機械加工工藝對零件加工精度的影響研究

李偉偉 曹文斌 許琛

摘要：零件的加工精度直接受機械加工工藝的影響，同時也影響著生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在一定程度上來說，零件的加工精度取決于機械加工工藝的水平。機械加工工藝對零件加工精度的影響可以從內(nèi)外兩方面的因素來分析考慮。本文基于此，首先簡單介紹了機械加工工藝的相關(guān)問題，同時，文章從零件加工精度的物理因素、熱變形因素和受力因素等方面分析了影響精度的因素。最后，針對目前存在的問題，從優(yōu)化機械加工工藝加工過程、加工過程中溫度控制和減少外力等方面分析，以期能夠一定程度上提高零件的加工精度。

關(guān)鍵詞：機械加工工藝；零件；加工精度

一、機械加工工藝相關(guān)問題綜述

機械零件加工涉及社會的各行各業(yè)，因此對零件的加工工藝要求也越來越高，加工的企業(yè)需要準(zhǔn)確的把握零件加工的任何一個小細節(jié)，一點點誤差都將會影響零件的加工精度。同時，高精度的加工要求也提高了企業(yè)的加工成本。另外，如果顧客購買到不合格的產(chǎn)品，使用過程中輕則造成機器損壞報廢，重則會造成安全事故，給人身安全帶來很大的影響。因此，機械加工的企業(yè)必須在保證成本的前提下，保證產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品使用者的人身安全。機械加工工藝，即按照設(shè)計圖紙的相關(guān)要求，運用機械化的方式將毛坯等零件通過各種加工方法生產(chǎn)出符合要求的高精度產(chǎn)品。一般來講，零件加工的流程大多是先粗加工后精加工。粗加工，就是將毛坯零件進行簡單的切割、打磨，構(gòu)成零件的大體形狀等。接下來是精加工，即將粗加工后的產(chǎn)品經(jīng)過仔細的測量、打磨等，使實體零件與設(shè)計圖紙上的產(chǎn)品圖高度相符。當(dāng)然，針對成品在出廠前，仍需要重新的檢測，從而保證產(chǎn)品的高合格率。

二、機械加工工藝中零件精度的影響因素

（一）物理因素

物理因素是在機械加工過程中對零件加工精度影響最大的因素之一。一般來說，物理因素對于零件進度的影響主要體現(xiàn)在兩方面，一是幾何精度，在機械加工零件的過程中，如果出現(xiàn)幾何精度不準(zhǔn)確的情況，那么就會導(dǎo)致最終加工出來的零件出現(xiàn)誤差超出允許范圍的情況。同時當(dāng)前我國零件加工應(yīng)用的機械設(shè)備大多是組合型設(shè)備，即通過多個設(shè)備組合生產(chǎn)出最終的零件，因此還需要涉及到零件組合精度的問題，如果一部分零件出現(xiàn)了幾何精度的問題，那么就會導(dǎo)致設(shè)備的契合度受到影響，長此以往會導(dǎo)致機械設(shè)備出現(xiàn)磨損的情況，導(dǎo)致設(shè)備老化，出現(xiàn)一些嚴(yán)重的后果。第二方面的影響因素就是工作人員的操作規(guī)范性問題，不規(guī)范的操作會導(dǎo)致零件加工的精度受到嚴(yán)重的影響，如果工作人員在生產(chǎn)過程中不能夠按照要求對機械設(shè)備進行操作，那么就會導(dǎo)致最終生產(chǎn)出來的零件精度受到影響。

（二）熱變形因素

機械設(shè)備在對零件機型打磨的過程中會產(chǎn)生大量的熱量，因此機械設(shè)備會很容易受到這些熱量的影響導(dǎo)致變形，變形的設(shè)備生產(chǎn)出來的零件就會出現(xiàn)精度的問題。這個問題主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面，切割零件的刀具在切削的過程中會產(chǎn)生熱量，受到熱量影響的刀具會出現(xiàn)熱變形的情況，為了避免刀具的熱變形給零件生產(chǎn)帶來不利影響，就需要通過冷卻劑、潤滑劑等輔助工具的應(yīng)用來降低刀具產(chǎn)生的熱量；另一方面，產(chǎn)生的熱量還會導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的零件出現(xiàn)變形的情況，這也會導(dǎo)致最終生產(chǎn)出來的零件出現(xiàn)精度的問題，同時機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很容易產(chǎn)生散熱不均的情況，這種情況之下也會導(dǎo)致零件受到熱變形因素的影響。

（三）力變形因素的影響

在進行機械加工的過程中，由于機床、工具、夾具與工件等因素的運轉(zhuǎn)，機械設(shè)備本身也會產(chǎn)生各種各樣的作用力，比如說工件的重力、夾緊力、切削力等多種外力的因素相互作用，就會導(dǎo)致機械系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生疲勞，最終導(dǎo)致加工的零件產(chǎn)生變形作用，出現(xiàn)加工的誤差。總體來看，外力會對零件加工的精度產(chǎn)生影響，但是不同的外力會對零件精度造成的影響也不盡相同，比如說如果刀桿和外圓車刀的剛度出現(xiàn)差異，那么就會導(dǎo)致剛度差出現(xiàn)，進而導(dǎo)致刀桿出現(xiàn)變形，從而對零件的精度產(chǎn)生影響。或者是當(dāng)?shù)毒吆蜋C床的剛度超過加工的工件時，就會導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形的情況，這些都是會影響加工零件精度的力變形因素，因此需要引起注意。

三、減少機械加工工藝因素影響的方法

（一）優(yōu)化內(nèi)部因素

在零件加工工藝當(dāng)中，機械設(shè)備的內(nèi)部因素是重要的影響因素，因此為了提高加工零件的精度，就需要對機械設(shè)備的內(nèi)部因素進行優(yōu)化。在優(yōu)化的過程中，工作人員首先要注意對影響零件加工精度的因素進行分析和記錄，便于在進行設(shè)備的維護和保養(yǎng)時提供參考依據(jù)。同時為了避免機械設(shè)備的因素對零件加工產(chǎn)生影響，需要對存在磨損以及其他故障的工件進行及時的排查，同時如果出現(xiàn)刀具及夾具磨損嚴(yán)重的情況，也需要進行及時的更換，從而保障機械設(shè)備能夠正常運轉(zhuǎn)。

（二）合理控制溫度

溫度對設(shè)備的運行的精準(zhǔn)度影響極大，因此在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)該采取一定的措施，將溫度控制在合理的范圍之內(nèi)，一般最有效的解決辦法是冷水降溫或者冷卻液降溫，在工作過程中不斷地噴淋冷卻液，將溫度降到最低限度。

（三）最大限度的減少干擾

外力也是機械零件加工過程中不可避免的一個方面，其中摩擦力和擠壓力是最為常見的外力。因此，首先要認(rèn)真檢查設(shè)備的各個部分，將各部分的契合度做到合理。其次，定期打磨機械零件的接觸面，減小摩擦力，確保零件質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

四、提高機械加工工藝的措施

（一）完善加工流程圖

在機械設(shè)備進行零件加工的過程中，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一就是加工流程圖的設(shè)計，在進行設(shè)計流程圖時，要從多個方面來考慮，從設(shè)計之初就要考慮會影響零件精度的各個因素，同時在實際的工作當(dāng)中，設(shè)計人員要根據(jù)機械加工的需要來合理安排機械加工的工期，確保在按時完成生產(chǎn)規(guī)劃時，能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量。

（二）提高機械設(shè)備的工作效率

在進行機械設(shè)別的加工環(huán)節(jié)中，機械設(shè)備的質(zhì)量會對加工零件的精度產(chǎn)生深遠的影響，因此為了提高零件精度，就需要選用高效的加工設(shè)備。當(dāng)前我國在相關(guān)的機械設(shè)備制造技術(shù)方面還存在著一定的問題，因此要積極引進先進的生產(chǎn)技術(shù)，同時加大研發(fā)力度，努力開發(fā)出適合我國機械加工模式的先進機械設(shè)備。

五、結(jié)語

簡單來說，機械設(shè)備的加工工藝會對零件加工的精度產(chǎn)生深遠的影響，從當(dāng)前我國機械加工的情況來看，還存在著一定的問題，因此需要通過不斷的探索提高零件精度，促進企業(yè)經(jīng)濟利益的獲取。

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（作者單位：山西航天清華裝備有限責(zé)任公司）