淺談機(jī)械加工工藝對(duì)金屬零件加工精度的影響

張亮

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)在不斷發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)零件加工精度的要求也在不斷提高。為了滿足各類市場(chǎng)需求，要提升加工工藝，了解影響零件精度的主要原因，并采取有效的誤差控制措施，進(jìn)而出產(chǎn)更多合格產(chǎn)品。本文主要就機(jī)械加工工藝對(duì)金屬零件加工精度的影響進(jìn)行了相關(guān)的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝;金屬零件;加工精度;影響

在各類精密的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，對(duì)于金屬零件的精密度有著很高的要求，如果尺寸、位置等稍有不符，就將影響整臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行。所以，在金屬零件加工當(dāng)中，對(duì)于加工精度有著很高的要求。不過(guò)，在實(shí)際加工中，運(yùn)用機(jī)械加工工藝會(huì)對(duì)金屬零件加工精度產(chǎn)生影響，需要采取有效的控制。

1.機(jī)械加工工藝對(duì)金屬零件加工精度影響的分析

1.1數(shù)控編程對(duì)零件加工精度的影響

在實(shí)際的金屬零件加工過(guò)程中，需要借助數(shù)控編程控制加工機(jī)床，而數(shù)控技術(shù)一直都是服務(wù)于機(jī)械加工的高精度，并且直接影響加工精度。在選擇數(shù)控編程的編程原點(diǎn)時(shí)，要選擇恰當(dāng)?shù)木幊淘c(diǎn)，因?yàn)榍‘?dāng)?shù)脑c(diǎn)能有效地避免尺寸公差換算時(shí)可能引起的加工誤差。由于數(shù)控中的數(shù)據(jù)處理工作能否得到合理處理直接影響金屬零件的輪廓加工精度，因此，要做好編程中的數(shù)據(jù)處理工作，并對(duì)編程節(jié)點(diǎn)做好計(jì)算工作。

1.2幾何精度對(duì)零件加工精度的影響

金屬零件加工時(shí)的切割與打磨等作業(yè)都需要人工完成，很難做到零誤差，從而直接影響了金屬零件加工精度。一方面加工中使用的刀具的精度會(huì)直接影響金屬零件加工精度，因?yàn)樵谇邢鬟^(guò)程中，刀具的刀面和刀刃會(huì)與工件發(fā)生直接摩擦，對(duì)刀具造成不同程度的磨損，當(dāng)磨損累積到一定程度后，刀具表面的摩擦力會(huì)不斷增大，從而影響切削工藝的實(shí)施效果，因此，需要不斷提高刀具的安裝精度和耐磨性，做好保養(yǎng)工作，及時(shí)采用相關(guān)措施對(duì)發(fā)生的磨損進(jìn)行補(bǔ)償處理。另一方面，在機(jī)械加工過(guò)程中機(jī)床一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)，主軸回轉(zhuǎn)誤差不斷累積，偏離標(biāo)準(zhǔn)中心軸后將直接影響金屬零件的加工精度。

1.3影響零件精度的熱變形因素

機(jī)械加工工藝影響零件精度的熱變因素主要包括刀具熱變、工件熱變形、機(jī)床本身以及自身結(jié)構(gòu)的熱變形。在機(jī)械加工工藝過(guò)程中，刀具熱變主要是指在使用相應(yīng)的刀具對(duì)零件進(jìn)行反復(fù)切割的過(guò)程中，由于摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，從而就有可能導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形的情況，進(jìn)而影響零件的精度;工件熱變形主要發(fā)生在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的零件加工當(dāng)中，由于零件的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在加工的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致零件表面的溫度升高，從而導(dǎo)致零件的內(nèi)外溫差增大，進(jìn)而出現(xiàn)熱變形;機(jī)床本身及其結(jié)構(gòu)的熱變形比較容易理解，主要是指機(jī)床在長(zhǎng)期的運(yùn)行中出現(xiàn)整體或部分的溫度升高，在這種情況下，機(jī)床各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的契合度會(huì)出現(xiàn)不好的變化，從而對(duì)零件加工的精度和質(zhì)量都產(chǎn)生不利影響。

1.4影響零件加工精度的受力因素分析

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)工作時(shí)，各個(gè)構(gòu)件在承擔(dān)著自身工作壓力的同時(shí)，還承受著零件給予的相對(duì)力度，以及設(shè)備構(gòu)件之間的摩擦力;加工系統(tǒng)中使用的各個(gè)小構(gòu)件，比如夾具、刀具等等，也承受著很高的工作壓力，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行，這些小構(gòu)件很容易產(chǎn)生相對(duì)位移，或者在壓力下產(chǎn)生不同程度的變形，降低系統(tǒng)抵抗外力的能力以及自身的剛度。這種外力作用并不在零件加工精度計(jì)算的范圍之內(nèi)，就會(huì)導(dǎo)致零件加工出現(xiàn)誤差。

2.控制金屬零件加工精度的有效方法

在對(duì)金屬零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為有效消除各種因素對(duì)零件加工精度的影響，可以采取如下控制措施：

2.1控制加工過(guò)程

金屬零件的加工精度與機(jī)械加工的工藝過(guò)程有著極為密切的關(guān)聯(lián)，想要保證零件的精度，就必須對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制。首先，為消除金屬零件加工時(shí)幾何誤差對(duì)精度的影響，應(yīng)當(dāng)對(duì)加工零件的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。大部分的機(jī)械加工設(shè)備在出廠時(shí)便會(huì)帶有一定的幾何誤差，雖然這部分在最初時(shí)并不會(huì)對(duì)零件的加工精度造成太大的影響，但隨著時(shí)間的推移，機(jī)床的幾何誤差也會(huì)隨之逐步累積，當(dāng)誤差超過(guò)限定范圍時(shí)，便會(huì)對(duì)金屬零件的加工精度造成影響。因此，應(yīng)當(dāng)定期對(duì)機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行檢查，采取相應(yīng)的措施對(duì)設(shè)備的幾何誤差進(jìn)行控制，使其始終處于限定范圍以內(nèi)，這樣便能確保加工出來(lái)的金屬零件達(dá)到精度要求。同時(shí)，在對(duì)金屬零件進(jìn)行批量生產(chǎn)前，應(yīng)先對(duì)機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，使其處于最佳的狀態(tài)，由此可使加工精度得到保障。其次，機(jī)械加工設(shè)備的操作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備的日常運(yùn)行情況，對(duì)其各方面性能進(jìn)行全面分析，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)幾何誤差問(wèn)題，并采取相應(yīng)的方法和措施加以處理。此外，應(yīng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果找出問(wèn)題原因，從而消除誤差累積，提升加工精度。

2.2對(duì)加工溫度進(jìn)行控制

在對(duì)金屬零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，很多工序都會(huì)產(chǎn)生出熱量，而金屬在高溫的作用下會(huì)出現(xiàn)變形，加工精度也會(huì)隨之受到影響。為此，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械加工中的溫度進(jìn)行有效控制，從而減輕溫度變化對(duì)金屬零件的影響，這樣可以使精度得到保障。當(dāng)機(jī)械加工溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，對(duì)此可通過(guò)退火工序進(jìn)行消除，由此可顯著改善金屬零件的切削性能，所以可在機(jī)械粗加工階段，增設(shè)退火工序，并在加工過(guò)程中采取冷卻降溫的方法，減小溫度變化，從而消除溫度對(duì)金屬零件加工精度的影響，達(dá)到控制精度的目的。

2.3提高操作人員的技術(shù)水平

金屬零件機(jī)械加工中，人是操作主體，他們的技術(shù)水平高低對(duì)加工精度具有直接影響。為此，有必要提升操作人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力，從而使他們能夠更快、更好地完成加工任務(wù)，并保證金屬零件的加工精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一方面應(yīng)加大對(duì)操作人員的培訓(xùn)力度，提升他們對(duì)金屬零件機(jī)械加工工藝的理解程度，以及對(duì)設(shè)備加工性能的掌握程度。同時(shí)，操作人員應(yīng)當(dāng)在日常工作中積累經(jīng)驗(yàn)，提高自身的技術(shù)水平，力爭(zhēng)對(duì)誤差進(jìn)行有效控制，為加工精度提供保障。另一方面可以定期組織操作技能大賽，對(duì)于成績(jī)優(yōu)秀者給予適當(dāng)?shù)鬲?jiǎng)勵(lì)，借此來(lái)調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)專業(yè)技能的積極性。

2.4補(bǔ)償原始誤差

技術(shù)誤差也可以通過(guò)誤差填補(bǔ)和補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)有效的降低。所謂填補(bǔ)和補(bǔ)償，就是對(duì)機(jī)械加工誤差產(chǎn)生的原因加以分析和研究，然后通過(guò)適當(dāng)增加材料的方法來(lái)進(jìn)行誤差填補(bǔ)和補(bǔ)償，進(jìn)而降低零件加工誤差，即通過(guò)人為有意識(shí)的制造一定的新誤差，來(lái)平衡加工過(guò)程中的原始誤差，是二者互相抵消。例如，數(shù)控機(jī)床的滾珠絲桿螺距經(jīng)常因磨損而小于標(biāo)準(zhǔn)值，此時(shí)，可以補(bǔ)償裝配時(shí)預(yù)加拉伸力，利用正應(yīng)力補(bǔ)償誤差，降低誤差影響所帶來(lái)的影響。

結(jié)束語(yǔ)：

金屬零件加工精度是機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，，在實(shí)際加工中，機(jī)械加工工藝會(huì)對(duì)金屬零件加工精度造成一定的影響，并且有較多方面的影響因素存在。對(duì)此，應(yīng)積極采取有效的控制措施，盡量減小和消除對(duì)加工精度的影響，保證金屬另加加工精度滿足要求，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展。

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