機械加工工藝對零部件精度的作用

劉建尊

【文章摘要】

近年來，我國的經濟水平和科技水平快速提高，帶動了社會各個行業的快速發展，而我國也將生產重心由農業轉移到工業上來，機械制造業是我國工業的重要組成部分，各個領域的產業都要使用機械，機械生產的規模和數量都越來越大，因此我們對機械產品的安全性和質量提出了更高的要求。機械是由很多零部件組成的，而零部件的質量是機械質量的基礎因素，從這個角度講，機械制造工作者必須將提高零部件質量作為工作重點，質量不符合標準的零部件堅決不能投產和使用，而零部件精度又決定了零部件質量，本文將就機械加工工藝對零部件精度的影響展開探討，分析造成精度誤差的原因。

【關鍵詞】

機械加工；零部件精度

0 引言

隨著制造業的飛速發展，很多制造企業主要工作是部件組裝，零部件生產大多是在生產線上進行專業化和標準化生產，一個機械產品可能是由來自全球各地零部件共同組裝而成的，這也是生產全球化、經濟全球化的體現，也在一定程度上體現出零部件精度的重要性，要在當前競爭激烈的市場環境中有立足之地，產品的精度是決定性因素。我國的零部件生產方式大多還是機械加工，這也是對零部件精度影響最大的環節，零部件不同，需要不同的加工工藝、設備和加工方案。

1 加工工藝制定和具體工藝流程

影響機械制品質量的因素是多方面的，例如原材料質量、加工流程和工藝等，對于機械加工人員來說，必須嚴格按照規定的工藝和流程制造，盡量減少制造過程中外界因素造成的誤差，下面針對機械加工工藝和其流程展開探討。

1.1制定加工工藝

加工機械之前需要一定準備工作，主要是整理和設計零部件工藝路線，準備好每一道工序所需的工具和材料等，制定完善的機械加工工藝路線需要注意兩點：首先，粗加工和精加工不能混淆，必須按照加工工藝的不同，安排合適的熱處理時間，并且需要使用合適的加工設備；第二，最好先加工基準面，機械加工分為很多道工序，一般情況下需要優先加工基準面，這樣才能保證后續加工孔位置和平面的精準度。

1.2加工工藝流程

機械零部件加工工藝流程分為兩個部分，即前期加工工藝和后期加工工藝，這兩個部分都要在技術監督下嚴格按照生產流程和工藝標準進行。通過加工原材料得到半成品，加工半成品后得到機械制品，但是除了加工半成品和原材料，還包括加工前的準備、輸送與保存原材料、加工零部件毛坯等工序，可以看到，機械制造工作比較復雜。但是隨著科學技術水平的提高，很多制造企業已經實現了制造自動化，運用科學的生產管理模式和先進的軟件、硬件，實現機械制造的自動化、規范化和標準化，有效的提高了生產質量和生產效率，保證企業在激烈的市場競爭中有立足之地。

2 零部件精度影響因素分析

下面將從幾個方面，分析零部件精度受到的影響因素。

2.1加工工藝影響

一般情況下，零部件加工都是使用機床，機床精度就成為了零部件精度的影響因素之一，簡單來說，機床控制加工刀具的速度和其他變化，而零部件直接受到加工刀具的作用，表面幾何精度受到機床主軸回轉誤差的直接影響，如果機床存在主軸回轉誤差或者其他方面的精度問題，都會給零部件尺寸和外形帶來較大的誤差；再者，如果機床主軸徑向、軸向發生輕微震動，也會影響零部件精度，舉例來說，單純的主軸角度擺動會造成零部件的圓柱度誤差，而徑向圓跳動則會造成圓度誤差，但是圓度誤差不會造成平面誤差。所以，要保證零部件加工精度，要盡量增加機床主軸設計、安裝、制造的精度，減少機床運行時的主軸偏差。

除了使用刀具加工零部件，還需要使用專業夾具固定零部件，夾具精度也會影響零部件精度。夾具制造、安裝都會產生誤差，在使用過程中還會產生變形、磨損，這些都是造成夾具誤差的因素，但是諸如使用中磨損等因素往往不被人們注意。在加工零部件的過程中，如果發現夾具有偏差，就需要及時采取措施調整，一般情況下可以采用補償技術來減小誤差，保證誤差在可接受的范圍內；部分機床自帶補償裝置，直接使用補償裝置修正夾具誤差即可。造成誤差的原因是多方面的，矯正誤差也并不見得一定準確，我們需要針對不同的情況采取不同的措施。

2.2受力形變影響

使用設備加工零部件時，設備會受到一定的外力作用，長此以往，設備材料會發生“疲勞”現象，發生不可逆轉的形變，機械加工中，設備會受到重力、切削力等其他多種作用力，導致加工設備變形。現在機械制造企業大多數使用數控機床進行零部件加工，程序步驟、數值都預定好，但是由于加工設備產生形變，預定的數值和實際不相符合，夾具、刀具位置會發生變化，從而導致零部件的尺寸和幾何誤差，在零部件加工過程中，有幾個方面的因素會造成受力形變誤差：

工件剛度：如果刀具、機床等設備的剛度遠比零部件高，加工過程中刀具和機床就會對零部件產生外力造成其形變，影響零部件精度；

刀具剛度：如果內型加工刀桿和外圓車刀強度有較大差異，刀桿就會受到外力產生形變，對加工孔精度產生影響。

在零部件加工過程中，我們可以采用措施減小誤差，例如：增強加工設備剛度，盡量使用抗壓、抗拉性能較好的高強度材料等。

2.3殘余應力影響

在零部件加工過程中會產生殘余應力，例如鍛造、鑄造毛坯以及冷卻時，由于毛坯各個組成部分材料不同，因此冷卻速度也會有差異，材料伸縮速度差異造成形變。針對這種問題，可以采用包括震動時效和熱時效在內的人工時效，什么是熱時效？就是將零部件放在加熱爐內加熱，達到規定溫度后和爐子共同冷卻以消除應力。

3 提高精度的若干措施

3.1誤差補償

對于零部件加工過程中，設備的原始誤差，我們可以采用誤差補償法，簡單來說，就是人工制造一些誤差，消除設備本身誤差帶來的影響以提高零部件精度；抑或制造誤差來抵消設備誤差。

3.2降低原始誤差

這是最基本的做法，主要是提高夾具、機床、刀具等設備本身的精度，減小、消除設備應力，盡量讓設備和零部件不受外力影響以減小形變。針對不同的影響零部件精度的因素，我們應采取不同的措施。

4 結束語

綜上，首先介紹了機械制造中零部件加工的工藝流程和工藝制定方法，然后分析了影響零部件精度的若干因素，最后針對零部件加工提出了若干種提高精度的具體措施。

【參考文獻】

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