機械加工工藝對加工精度的影響

隨著社會的快速發(fā)展與進步，機械加工工藝的技術(shù)水平也不斷提高。機械加工工藝的技術(shù)決定著零件的加工精度，不同的機械加工工藝對零件的加工精度也不同，然而提升機械加工工藝技術(shù)能夠保障零件的加工精度。零件加工的環(huán)境很復(fù)雜，影響加工精度的因素有很多，該文將介紹影響機械加工工藝對加工精度的幾個突出因素，如：加工過程中的幾何誤差、受力變形和熱變形等；并對這幾個問題進行研究與分析，提出相對應(yīng)的解決措施，以提高零件的加工精度。

1加工過程中的幾何誤差

幾何誤差是影響加工精度的主要因素之一；幾何誤差主要包括：加工原理誤差、調(diào)整誤差、機床誤差、刀模與夾模的制造誤差。

加工原理誤差。加工原理誤差是指加工時刀具是近似的成型運動造成的誤差或近似的切削刃輪廓進行加工產(chǎn)生的誤差；雖然采用近似成型運動和近似的切削刃輪廓對零件會帶來誤差，但是在工件生產(chǎn)過程中還是得到廣泛的應(yīng)有，因為采用近似成型運動和切削刃輪廓不僅能夠簡化機床的結(jié)構(gòu)和刀具的形狀，而且不會超過規(guī)定的精度要求。由此可知，加工原理誤差對加工精度會產(chǎn)生一定的影響。

調(diào)整誤差。對工件加工時避免不了對加工工藝系統(tǒng)有這樣或那樣的調(diào)整，然而對調(diào)整不可能做到絕對的精確，因而對工件的加工會產(chǎn)生誤差，這就是所謂的調(diào)整誤差。

機床誤差。機床誤差是指機床在制造過程中產(chǎn)生的誤差、安裝時產(chǎn)生的誤差以及使用過程中有磨損所帶來的誤差，這些誤差都直接影響著工件的加工精度。

刀具及夾模誤差。刀具及夾模誤差嚴重影響著工件的加工精度；刀具誤差是指刀具本身在制造中產(chǎn)生的誤差、安裝時產(chǎn)生的誤差以及使用過程中有磨損所帶來的誤差等等；然而刀具在使用過程中，刀口、刀面與工件產(chǎn)生強烈的摩擦，使得刀具磨損。刀具的磨損達到一定程度時，將嚴重影響著工件的加工精度，甚至使加工工藝系統(tǒng)不能工作。

夾模對加工精度所帶來的誤差也不容小視，夾模誤差主要有夾模定位誤差、夾模的安裝誤差以及對刀誤差等。夾模對工件的定位在工件加工過程中顯得十分重要，我們都知道每個需要加工的工件都有特定的夾模，也就是所謂的模具；然而工件生產(chǎn)過程中將所需加工的工件與定位元件（模具）不能完好的相配合稱為定位誤差；當出現(xiàn)定位誤差將嚴重影響工件的加工精度，這種定位誤差是不被允許的，這不僅對加工系統(tǒng)有損傷，而且嚴重影響生產(chǎn)效益。

2工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響

機械加工工藝系統(tǒng)的受力變形。機械加工的工作原理就是通過力的相互作用進而對工件進行加工，制成成品。雖然是通過相互之間力的作用進行加工，但是力的運用沒有恰到好處則會給工件的加工精度帶來影響。在機械加工的實際運行過程中時常會出現(xiàn)系統(tǒng)受力變形，使其形狀和位置都發(fā)生微小的變形，然而這些微小的變形嚴重影響著機械加工系統(tǒng)對工件的加工精度，還將影響著機械加工系統(tǒng)的使用壽命。經(jīng)過觀察分析發(fā)現(xiàn)，機械加工系統(tǒng)發(fā)生變形主要有兩個原因：

高強度的工作負荷。在機械加工系統(tǒng)運行過程中，長時間承受高強度的工作負荷，使其發(fā)生變形。

各部件受到多方面的壓力。在機械加工過程中，加工系統(tǒng)的部件將受到各種不同的壓力，不僅有系統(tǒng)本身的力，還有來自加工零件施加的力度和系統(tǒng)部件與加工零件之間的相互摩擦力；這些多方面的力會使的機械加工系統(tǒng)發(fā)生受力變形，將會嚴重影響工件的加工精度。

受力變形對加工精度的影響。機械加工系統(tǒng)在對工件進行加工時，一般都會受到切削力、傳動力、摩擦力等，使得自身發(fā)生輕微的變形，這就有可能使工件與刀具發(fā)生錯位，進而對工件的加工精度產(chǎn)生誤差。然而對工件的加工精度產(chǎn)生誤差的原因還有：

當工件的剛度小于刀具的剛度時，工件在加工過程中受到各種力的作用下，因其剛度較小而發(fā)生變形，而影響加工精度。

由于工藝系統(tǒng)發(fā)生變形，在對工件進行切削的過程中，工件承受切削力的受力點會發(fā)生變化，從而使工件的加工精度產(chǎn)生誤差。

減小系統(tǒng)受力變形的措施。增強對機械加工系統(tǒng)的固定，防止機械加工系統(tǒng)在工作過程中發(fā)生大幅度的抖動；提高工件和系統(tǒng)部件的剛度，防止由于受力過大而發(fā)生變形影響機械加工系統(tǒng)的正常工作，減小工件加工精度誤差；嚴格控制機械加工系統(tǒng)的工作量，盡量避免發(fā)生機械加工系統(tǒng)超負荷工作，以保證機械加工系統(tǒng)的正常運行。

3工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響

機械加工工藝系統(tǒng)中，除了各種力變形對加工精度的影響，還存在許多熱變形對加工精度的影響。一般熱變形有三種，一種是刀具熱變形，一種是被加工零件的熱變形，還有一種是機床本身的熱變形。

刀具的熱變形。刀具的熱變形，一般是由于在切削過程中刀具與工件摩擦而產(chǎn)生的熱量，使刀具變形；在工件加工時刀具連續(xù)不斷地進行切削，刀具的溫度將逐漸升高直至達到平衡。在刀具對工件進行加工時，對其接觸點持續(xù)的噴灑潤滑油，以起到潤滑和降溫的作用。要想防止刀具的熱變形，除了對其噴灑潤滑油外，還要選取高熔點的刀具材料并且控制切削用量。

被加工零件的熱變形。被加工零件的熱變形常常是由于被加工零件的被加工面和非加工面形成溫差導致的；這種熱變形是可以控制的，工作人員可以在刀具與工件的被加工面添加切削液，以降低切削面的溫度；還可以在工件進行裝夾時，適量減小切削面積，降低切削時產(chǎn)生的熱量；以防止被加工零件熱變形的發(fā)生。

機床本身的熱變形。一個完整的機床是由許多的零部件組成，然而機床在運轉(zhuǎn)時各部件相互作用會發(fā)生摩擦，并產(chǎn)生大量的熱量，使得機床本身溫度升高，機床本身發(fā)生熱變形，最終導致被加工零件的精度有誤差。

由于軸承、齒輪、皮帶、鏈條等部件在機床運作時相互之間會因摩擦產(chǎn)生熱量，可能使得機床部件或本身發(fā)生變形，所以對機床采取一定的散熱措施，比如在機床里面安裝排風扇，避免機床附近有熱源，將機床置于有制冷設(shè)備的空間，使其及時的散熱，以防止機床的熱變形。

在機械加工過程中，會存在許多因素影響零件的加工精度，而零件的加工精度是衡量機械加工技術(shù)高低的重要指標；通過本文的介紹能夠了解到影響加工技術(shù)的幾個重要因素，對存在的問題進行分析與研究，找到解決問題的方法，以提高機械加工工藝技術(shù)，增強對零件的加工精度。

（作者單位：廣東省潮州市湘橋區(qū)75240部隊）