機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響分析

董文龍，曹 壯，徐鑫秋，王林波

（空軍預(yù)警學(xué)院雷達(dá)士官學(xué)校，湖北 武漢 430345）

引言

在現(xiàn)代化制造業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)中，對(duì)加工過(guò)程的管理會(huì)受很多方面的干擾，要充分考慮對(duì)機(jī)械加工手段的選用，同時(shí)還可以充分考慮到現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)對(duì)零部件加工的應(yīng)用要求，并根據(jù)具體的生產(chǎn)條件實(shí)施精度管理，在加工管理的過(guò)程中，必須嚴(yán)格地依據(jù)有關(guān)規(guī)范要求規(guī)范化地進(jìn)行，以防止人為操作的失誤對(duì)零部件加工管理產(chǎn)生精度干擾。同時(shí)，在加工管理的過(guò)程中，還可以更有效地找到所面臨的不合理的加工情況，有針對(duì)性的研究和處理，以現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)為依據(jù)，建立具體的加工工藝過(guò)程，從而保證了零部件制造的精密度和正確性。而機(jī)械加工工藝，對(duì)現(xiàn)代化制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展具有著直接的沖擊力，因此要求現(xiàn)代制造業(yè)有關(guān)技術(shù)主管部門(mén)能進(jìn)一步提高關(guān)注度，完善對(duì)它的監(jiān)督管理，并嚴(yán)格地計(jì)算出加工零件精密度的主要影響因子，以此適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械加工工藝的發(fā)展需要[1-2]。

1 機(jī)械加工工藝的特點(diǎn)分析

機(jī)器加工工藝，一般就是指在機(jī)器設(shè)備零部分和各結(jié)構(gòu)的加工生產(chǎn)過(guò)程中，所采用的各種工序技能和過(guò)程。同時(shí)，在機(jī)器加工工藝中對(duì)原料從進(jìn)行初期處理，到后期深度機(jī)械加工均要求較高的精確度。具體來(lái)說(shuō)，機(jī)器加工工藝中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：原料的初期綜合加工和預(yù)處理技能，并對(duì)原料的質(zhì)量及其大致的基本規(guī)格加以合理的限制；零部分的精加工，要根據(jù)金屬材料的各種特點(diǎn)和原料毛坯尺寸的各種應(yīng)用特性以及環(huán)境條件，對(duì)原料和毛坯的等方面性能參數(shù)指標(biāo)加以精確地計(jì)量，切實(shí)保證了最后成品的加工精度；零部件機(jī)器加工后的檢測(cè)，使零部件和實(shí)際圖紙之間的偏差性控制在很小范圍以內(nèi)[3]。

2 機(jī)械加工工藝相關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)介

2.1 機(jī)械加工概念簡(jiǎn)介

簡(jiǎn)單而言，機(jī)械加工工藝主要是指利用機(jī)器對(duì)各類商品做出相應(yīng)的機(jī)械加工處理過(guò)程，同時(shí)也將現(xiàn)實(shí)被加工生產(chǎn)的機(jī)器零件為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，從而對(duì)其規(guī)格、造型以及表面質(zhì)量等加以修改，從而使之被加工成為更加符合實(shí)際需要和規(guī)范的產(chǎn)物。但在現(xiàn)實(shí)的機(jī)械加工流程中，相應(yīng)的機(jī)械加工技術(shù)通常會(huì)對(duì)制造對(duì)象實(shí)行粗加工，同時(shí)也對(duì)其部位和尺度等特性實(shí)行了適當(dāng)?shù)耐晟茩C(jī)械加工，之后再對(duì)零部件的精度實(shí)行后續(xù)的細(xì)化加工處理，以使每個(gè)零部件的機(jī)械加工精確度都符合實(shí)際的要求與規(guī)范[4]。

2.2 機(jī)械加工流程簡(jiǎn)介

針對(duì)中國(guó)的機(jī)器加工流程來(lái)說(shuō)，它一般分為零部件前期的粗加工制作和后期的精加工制作二個(gè)主要方面。而上述二個(gè)主要方面的內(nèi)容，對(duì)實(shí)際的機(jī)器加工技術(shù)都具有較高的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，以及每個(gè)的加工過(guò)程中都必須嚴(yán)格遵循一定的流程和規(guī)定進(jìn)行，以此才能保證整個(gè)生產(chǎn)的品質(zhì)。除此之外，針對(duì)中國(guó)的機(jī)械加工制造流程則一般分為對(duì)零部件加工工藝的分析、加工工序方法的制訂、運(yùn)輸生產(chǎn)對(duì)象、機(jī)械設(shè)備和加工輔助工具的選用以及毛坯生產(chǎn)加工和處理等其他流程，其中比實(shí)際的生產(chǎn)流程更加繁瑣和困難。而為有效的提高實(shí)際的機(jī)械加工制造效率和經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)前數(shù)量眾多的機(jī)械制造公司通常都會(huì)使用更加高效的機(jī)械設(shè)備加工體系，并同樣借助于各類新型的機(jī)械加工工藝。而與此同時(shí)，由于汽車零部件加工制作要求牽涉到很多的生產(chǎn)流程和環(huán)節(jié)，而任何一個(gè)環(huán)節(jié)或者流程中的失敗都會(huì)對(duì)加工制作最終的精度以及產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，從而相關(guān)企業(yè)必須繼續(xù)不斷的對(duì)加工工藝技術(shù)和材料進(jìn)行創(chuàng)新、引進(jìn)以及完善。

3 機(jī)械加工工藝對(duì)車輛零件制造精度的影響

3.1 工藝系統(tǒng)變形

眾所周知，對(duì)于機(jī)械工藝零部件的加工與處理，往往都會(huì)產(chǎn)生機(jī)械工藝系統(tǒng)變化的問(wèn)題，在工程領(lǐng)域的發(fā)展中早已形成了相當(dāng)廣泛的問(wèn)題，因此，就要求有關(guān)工程人員能夠?qū)Τ惺軍A緊力、重量等影響因素進(jìn)行綜合分析。明確了毛坯零件的變化的具體位置，并對(duì)其變化的過(guò)程細(xì)致地觀測(cè)和分析，以找出具體的影響原因，有針對(duì)性地處理，進(jìn)而減少了零件加工的偏差。上述方法不但沒(méi)有對(duì)零件精度產(chǎn)生影響，同時(shí)還克服了加工系統(tǒng)的變形問(wèn)題。

3.2 熱變形

在機(jī)械零件加工實(shí)際操作的整個(gè)流程中，在每個(gè)工作循環(huán)中，不可避免的問(wèn)題就是磨擦問(wèn)題。而且在磨擦的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱能，從而使機(jī)械零部件的表面溫度持續(xù)地上升。而接受了高溫應(yīng)力的影響，使得工藝體系內(nèi)部出現(xiàn)了熱變形情況，結(jié)果導(dǎo)致機(jī)械零部件的溫度變化大，會(huì)對(duì)機(jī)械加工設(shè)備零部件、刀具等產(chǎn)生不良的影響，從而無(wú)法保證機(jī)械零部件加工精度的正確性。不論是在工藝體系的內(nèi)部，或是工藝零部件的表面，都會(huì)由于現(xiàn)實(shí)中大量的熱量，而引發(fā)熱變形問(wèn)題。隨著當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的全面進(jìn)展，有了更大的進(jìn)展和改善，但熱變形的問(wèn)題，仍然是機(jī)械零部件變形問(wèn)題的關(guān)鍵所在，這對(duì)機(jī)械零部件加工精度產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響。

3.3 幾何誤差

對(duì)機(jī)械零件加工準(zhǔn)確度的研究相當(dāng)多，當(dāng)中也包含了幾何尺寸偏差的研究。一般情況下，是人為因素的直接影響，這是有關(guān)人員的專業(yè)技術(shù)水平和綜合能力欠缺而造成。比如：對(duì)機(jī)械的正常運(yùn)行和使用，由于有關(guān)人員忽視了對(duì)機(jī)器正常工作狀況的檢查分析，使機(jī)器出現(xiàn)了故障問(wèn)題而無(wú)法準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)原因，或如果加工設(shè)備出現(xiàn)了故障，卻無(wú)法很有效地確定故障部位，也沒(méi)有合理的解決對(duì)策，因而對(duì)機(jī)器加工精度產(chǎn)生了很大的危害[5]。

3.4 尺寸誤差

尺寸偏差，一般是度零部件在經(jīng)過(guò)機(jī)械加工管理的流程中，由于有關(guān)人員忽略了對(duì)有關(guān)數(shù)值的分析，不論是人工作業(yè)，或是對(duì)機(jī)器的設(shè)置動(dòng)作，都產(chǎn)生了相應(yīng)的尺寸偏差。而一旦機(jī)械零件加工時(shí)產(chǎn)生了尺寸的偏差問(wèn)題，由于無(wú)法確定機(jī)械零部件切削加工的具體位置，在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)了任意地操縱，對(duì)機(jī)械設(shè)備的刀具產(chǎn)生了很大的損壞。而機(jī)械設(shè)備刀具的熱容量在相當(dāng)?shù)偷臓顩r下，是無(wú)法完成高溫作業(yè)的，同時(shí)也無(wú)法保證對(duì)機(jī)械設(shè)備的合理利用，從而導(dǎo)致機(jī)械零部件切削加工精確度的不準(zhǔn)確性[6]。

4 改善機(jī)械加工工藝對(duì)零件精度措施

4.1 正確選擇加工方式

工藝偏差問(wèn)題，在機(jī)械加工制造業(yè)的實(shí)際過(guò)程中，是最為普遍的問(wèn)題之一。因此，就要求生產(chǎn)部門(mén)和工作人員要能增加對(duì)其的關(guān)注度，根據(jù)生產(chǎn)零配件工藝的具體特點(diǎn)，科學(xué)合理地選用出最適宜的加工工藝方法，以便于減少生產(chǎn)偏差。而如果對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的零配件產(chǎn)生了偏差，那就必須通過(guò)對(duì)所生產(chǎn)零配件的對(duì)比分析，通過(guò)由一些專門(mén)技術(shù)人員對(duì)零配件的進(jìn)行處理過(guò)程，才能更細(xì)致地剖析出的人為原因的直接作用，以及對(duì)自身偏差的嚴(yán)重性，從而才能進(jìn)一步提高零配件生產(chǎn)精確度。同時(shí)通過(guò)選取最適宜的機(jī)械加工作業(yè)環(huán)境，通過(guò)對(duì)工藝誤差值的細(xì)致觀察，將有關(guān)信息數(shù)據(jù)詳盡地錄入，最后通過(guò)對(duì)信息數(shù)據(jù)的解析，更加精確地掌握了零部件機(jī)械加工的動(dòng)態(tài)式數(shù)據(jù)。對(duì)于其更有效的加工處理方式，首先，必須主動(dòng)地進(jìn)行在線測(cè)量工作，對(duì)所生產(chǎn)零部件的尺寸進(jìn)行實(shí)時(shí)地檢測(cè)，并根據(jù)機(jī)械加工的方法和條件，對(duì)刀具在設(shè)備中的定位確定時(shí)間，才可以對(duì)零部件機(jī)械加工限制到合理的時(shí)間范圍內(nèi)容。然后，在對(duì)零部件機(jī)械加工的處理過(guò)程中，必須實(shí)現(xiàn)對(duì)偶件的手動(dòng)配磨，并以提升零部件機(jī)械加工的準(zhǔn)確度為基礎(chǔ)，對(duì)所檢測(cè)出的信息數(shù)據(jù)仔細(xì)地對(duì)比分析。

4.2 低原始誤差

減少對(duì)原始偏差，提升零部件機(jī)械加工準(zhǔn)確度的關(guān)鍵措施是按照零部件工藝的實(shí)際要術(shù)，合理地對(duì)待偏差現(xiàn)象，才能保證零部件工藝的準(zhǔn)確性。特別是對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的加工處理，重點(diǎn)考察的影響因子一般是震動(dòng)、變化，這種加工處理方式，基本上采用了精細(xì)機(jī)械加工的方式，可以給零件加工奠定良好的基礎(chǔ)，從而保證了工件加工和裝置定位的準(zhǔn)確，防止了機(jī)械加工體系發(fā)生變化，為零部件加工精度的平穩(wěn)發(fā)展，創(chuàng)造了良好條件。

4.3 對(duì)外力影響因素的控制

對(duì)于機(jī)械工藝的加工，就必須依靠相應(yīng)機(jī)器設(shè)備，并嚴(yán)格地依據(jù)有關(guān)的制造規(guī)范對(duì)工藝零部件實(shí)施機(jī)械加工，而在實(shí)施的過(guò)程中，由于機(jī)械設(shè)備會(huì)對(duì)零部件實(shí)施擠壓，而在擠壓的過(guò)程中也會(huì)形成摩擦。因此為了可以保證機(jī)械零部件工作的準(zhǔn)確度，就必須對(duì)所形成的外力因素加以分析，并制定合理的解決對(duì)策，從而做好了對(duì)外力危害因素的合理限制，防止對(duì)機(jī)械零件精度產(chǎn)生不良的危害。而在機(jī)械零部件加工之前，就要求專門(mén)的人員對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行了全方位檢測(cè)，特別是對(duì)所采用的相應(yīng)機(jī)械設(shè)備。在全面檢查的過(guò)程中，更加準(zhǔn)確地找到機(jī)械設(shè)備中所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，從而有效地解決，防止了對(duì)機(jī)械零部件的加工質(zhì)量產(chǎn)生不良的危害。另外，機(jī)械的內(nèi)部表面還會(huì)受摩擦力的影響，所以為了減小與機(jī)械設(shè)備的摩擦力，就需要針對(duì)不同的機(jī)械設(shè)備，對(duì)其表面合理地拋光，以便減小內(nèi)部零部件和機(jī)械設(shè)備之間的摩擦力。

4.4 確保溫度的穩(wěn)定性

提高對(duì)工藝體系溫度進(jìn)行限制，是減少對(duì)設(shè)備危害的方法之一。無(wú)論是系統(tǒng)的工作溫度過(guò)高或者工作溫度過(guò)低，都會(huì)對(duì)機(jī)器的工作產(chǎn)生不良的作用。因此，要求機(jī)械零件工藝人員增加了對(duì)溫度的關(guān)注程度，并且在使用的過(guò)程中，加強(qiáng)了對(duì)系統(tǒng)環(huán)境溫度的合理調(diào)控，采用冷水降溫方法。只有做好了環(huán)境溫度的合理調(diào)控，才可以滿足機(jī)械零件工藝的實(shí)際要求，從而保證零部件工藝精度。

4.5 不斷提升工作人員的職業(yè)素養(yǎng)

提升工作人員的職業(yè)素養(yǎng)、技能、知識(shí)等，避免人為操作失誤導(dǎo)致的零件加工誤差，同時(shí)也能讓工作人員更加了解加工系統(tǒng)中因?yàn)槭芰?、摩擦而產(chǎn)生的影響，進(jìn)而能夠合理控制加工系統(tǒng)的剛度、負(fù)荷度，以及設(shè)備松緊的適當(dāng)控制，及時(shí)打磨設(shè)備和零件的接觸面等，從而達(dá)到主動(dòng)控制各種外部影響因素，提高零件的加工精度。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于機(jī)械零件的機(jī)械加工設(shè)計(jì)和管理來(lái)說(shuō)，其所受到的影響因素相當(dāng)多，所以就必須強(qiáng)化對(duì)其加工施工環(huán)節(jié)的管理，一定要按照有關(guān)機(jī)械加工工藝的具體規(guī)定，合理地選用工藝方法和有關(guān)設(shè)施，才可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械零件的機(jī)械加工，以保證整機(jī)的工藝品質(zhì)和效果，適應(yīng)現(xiàn)代化制造業(yè)的發(fā)展需要，并逐步地提高加工機(jī)械零件的精確度。