機械加工工藝對零件加工精度的影響及控制措施

賈風里

中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266111

1 機械加工工藝和零件加工的基本概念

1.1 機械加工工藝的主要含義

機械加工工藝是將毛坯件、工件和零部件通過打磨、銑以及車等方法，使其尺寸不斷接近真實數據的過程。一般來說，都是先進行初加工，使其滿足零件的大體輪廓；其次進行精加工，這就是比較精細工作，需要對零件細微部位進行精雕細琢，達到設計師圖紙上規定的標準；最后，通過檢驗包裝成為合格品，控制不合格率。

1.2 零件加工精度的主要含義

零件加工精度指的是：對零件的加工完成以后，實際得到的零件進行測量得到的參數和設計圖紙要求的數據差距。差距越小，零件加工的精度越高，反之則越低。對零件加工零度的把控需要在零件加工的過程當中進行嚴格的技術控制和流程安排，保證加工過程的順暢連接能夠有效減少零件加工當中的失誤[1]。

2 機械加工工藝對零件加工精度的影響

2.1 機械加工受力變形對零件加工精度的影響

在機械加工工藝正常操作中，可以看出，一旦受力位置發生變化，就會直接影響機器正常運行，甚至導致機器使用年限減少，重者報廢。導致這種情況發生的原因主要有以下三種。第一，在機器設備運行中，機器部件除了要承受加工零件相對力度外，還需要承受機器本身力度，各個部分之前的摩擦力度對機械加工精度造成了非常嚴重的影響。第二，在實際運行中，系統強度較大。這主要是機械設備在運行中，所使用的零部件承受強度比較大，長時間運行下，位置可能會發生改變，甚至因為受力而發生變形。第三，內應力發生變化重新分布引發誤差。零件上一旦產生內應力后，就會使工件金屬處于一種高能位不穩定狀態，此時，工件自然地要向低能位狀態轉化，并伴隨變形情況，從而使工件喪失原有的加工精度。

2.2 機械加工熱變形對零件加工精度的影響

由于在進行零件加工的過程當中，機床和零件需要進行不斷的摩擦，從而產生熱能，這一部分能量將會通過熱變的形式影響最后的零件成果，包括零件因為受熱變形和床進行要變等問題[2]。其中又以工件熱變形對零件加工精度的影響最大，比如在一些長形零件的加工過程當中，對長形的零件進行打磨，在不停地摩擦當中就會產生熱量，零件的溫度就會不斷升高。由于受到熱脹冷縮的物理原理影響，會對長方形的零件進行長度的變化，最終影響到零件加工的精準程度。而我們在對零件進行加工過程當中，對零件產生的熱能是沒辦法進行具體的測量的，這就在一定程度上造成了零件誤差的不可控性。

3 機械加工工藝對零件加工精度控制措施

3.1 嚴格控制機械加工過程

針對機械加工期間幾何精度誤差對零件加工精度的影響，機械加工人員可從人為因素、機械設備兩個模塊出發，進行合理控制。一方面，機械加工人員應依據機械零件加工工藝流程及標準，主動提升自身專業知識及素養，完善自身專業結構。另一方面，針對機械設備磨損導致的零件加工誤差，機械加工人員應優先選擇生產高精度零件的機械加工設備，同時對已投入生產的機械加工設備，進行優化升級改造，從根本上保證零件機械加工精度。其次，機械加工人員應嚴格檢查機械加工設備，全面掌握機械加工設備自身潛在誤差。并預先制定誤差控制措施。最后，機械加工人員應對前期機械加工設備運行階段出現的誤差進行全面搜集統計。

3.2 解決受力問題導致精度不高的解決辦法

由于受力問題導致部件加工精度不準確，為了有效地解決該問題，可以相應地調整處理系統中的受力問題，從而在機器設備運行期間實現受力問題最小化。在實際運行操作中，機械加工系統中會產生內應力、切削應力、剪力以及其他因素系統運行影響產生的力，這些受力都會對零件加工精度造成影響。所以，在實際的加工時，對于需要進行處理的零件在加工結束后，要對其進行退火處理，這樣就能夠有效減小熱應力。另外，還應該對加工的順序進行合理調整和布局，盡量減少加工中產生額外應力，從而使零件加工精度得到有效保證。系統運行中也會存在一定受力情況，在實際系統運行中，可以對工藝系統中的薄弱環節進行提高或改造，使工藝系統外部受力能力得到有效提升，還可以通過減少系統運行的載荷量，使系統運行中的外力得到控制[3]。

3.3 零件加工中熱變形問題應對措施

對機床和設備的熱變因素進行控制，主要是從兩方面進行分析。第一，工作人員在對零件進行加工時，如果要采用切削等工藝，應提前使用切削液對加工零件進行降溫處理。更普遍的解決方法就是通過對誤差進行計算，在對零件進行加工時將誤差算進去，這也能從一方面防止熱變對零件加工的影響過大。此外，在使用切削刀具時一定要對刀具進行提前的準備，保證切削刀具的順暢度。在對機床的影響因素進行控制時，我們最常采用的方式就是在熱量進行控制，使其發散。這樣才能更好的減少熱量影響對零件加工產生的誤差。

通過文章的分析我們可以知道，由于很多因素的影響，零件加工過程往往會出現一定的誤差，最終導致零件精準度不夠高的現象發生。但是這些因素絕大部分是可控的。這就要求我們的工作人員在對零件進行加工時，充分考慮這幾個因素對零件加工的影響范圍。從零件加工開始到結束進行科學合理的控制，最大程度上避免零件加工受這些因素的影響，通過經驗總結將沒辦法避免的誤差計算到零件加工的范圍當中，從反向對零件加工進行精準度的控制，這也不失為一個控制零件加工精準度的好辦法。