機械加工工藝對零件加工精度的影響及對策

劉璐

摘 要：機械零件加工精度越高，零件在機械中發(fā)揮的作用優(yōu)勢就越大，機械功能發(fā)揮就越穩(wěn)定。在實際中，零件加工質量經(jīng)常會受到機械加工工藝的影響，可能是因為加工工藝中的溫度不符合要求，也有可能是受力方面與實際要求不符，這些影響雖然造成的誤差也不大，但零件就是無法與機械相匹配。所以相關人員還是要對機械加工工藝進行優(yōu)化，使影響零件加工進度的因素都被規(guī)避掉，能進一步提高零件與機械應用部分的契合度。

關鍵詞：加工工藝；零件；加工精度

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A

零件加工精度作為零件質量的影響因素之一，對其加工工藝進行不斷優(yōu)化調整是十分有必要的，除去加工設備精度影響外，相關人員不僅要將影響因素找出來，還要找到解決措施。該文主要針對機械加工工藝對零件加工精度的影響進行分析。

1 機械加工工藝影響零件加工精度的因素

1.1 溫度因素

金屬零件本身都是有熔點的，零件加工的環(huán)境溫度如果超過熔點，零件很容易變形，精度自然會與設計要求不一致。這種熱變形主要表現(xiàn)在3個方面，其一是機床結構發(fā)生的熱變形，加工零件的機床結構本身在合適的溫度下，配合最好，既不會產(chǎn)生過多的摩擦力也不會對零件本身造成影響。但如果機床結構長期運行，摩擦生熱導致結構本身溫度上升或外界給予機床的溫度本來就高，很容易使各部分結構無法磨合在一起，在這樣的條件下，繼續(xù)加工零件，零件的外形和尺寸可能都會出現(xiàn)小偏差，這就對精度造成了影響。其二是工件發(fā)生的熱變形，工件指的是零件，零件在加工的過程中，在剪切之前，零件本身的尺寸和設計要求總是不一樣的，超過設計尺寸的零件溫度上就不會和正常零件保持一致，在這種情況下，尺寸不同的2種零件之間是存在溫度差的，會直接超過工件的承受極限。其三是刀具熱變形，零件的尺寸以及外形要和設計圖紙保持一致，需要在加工的過程中對原材料進行切割，用的工具就是金屬刀具，金屬刀具與金屬原材料直接接觸不斷摩擦的過程中，兩者接觸時間過長，熱量會很大，當其超過刀具的承受極限時，金屬刀具就會發(fā)生變形。

1.2 受力因素

受力變形是針對機械加工工藝系統(tǒng)而言，機械加工工藝系統(tǒng)屬于零件加工的主體系統(tǒng)，在零件加工前，零件外形模子和尺寸參數(shù)等都會被記錄到工藝系統(tǒng)中，工藝系統(tǒng)中的各個構件也會按照加工要求布置在合適的位置上，當工藝系統(tǒng)受到來各種壓力后，這些構件和參數(shù)等都會發(fā)生小偏差，這樣加工出來的零件也不會保持高精度。這些壓力來自于構件本身，也來自于構件直接接觸的零件反作用力，以及兩者之間的摩擦力。在壓力作用下，再加上系統(tǒng)運行時間過長，構件保持位置有效的情況會越來越差，尤其是重要部位的構件，位置發(fā)生變化后直接影響零件的精確度。受力變形雖然和構件位移有關，但也和零件本身質量和強度有關，如果零件抗應力和壓力的作用效果好，構件壓力和位移對其產(chǎn)生的影響也會減少。而對于系統(tǒng)運行造成的受力變形，還要減輕系統(tǒng)的運行荷載，以減少系統(tǒng)運行過強帶來的影響。

1.3 內在因素

幾何精度誤差以及機械構件安裝質量不規(guī)范，都是機械加工工藝的內在影響因素。這些內在因素如果不消除，溫度以及受力變形因素即使消除，零件還是照樣有誤差。加工工藝中的機床幾何精度誤差是由主軸回轉造成的，回轉的方向不同，作用力度不同，零件誤差的作用范圍和影響力度都會有差異。至于安裝因素，是指機床、刀具等的位置和松弛度與實際要求不符。這會導致安裝不合格的機床結構之間以及機床與零件之間的摩擦力變大，最終導致機床或刀具等本身質量受損，在發(fā)揮功能時作用效果也會下降。

2 零件加工精度影響因素的解決措施

2.1 提高機械加工工藝系統(tǒng)設備的精確度

機械加工工藝系統(tǒng)設備精確度能得到保證，本身也很健全完善，加工工藝運行過程中效果不會下降。零件加工工藝是在設備中進行，所以設備算是為工藝提供應用平臺和環(huán)境，設備要時刻處于最優(yōu)狀態(tài)，加工工藝在發(fā)揮上才不會因為設備原因產(chǎn)生影響。相關人員還要加強對零件加工設備的研究，使機械加工工藝系統(tǒng)設備的精確度和完善度都得到提高，可以參考國外先進的加工設備構造等。

2.2 對零件加工中的外力進行控制

無論是系統(tǒng)運行產(chǎn)生的外力，還是構件本身對零件產(chǎn)生的擠壓力和摩擦力，對零件來說，都屬于外力，將這些外力產(chǎn)生的干擾控制住，零件加工精度還是能得到保證的。但這些外力是不能被完全消除的，只能最大限度地降低。首先要保證構件松弛有度，構件過緊，本身就會產(chǎn)生極大的擠壓力，與零件之間的摩擦力也會在運轉接觸中越來越大。構件過松，構件的位置發(fā)生變化，零件的模型發(fā)生變化，零件本身尺寸等也會發(fā)生變化，所以相關人員要時刻對加工設備的構件松弛度進行監(jiān)控，當松弛度發(fā)生細微變化時，就及時制止，對構件松弛度進行調整，還要注意做好提前檢查工作。零件在進行加工的過程中和設備總是直接接觸的，有的還會隨著設備運行進行運轉，在運轉的過程中，總會產(chǎn)生摩擦，零件本身的尺寸很有可能在摩擦中發(fā)生偏差，所以還要盡量減少兩者之間的摩擦力，通常是通過改變設備中兩者直接接觸地方的光滑度來實現(xiàn)的。這也是在減少零件報廢的機會，使零件加工質量能得到保證。

2.3 對溫度進行控制

對零件加工環(huán)境的溫度進行控制，對加工設備的機床、刀具以及其他部分進行溫度控制工作，零件受到的影響將會降低。冷水降溫可以降低加工環(huán)境溫度，但要對溫度進行合理控制，還要從溫度上升的因素方面著手，對溫度上升情況進行控制。比如減少零件和設備的摩擦生熱現(xiàn)象，對零件本身材料進行合理選擇，使零件的抗摩擦能力和熔點都高一點，不會因為溫度升高而變形。在減少摩擦生熱上，主要從軸承和齒輪這些傳動摩擦上入手。還要保證機床構件各部分在熱量承受上是均勻的，這樣也會減少部分熱變形不均勻、不穩(wěn)定現(xiàn)象。此外，還要對設備所處的室內環(huán)境維度進行控制，使其永遠處于合適的恒溫狀態(tài)。

3 對零件制造過程進行控制

主要對機械加工工藝中的幾何精度影響因素進行控制，使零件都在規(guī)范的模子中生產(chǎn)，尺寸和形狀都與設計相差無幾。首先在加工設備選擇上，就要選擇在性能發(fā)揮中參數(shù)不會發(fā)生變化的機械設備，即使發(fā)生變化也不會對結果造成太大的偏差。在應用之前，還要做好檢查工作，對設備誤差產(chǎn)生的地方進行仔細記錄，并找到有效的措施來減少這些誤差。其次還要采取能控制幾何精度誤差的措施，即補償技術。這種技術主要使用在機床上，主要通過補償軟件來實現(xiàn)，能對磨損誤差進行自我修正，所以還要在軟件中輸入相應的補償數(shù)據(jù)作為補償技術修正數(shù)據(jù)的依據(jù)。而對于明顯可控制的誤差，可有相關人員自己完成機床參數(shù)的修正。

4 結語

機械加工工藝對零件加工精度的影響是巨大，畢竟零件精度得不到保證，輕則影響設備的性能發(fā)揮，重則零件報廢，這不僅會對設備造成影響，還會給生產(chǎn)加工商造成經(jīng)濟損失。

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