機械加工工藝對加工精度的影響研究

鄧菁

摘 要：伴隨著我國現代社會的快速發展，機械加工產業的重要性也凸顯出來，它涉及到了機械加工制造、船舶制造、汽車制造以及航空航天等諸多領域。機械加工工藝水平的高低直接顯示了機械工業的技術的水準。在技術層面上而言，產品精度的高低是被機械加工的工藝水平所決定的。因此，要把提升機械加工工藝的水平當作今后機械工業的主旋律。機械零件的質量是保證機械產品質量的基礎，在我國現階段存在著以下幾種情況：第一，傳統技術的不斷提高，變得實用；第二，是新興技術的飛速發展和推廣，它們逐漸讓我國走向數字化和自動化。在機械加工的工程中，影響其加工質量的諸多因素當中，其中加工工藝的影響力是最大的，它的好壞關系到了零件的加工精度。所以我們應該要不斷的提高加工的工藝，盡最大可能避免各種干擾工件的質量因素。機械制造企業，最主要主要的是離散加工，產品質量和生產率都很大程度上是依賴于工人的技術水平，自動化主要是指單元級，比如：數控機床、柔性制造系統等。

關鍵詞：機械零件；加工精度；機械加工；探究研究；

我國機械工業規模已占據全球第一位，但是出現了大而不強、自主創新能力極其薄弱、核心技術和關鍵部件對外依賴度高、服務制造發展滯后等問題；行業的發展將加快轉型的升級，由大到強的轉化，推動高端機械設備和新興產業發展的提速。工藝的水平質量影響機械加工工程的效率，工藝系統中有很多零件，每一個零件都影響著整個工程的質量。但是在加工過程中會產生一部分不良的影響因素。們有很大可能導致零件的精密度降低，甚至影響到整個工程。影響加工零件精密度的因素包括，幾何精度，受力變形，熱變形等.

一、加工精度的主要因素

機械加工是一個很復雜繁瑣的過程，參與工藝的制作有很多種，也就是說能影響到加工精度的因素也有很多種，比如機床本身存在誤差，加工所使用的方法的偏差，刀具磨損的誤差等。

1.幾何精度

在幾何精度中尤為重要的就是機床自身的誤差因素，它對整個工程都會造成一定的影響，這主要是因為加工刀具是被機床所控制，并制造不同的工程零件。如果機床本身存在一定的制造工藝的問題，就會使主軸回轉的偏差，致使導致零件的尺寸出現大的問題，影響了零件的精度。如果制造工藝合格，還會引起導軌誤差。機床的移動機件的位置就受到導軌的控制影響，導軌誤差主要包括有三種類型，第一：是直線度誤差，第二：是扭曲度誤差，第三：是相互位置誤差。為了盡最大可能的減少導軌無摩擦的影響，就需要從整體的結構，材料以及潤滑方式，保護裝置等不同方面著手。制造工藝不良造成的傳統誤差是因為轉動設備的不足生產的，加工，安裝等誤差面而引起的傳動鏈兩邊相對運動誤差。要避免這種誤差可以減少傳動鏈的長度或者減少一些沒有必要存在的元件等方式，還有就是機床經過長時間的工作中由于磨損而引起的無擦汗，道具磨損的不均勻影響特別嚴重，致使它會發生位置的偏移，造成零件形狀的變化，精度也因此下降了很多。

2.受力變形

2.1.工藝系統所受外力的影響

加工工藝系統包括機床，工件，工具和夾具，在進行切削加工時，由于夾具夾的太緊，切削力以及重力的雙重作用影響下，會產生一定程度上的變形，使已經調整好的靜態位置的工件和刀具，切削過程中發生改變，刀具的運動軌跡也發生了改變，從而導致誤差的產生，當遇到這種情況發生的時候，可以使用減輕受力程度的方法來減小加工誤差。實際應用的改變方法有幾種：一是加強工藝材料的剛度，更好的抵抗外來壓力，二是減小負荷，以免變形情況的發生，一般情況都是主要提高系統中最脆弱的部件的剛度，從而更好的防止變形，減小誤差。

2.2多余的應力影響

多余的應力也會使系統產生一定程度上的變形，變形主要是來自熱處理，切削加工等。它們會使系統即使在沒有受外力影響的程度上，對加工工藝的受力情況進行分析，工作人員需要盡最大可能的將工藝系統受力變形降到最低，從而保證加工零件的精度。在進行實際操作的時候，工作人員一定要負責將剛度提高，并減輕載荷，提高零件的加工精度和生產效率，加工師最主要的就是提升剛度，提高方法主要包括提高連接表面接觸的剛度，合理設計部件結構，正確使用方法進行加工。

3.熱變形

3.1加工過程中的熱量

機械零件的加工過程中會產生很多甚至很高的熱量，不同形式產生的熱量都會對零件精度的加工產生不同的影響。不同種熱量而引起的熱變形會使刀具和機件之間的關系產生變化，機床和刀具受到破壞，致使零件的加工精度大幅度下降。

3.2刀具熱變形

加工過程中產生的熱量會對零件精度有一定的影響，刀具的變形也會對零件的加工精度產生一定的影響。尤其是剛開始進行切削的時候，這種變形發生很快，之后會越來越慢，時間久了之后就會趨于平緩。這時候需要我們去采用顆粒的幾何參數來減少刀具熱變形引起的誤差。

3.3機床熱變形

熱變形也會對精度產生一定的影響，機床在工作的時候，受到內熱源和外熱源的影響，致使機身各部分零件的溫度逐步提升，由于機身各零件的熱源不同，在機身分布不均勻，以及機床結構的復雜性。因此機身各零件的溫度不一樣不同，而且同一部件機床本身同一零件不同位置的溫度也不同，造成了不均勻的溫度氣場，使機床各零件的支架難點相互位置發生不同的變化，破壞了機床原有的幾何精度而造成誤差，不同類別的機床的熱源也不一樣。有幾種降低機床熱變形的作用，比如說減少機床熱量的產生，通過減少摩擦來減少熱量的產生。通過強人工強制加冷和吸熱的方法快速散熱，同時還可以使用粗加工，然后停機等待機床降溫，待機床降溫之后在進行精加工。

車床類機床的熱源是主軸箱中的軸承，齒輪，離合器等的摩擦使主軸箱和床身的溫度上升，造成了機床主軸抬高和傾斜。大型機床如導軌磨床，龍門銑床等長床部件，其溫度的差別影響也是很明顯的，減少這種誤差的方法有以下幾種；第一，將熱源與部件隔離開來，可以將人員與主機分開放置在不同的地方，還可以通過使用潤滑作用來減少摩擦發熱。第二，可以人工強制加冷。第三，合理的機床部件結構及裝配基準。第四，加快機床的熱平衡速度，便于掌握加工精度。第五，控制環境溫度。

我國社會經濟建設逐漸的發展，經濟水平的不斷提高，工藝技術也有了相應的提高。要使加工精度保持著合理范圍內，我們就要不斷的進行試驗和研究，使加工工藝技術水平得到提高，減少誤差。隨著機械加工工藝與技術的逐漸發展與進步，我國加工工藝技術得到了進一步的發展。為了有效的增強零件生產的零件精度，要最大可能的去降低生產不合格產品的比例，達到企業的制定經濟目標，增強零件生產企業在市場上的競爭力，通過外在影響因素與內在影響因素的雙重分析，促進零件加工工藝精度的提高。

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