機械加工工藝對加工精度的影響

卜忠波

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江 佳木斯154002）

機械加工精度是決定機械零件加工質量的核心指標，指零件經過機械加工后的尺寸大小、幾何形狀與相互位置是否符合理想幾何參數標準以及與之相符合的程度，加工完成的零件與理想標準的相符程度越高，意味著零件的加工精度越高，加工工藝更加精良。影響零件生產加工質量的因素很多，其中零件的機械加工工藝對加工精度的影響非常大。機械加工工藝是指以參考工藝流程為基礎，通過一定的方式改變加工對象的尺寸、幾何形狀、相互位置和性質等參數，使之成為成品或半成品。機械加工工藝具體體現在實際操作中需要由專門的系統來實現，即機械加工工藝系統，系統通常由機床、刀具、工件以及夾具等部分組成。

1 機械加工工藝系統幾何精度對加工精度的影響分析

1.1 機械加工工藝系統幾何精度對加工精度的影響

機械加工工藝系統中的機床、刀具、夾具等機械部件的幾何精度對加工精度有較大的影響。機床是制造、加工零件的主要機械，機床本身的精度將影響零件的加工質量，如果機床本身在制造時存在誤差，加工出來的零件形狀和位置精度會不準確。機床的安裝不到位、長期使用導致的機床磨損等都影響加工精度。刀具主要對工件進行切削操作，長時間直接接觸工件會導致刀具嚴重磨損，繼續使用磨損的刀具進行操作，必定導致零件的加工精度不足。零件在加工過程中，需要使用夾具對零件進行固定，由于夾具本身的制造誤差、使用過程中可能發生的安裝誤差和定位誤差、長期使用造成的夾具磨損等都會導致加工精度產生誤差。

1.2 減少幾何誤差的方法

減少幾何精度誤差的主要方法有：首先，嚴把質量關，避免使用自身有誤差的機床、刀具和夾具等。其次，采取措施對工藝系統磨損進行處理，磨損程度較輕的部件可以通過有效補償技術給予修正，磨損程度過于嚴重的則要及時進行更換。再次，提高相關工作人員的技術水平，減少安裝時由于操作不當所造成的誤差，保證安裝質量，并要求操作人員定期校驗工藝系統的幾何精度，減少幾何誤差，保證零件的加工精度。

2 機械加工工藝系統受力變形對加工精度的影響分析

2.1 受力變形對加工精度的影響

機械加工工藝系統在加工中不可避免地會受到切削力、夾緊力、傳動力、重力等力的影響，長時間受力的作用會使系統產生一定程度的變形，導致原本已經調整好的刀具和夾具的位置變化、刀具軌跡發生更改等，都會影響零件的加工精度。

2.2 受力變形的解決方案

針對系統受力變形導致加工精度下降的情況，可以通過調整工藝系統受力的途徑減少系統受力。具體方法有：一是改造加工工藝系統本身相對薄弱的部件，提升系統本身的剛度，防止因剛度不足而發生的變形，提高系統抵抗外部力的整體性能。二是減少系統外力的大小，降低系統承受的負荷，從根本上減少系統受力，避免變形，確保加工精度。

2.3 工藝系統殘余應力對加工精度的影響及解決辦法

殘余應力是指消除掉外力或不均勻的溫度場等作用后仍留在工件內的自相平衡的內應力，熱處理操作和切削加工等機械加工和強化工藝都能引起殘余應力，殘余應力使系統在沒有外力的作用下發生變形，影響加工精度。可以采取的解決辦法有：一是提高零件自身的剛度，加強對殘余應力的抵抗能力。二是合理安排粗精加工順序等工藝過程，減少因不合理的工藝流程產生殘余應力對加工精度的影響。

3 機械加工工藝系統熱變形對加工精度的影響分析

3.1 熱變形對加工精度的影響

零件的加工過程需要經過磨、銑、切、削等多個環節，加工過程中會產生大量的熱量，工藝系統中的刀具、工件、機床等在熱量的影響下會產生熱變形，致使各部件的相互位置發生改變，破壞工具原有的幾何精度和運動關系，導致加工精度誤差。

3.2 熱變形的解決辦法

減少刀具熱變形的方法有：科學選擇切削操作所用刀具，合理把握切削用量，對刀具進行充分潤滑，讓刀具得到充分冷卻降溫。

減少工件熱變形的方法有：在加工過程中，可以使用合適的冷卻液降低工件表面溫度，適當減少切削量以減少摩擦產生的熱量，讓工件有更多的時間散發熱量，完成粗加工后可以暫停機械充分進行散熱，再進行之后的加工步驟。

減少機床熱變形的方法有：一是減少機床產熱，機床工作中不可避免地產生熱量，軸承、離合器、齒輪等不同部件以及同一部件的不同位置會出現不同的溫度升高，可以通過隔離熱源或對熱源進行改善的方式降低產熱。二是增加散熱，對機床各部件采取有針對性的有效冷卻方法，如將變速箱內的軸承和傳動齒輪等部件調整為散熱較為均勻的對稱結構，讓機床得到充分冷卻，充分吸收加工過程中散發出來的熱量。三是降低外部環境的影響，可以在生產車間添置制冷設備，盡量控制環境溫度，保持溫度恒定，或采取手段讓加床加速達到熱平衡狀態，以減少機床熱變形對加工精度的影響。

4結語

隨著科學技術的不斷進步，零件的加工精度也隨之提高，但是我國的加工工藝水平與發達國家相比仍存在一定的差距，加工精度需要提高，廣大機械加工企業單位必須進一步加大投入對加工工藝進行研究，結合最新的電子及信息控制技術，融合先進的管理理念，在實踐中不斷發現機械加工工藝中存在的問題并予以改進提高，減少機械加工工藝對加工精度的影響，最大程度地提高加工零件的精密程度，減少不合格產品的產出率，提高產品質量，增強企業的市場競爭力，增加企業的經濟效益。

［1］ 孫光照，胡乃金.試探究機械加工工藝對加工精度的影響［J］.中國新技術新產品，2014，（01）：148.

［2］ 司明.機械加工工藝對加工精度的影響分析［J］.科技博覽，2012，（23）：383.