機械加工工藝對加工精度影響研究

李東

摘 要：機械加工工業是社會的主要生產力，它規模龐大，包括機械制造、汽車工業、造船工業、航空航天等產業領域，是一個國家工業水平的重要體現。機械加工質量判斷以加工精度作為標準，而加工工藝是影響加工質量的主要因素，所以我們應該不斷提高加工工藝，盡量避免各種干擾工件質量的因素。

關鍵詞：加工工藝；精度；影響

前言

機械加工工藝流程涉及了很多操作步驟，因而會有許許多多的因素影響到加工精度。零件幾何形狀、尺寸、相互位置及與設計參數的結合程度都會對其產生影響。所以在實際的機械加工生產中，需要重點分析影響它的主要因素，并力求找到優良的改進措施，達到加工工藝精良的標準。

1 機械加工工藝概述

機械加工工藝指的是根據參考的工藝流程來準確操作，然后用特定的方法將生產初產品的幾何形狀、尺寸大小以及相對位置進行不同程度的改變，進而得到機械半成品。我們經常說的工藝流程也就是指的是工藝過程，該過程與產品的數量、員工的素質以及設備的條件等有很大的關聯。在整個的機械加工過程中包含很多內容，即毛坯制造、原材料的保存以及熱處理零件等等。實施工藝過程需要按照規定的工序來操作。生產類型主要有三種類型，即大量生產、單件生產和批量生產。機械加工工藝的生產水平對于機械零件的加工的任何一個過程都很非常大的影響。如果機械加工的工藝水平沒有達到對應標準，生產出來的機械零件的精度就會很低。因此，在進行機械加工時經常有多種因素對機械零件質量產生影響，比如幾何體的精確度、受外力的變形情況以及熱變形等等。

2 機械加工工藝對加工精度影響的因素

機械加工工藝整體來講是一個非常復雜的過程，涉及到的工藝條件有很多，進而造成影響加工精度的因素很多。如機械機床本身在幾何精度上存在誤差，加工的方法存在的偏差，工藝過程使用的磨制道具存在磨損誤差等。下面分析機械加工工藝對加工精度影響主要因素。

2.1 幾何精度造成誤差

幾何精度誤差對加工精度有非常大的影響，在幾何精度中機床本身的誤差是最重要的誤差因素，因此幾何精度對于整個的加工過程有較大的影響。這其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由機床進行控制的，而且能夠制造出各式各樣的工程零件。若是機床自身在制造工藝上存在問題，很容易引起主軸發生偏差，進而引起零件的尺寸或者是性質出現很大的問題，造成零件的精度降低。若是由于制造工藝差的原因，很容易引起導軌誤差的現象。機床的許多移動部件其位置主要是由導軌控制的，若是導軌出了問題，加工工藝就會出現嚴重的問題。

2.2 受外力發生變形

外力對于機械加工的影響主要包括兩個方面的內容。即工藝系統受到的外力影響以及其他多余應力的影響。其中工藝系統受到的外力影響是主要因素，工藝系統主要包括工件、機床以及夾具等，在切削加工工藝時，會受到切削、夾緊力和重力三方面的影響，能夠使其產生一定程度上的變形，進而會使在靜態位置上的刀具或者是工件的幾何形態發生變化，同時刀具的形態也會產生一定的改變，這樣一來就會產生一定的誤差范圍。若是真的遇到上述的情況，采取的可行的辦法是盡量減輕整個系統的受力程度，進而來有效地減小誤差。進行實際操作時主要有兩種對應方法，其一是工藝系統強度的加強，進而能夠有效的抵抗外來壓力的損壞；其二是盡量減小系統的負荷，以避免變形現象的發生。根據木桶效應，需要考慮的是系統最脆弱部件的承受力度，進而能夠有效的防止變形的發生以及誤差的產生。另外一方面就是多余應力的影響方面，多余的應力也能夠使工藝系統產生很大的變形，而這一變形主要是由于加工切削和熱處理等，在不受外力的情況下也能使系統發生變形。這就需要對加工工藝進行深層次的受力分析，要盡可能的使受力變形的程度降到最低限度，進而保證工藝的加工精度。尤其是在實際操作中，操作人員負責的是提高系統的剛度，進而減少載荷，才能有效的提高加工精度以及生產效率。

2.3 加工過程中熱變形

第一，加工過程產生的熱量。在機械零件的加工過程中，會產生很大的熱量，然而產生的各種形式的熱量都會對零件的加工過程產生或多或少的影響，進而影響工藝的加工精度。由于不同的熱量會引起熱變形并使刀具和機件之間的關系發生變化，甚至受到嚴重的破壞，進而導致零件的加工精度下降，使加工系統產生嚴重的誤差。

第二，刀具產生熱變形。不僅在整個的加工過程中會產生很多的熱量，還會對精度有很大的影響，因此，刀具的熱變形也會影響零件的加精度。特別是在初級階段進行切削的時候，這一變形會很快發生，但后來會越來越慢，經過一段時間以后就會趨于平緩。

第三，機床發生熱變形。機床的熱變形對于精度也會產生很嚴重的影響。特別是在機床的工作過程中，由于受到內外熱源的影響，系統的各部分溫度會逐漸地升高。但是，各部件受到的熱源不同，并且分布不均勻，而且機床的結構較復雜。所以，機床不同部件的溫升不同，有時同一部件的不同位置處的溫升也有不同，進而就會形成不均勻的溫度場，造成機床各部件之間的相對位置發生很大的變化，進而破壞了機床的幾何精度，產生了嚴重的加工誤差。另外，不同類別的機床的熱源也有很大的不同。另外，車床類機床的主要熱源有主軸箱，包括軸承、齒輪和離合器等，由于摩擦作用會使主軸箱以及床身的溫度有所上升，進而造成了機床的主軸抬高或者發生傾斜。大型機床溫度的變化也會產生很大的影響，溫差的影響也是很顯著的。因此減少誤差是關鍵，主要的方法有以下幾種。其一，將熱源與部件之間隔開。如可以將熱源與主機分別放置，另外，也可以通過一定的潤滑作用來減少摩擦的發熱。其二，要加快機床系統的熱平衡速度，進而能夠更好的掌握系統加工精度。其三，可以采用科學、合理的機床部件結構進行裝配基準。其四，可以強制使其變冷的效果。

3 結束語

近年來，隨著我國經濟的飛速增長，同時科學技術的水平也在不斷的提高，在這一大的時代背景下，機械加工工藝系統水平也有了很大程度的提升。然而，從目前的機械加工工藝水平來看還有很大的進步空間。所以，有關的部門以及工作人員需要不斷的進行探索和研究，進而使機械加工工藝水平有更大層次的提高。只有這樣，在機械零件的加工精度上才能有很大的提高。所以總體來說，提升機械加工工藝水平是需要長期不斷探索的，應不斷提高加工工藝，盡量避免各種干擾工件質量的因素。

參考文獻

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