開發(fā)挑選和各操作環(huán)節(jié)質(zhì)量管理控制作為自動(dòng)機(jī)床內(nèi)部零件開發(fā)設(shè)計(jì)和深加工以及制造生產(chǎn)工藝的重中之重。在我們需要選擇和適用于生產(chǎn)加工工業(yè)機(jī)床內(nèi)部零件的各種專用加工機(jī)械設(shè)備時(shí)，盡可能的可以優(yōu)先考慮選擇一些質(zhì)量設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度較高的專用機(jī)械設(shè)備將其作為加工機(jī)床，并且盡量在對(duì)所需要挑選的專用機(jī)械設(shè)備還未正式開始投入使用之前，進(jìn)行一次較為全方位的機(jī)械質(zhì)量檢查，對(duì)這些機(jī)械設(shè)備本身也有可能也會(huì)存在的一些質(zhì)量設(shè)計(jì)誤差這些問題可以進(jìn)行充分的的了解，以此質(zhì)量誤差數(shù)值為主要計(jì)量依據(jù)對(duì)機(jī)械設(shè)備以及生產(chǎn)工藝的各流程環(huán)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)優(yōu)化以及調(diào)整。其次，在對(duì)各種新型機(jī)床設(shè)備零件進(jìn)行工藝加工技術(shù)裝配時(shí)，要首先適當(dāng)挑選一批設(shè)備專業(yè)化和技術(shù)水平程度較高的專業(yè)技術(shù)人員對(duì)其設(shè)備進(jìn)行技術(shù)加工裝配安裝。保證工業(yè)數(shù)控機(jī)床和工程機(jī)械零件生產(chǎn)加工配套設(shè)備之間的完美相互補(bǔ)和契合。除此之外，對(duì)于目前工業(yè)電動(dòng)機(jī)床使用經(jīng)常出現(xiàn)的各種機(jī)械部件磨損較大型的情況也通常認(rèn)為應(yīng)該定期組織進(jìn)行日常的機(jī)械磨損統(tǒng)計(jì)檢測和定期跟蹤數(shù)據(jù)回饋，將根據(jù)檢測結(jié)果得到的機(jī)械磨損統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)定期進(jìn)行收集整理進(jìn)行后并跟蹤回饋歸納和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行總結(jié)，在一定一段磨損時(shí)期之內(nèi)至少定期進(jìn)行一次磨損返修。在加工零件整體進(jìn)行整個(gè)加工零件中的整體進(jìn)行加工時(shí)它還需要充分考慮到這些加工時(shí)的誤差，消除因?yàn)檫@些加工誤差機(jī)械本身對(duì)整個(gè)加工零件整體進(jìn)行加工過程中所造成的不良影響[3]。

4 結(jié)語

機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)機(jī)械加工設(shè)備工藝的水平，精度技術(shù)等要求也越來越高。先進(jìn)的機(jī)械加工設(shè)備工藝和高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)人員，肯定能帶動(dòng)企業(yè)整體機(jī)械技術(shù)水平的大幅度提升，進(jìn)而大大提高機(jī)械產(chǎn)品的加工精度，這有這樣才能對(duì)企業(yè)今后的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。