試析機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響

李金龍

（青島市即墨區(qū)第一職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校，山東 青島 266200）

0 引言

從廣義角度來(lái)看，機(jī)械加工工藝不單單指加工期間所應(yīng)用的工藝步驟，還包含了加工工藝和工藝規(guī)程。結(jié)合實(shí)踐案例分析可知，機(jī)械加工工藝中包含的內(nèi)容非常多，這就要求有關(guān)員工在操作應(yīng)用時(shí)，必須要形成長(zhǎng)久學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的意識(shí)，多從市場(chǎng)發(fā)展中了解有關(guān)技術(shù)知識(shí)，這樣不僅能提高自身的綜合素質(zhì)，而且可以更好應(yīng)對(duì)機(jī)械加工工藝期間出現(xiàn)的問(wèn)題。

1 機(jī)械加工工藝及存在問(wèn)題

1.1 概述

具體內(nèi)容有：第一，工藝步驟。這項(xiàng)內(nèi)容就是實(shí)際加工零件的具體過(guò)程[1]。此時(shí)，要想將原本的毛坯件生產(chǎn)設(shè)計(jì)成為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，必須要在粗加工到細(xì)加工的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)組裝配件和檢驗(yàn)后，滿足預(yù)期設(shè)定的生產(chǎn)加工要求；第二，工藝內(nèi)容。通過(guò)對(duì)實(shí)際機(jī)械加工步驟和實(shí)施內(nèi)容進(jìn)行全方位管控和約束，就能從基礎(chǔ)上控制器對(duì)零件加工精度的影響。比如說(shuō)，在正式加工前，員工要了解被加工零件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息和整體操作工序等；第三，工藝規(guī)程。這項(xiàng)工作無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完成，相反需要結(jié)合企業(yè)實(shí)際發(fā)展和所選技術(shù)等進(jìn)行整理分析，此時(shí)既需要進(jìn)行前期調(diào)查，又要按照規(guī)定要求進(jìn)行管控工作[2]。

1.2 問(wèn)題

由于我國(guó)機(jī)械加工工藝的發(fā)展較晚，所處環(huán)境和整體模式都不容樂(lè)觀。尤其是與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比較的情況下，不管是技術(shù)水平還是管理模式都涌現(xiàn)出了很多問(wèn)題，如資金不完善、技術(shù)過(guò)于老套等。因此，在新時(shí)代背景下，為了全面分析機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度產(chǎn)生的影響，必須要根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題，提出具有針對(duì)性的解決措施。下面對(duì)常見(jiàn)的幾點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單了解：第一，方法老套。員工作為機(jī)械加工工藝中影響零件加工精度的主要因素，他們?cè)诩庸て陂g操作技術(shù)的嫻熟程度和對(duì)尺寸設(shè)計(jì)的掌握程度等，會(huì)直接決定了零件出場(chǎng)前后的合格率。但由于我國(guó)并沒(méi)有針對(duì)零件加工提出核心技術(shù)，大部分都是從國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家中引進(jìn)來(lái)的，所以在實(shí)踐操作無(wú)法展現(xiàn)出自主創(chuàng)新性和適應(yīng)性[3]。因此，在未來(lái)機(jī)械加工工藝發(fā)展中，我國(guó)必須要針對(duì)不同類型的零件加工需求，自主研發(fā)和生產(chǎn)具有中國(guó)特色的工藝技術(shù)；第二，熱量引發(fā)形變。了解近年來(lái)我國(guó)機(jī)械加工零件的所有設(shè)計(jì)生產(chǎn)案例可知，由于加工期間會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的熱量，其很容易導(dǎo)致機(jī)床的結(jié)構(gòu)或磨具等發(fā)生形變，所以必然會(huì)在加工期間影響零件的精度。這就需要員工在管控?zé)崃康耐瑫r(shí)，避免內(nèi)部設(shè)施等發(fā)生不必要的形變[4]。

2 對(duì)零件加工精度構(gòu)成的影響

2.1 內(nèi)在因素

這項(xiàng)影響大都是由操作人員、管理內(nèi)容及應(yīng)用設(shè)備等引起的，主要分為：第一，在加工生產(chǎn)期間，技術(shù)人員對(duì)零件精度的掌握并不完善；第二，機(jī)械加工的管理工作不符合標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)定要去進(jìn)行精度管控，最常見(jiàn)的就是磨損等現(xiàn)象。通過(guò)引導(dǎo)管理人員進(jìn)行日常檢修與維護(hù)，有助于保障零件加工生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)誤差而影響精度；第三，應(yīng)用設(shè)備本身也會(huì)影響零件加工的精度，尤其是在安裝或檢查期間很難被員工所發(fā)現(xiàn)，所以這就要求員工在累積實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)這三方面內(nèi)容提出明確的解決措施[5]。

2.2 熱變形

結(jié)合下圖1分析可知，其作為機(jī)械加工期間機(jī)床震動(dòng)后的溫度變化情況，通過(guò)觀察分析可知隨著震動(dòng)時(shí)間的增加，實(shí)際溫度也會(huì)持續(xù)上升。而到達(dá)某一平衡數(shù)值后，這一熱量會(huì)逐漸趨向于穩(wěn)定，我們也將之前的區(qū)域稱之為預(yù)熱階段。需要注意的是，在溫度變化持續(xù)穩(wěn)定時(shí)，熱變形也會(huì)越發(fā)穩(wěn)定。由于這一條件下的加工誤差是非常具有規(guī)律的，所以在加工生產(chǎn)期間必須要在達(dá)到如圖所示的平衡區(qū)域后才能進(jìn)行操作[6]。

圖1 機(jī)床震動(dòng)后的溫度變化分析

結(jié)合實(shí)踐生產(chǎn)加工案例分析可知，由于熱變形對(duì)零件產(chǎn)生的影響非常大，一般產(chǎn)生誤差可以達(dá)到33.33%，所以為了有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，必須要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況提出有效的預(yù)防措施。比如說(shuō)，在機(jī)械生產(chǎn)加工期間，利用潤(rùn)滑油等工具來(lái)控制不同組件之間的摩擦，亦或是利用冷水降溫的方式來(lái)控制機(jī)械零件的熱變形。

2.3 受力變形

由于在機(jī)械加工生產(chǎn)期間，不管是設(shè)備還是零件都會(huì)在一定受力的影響下發(fā)生形變，這樣必然也會(huì)影響零件的加工精度。雖然兩者所受壓力存在差異，但從本質(zhì)上講主要出現(xiàn)在重力、傳動(dòng)力和切削力等方面。在這一過(guò)程中，要想避免受力變形對(duì)零件的精確度產(chǎn)生不良影響，必須要在科學(xué)調(diào)整零件和刀刃位置的基礎(chǔ)上，控制系統(tǒng)運(yùn)行期間的載荷數(shù)量，并嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行操作，這樣有助于在降低系統(tǒng)所受外力影響的同時(shí)，提高整體操作的抵抗性能[7]。

3 如何提升機(jī)械加工零件的精度

3.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)加工模式

一方面，要積極應(yīng)用和借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的加工工藝和基本設(shè)備，這樣能在不斷學(xué)習(xí)中科學(xué)處理我國(guó)機(jī)械加工工藝存在的問(wèn)題。根據(jù)近年來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家推廣機(jī)械加工技術(shù)獲取的成績(jī)進(jìn)行分析可知，納米、激光以及電磁等加工工藝都被引用到了實(shí)踐工作中，這些內(nèi)容既是我們學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是我國(guó)未來(lái)科研探究的主要課題；另一方面，要對(duì)我國(guó)現(xiàn)有機(jī)械加工工藝實(shí)施改造升級(jí)，這樣能在滿足我國(guó)產(chǎn)品生產(chǎn)制造需求的同時(shí)，保證零件的質(zhì)量和進(jìn)度。更為關(guān)鍵的是，行業(yè)企業(yè)在研究機(jī)械加工工藝及其對(duì)零件加工精度的影響時(shí)，還要關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)操作員工的培訓(xùn)工作，注重提高他們的專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)。這樣不僅能讓員工熟練操作機(jī)械加工的相關(guān)設(shè)備，而且可以控制機(jī)械設(shè)施在運(yùn)行期間受到的損傷。如下表1所示，其為我國(guó)常見(jiàn)加工方法和IT等級(jí)。

表1 常見(jiàn)加工方法與IT等級(jí)

3.2 注重加工設(shè)施的檢測(cè)維修與保護(hù)

通過(guò)在機(jī)械加工時(shí)提升生產(chǎn)效率，定期檢查應(yīng)用設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中潛藏的安全隱患，能保障機(jī)械加工設(shè)備在正常工作下，有序進(jìn)行零件加工的工作，最終可以從基礎(chǔ)上保障避免零件加工精度的降低。整合以往機(jī)械加工檢修保養(yǎng)工作情況可知，要想對(duì)機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行科學(xué)維護(hù)和保養(yǎng)，必須要做好以下幾點(diǎn)工作：第一，及時(shí)校正機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)區(qū)域；第二，全面檢查機(jī)械加工設(shè)施中包含的所有內(nèi)容；第三，確保機(jī)械加工設(shè)施可以在工作狀態(tài)下良好運(yùn)行；第四，積極引用現(xiàn)代化和先進(jìn)化的機(jī)械加工設(shè)施；第五，要運(yùn)用新設(shè)施取代舊設(shè)備，這樣能從效率上保障零件加工的質(zhì)量安全。

3.3 全面改進(jìn)磨削加工內(nèi)容

對(duì)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)發(fā)展而言，磨削作為直觀展現(xiàn)機(jī)械加工水平的有力工具，也是機(jī)械加工工藝中較為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。由于其在實(shí)踐操作中經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，所以不管是學(xué)習(xí)探討還是生產(chǎn)加工都是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重難點(diǎn)。針對(duì)近年來(lái)我國(guó)磨削工藝技術(shù)的應(yīng)用與完善情況分析可知，相比以往發(fā)展形式其已經(jīng)取得了較為優(yōu)異的成績(jī)。以上海市機(jī)床廠生產(chǎn)的MG A1432A型高精度萬(wàn)能外圓磨床為例，其能在高精度磨削的基礎(chǔ)上，保障最終零件加工的準(zhǔn)確性。而北京第二機(jī)床廠生產(chǎn)的MG1432C和MG1332C型的磨床也展現(xiàn)出了回轉(zhuǎn)精度高和整體穩(wěn)定性強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此最常應(yīng)用在加工車間、機(jī)修車間單件等區(qū)域。隨著我國(guó)科研技術(shù)水平的提高，針對(duì)這一內(nèi)容的升級(jí)改造也在有序進(jìn)行，此時(shí)不僅能解決以往機(jī)械加工零件存在的問(wèn)題，提高實(shí)際零件加工的精確度和有效性，而且可以為機(jī)企業(yè)發(fā)展提供更多效益。

3.4 控制外在影響因素

由于零件的精度會(huì)在加工工藝受力形變的影響下發(fā)生變化，所以為了控制加工工藝發(fā)生的形變現(xiàn)象，必須要結(jié)合加工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行有效處理。具體工作內(nèi)容分為：第一，定期檢查加工設(shè)施的零部件和所處位置的信息，并做好系統(tǒng)記錄。特別是加工期間最長(zhǎng)應(yīng)用的尺寸位置等，都需要員工結(jié)合實(shí)踐需求進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，以此避免機(jī)械加工工藝出現(xiàn)過(guò)多的數(shù)據(jù)偏差；第二，認(rèn)真檢查機(jī)械加工設(shè)備在運(yùn)行期間是否存在受損、碰撞等問(wèn)題，如果發(fā)現(xiàn)必須要及時(shí)處理，以此在保障機(jī)械設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量安全的同時(shí)，提升零件加工生產(chǎn)的精度；第三，全面監(jiān)督管控機(jī)械加工的工作環(huán)境，原因在于零件加工期間會(huì)出現(xiàn)大量金屬的碎屑，由于它很容易在加工期間進(jìn)入運(yùn)行設(shè)備當(dāng)中，影響整體設(shè)備質(zhì)量安全，所以要是沒(méi)有進(jìn)行正確處理的話，必然會(huì)影響最終加工精度。因此，要在培養(yǎng)員工正確處理意識(shí)和管控能力的同時(shí)，引導(dǎo)他們深入了解影響零件精度的各項(xiàng)原因，并在正確處理金屬碎屑的同時(shí)，保障零件加工的準(zhǔn)確性。

3.5 做好溫度管控工作

機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)形變的原因是指，設(shè)備在生產(chǎn)工作狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生大量多余的熱量，如果它們?nèi)窟M(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部，就會(huì)改變外部環(huán)境的溫度，影響最終加工生產(chǎn)得到的零件精度。整合以往機(jī)械加工工藝實(shí)施情況可知，最常見(jiàn)的降溫方式有：第一，在熟練掌握機(jī)械設(shè)備加工步驟的同時(shí)，全面了解零件切割、加熱時(shí)間等基本信息，而后在優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)性能的同時(shí)，快速排放多余的熱量。如果條件允許的情況下，也可以在機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)安裝空調(diào)，以此避免機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)因溫度變化而產(chǎn)生不良影響；第二，定期或不定期檢查機(jī)械加工設(shè)施的工作情況，科學(xué)調(diào)整它的運(yùn)行頻率，以此保障設(shè)備具備充足的散熱時(shí)間；第三，定期組織員工維修保護(hù)機(jī)械加工設(shè)施，利用潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑油等減少零部件之間的摩擦，并由此提升零件的加工精度。

3.6 向著數(shù)控化革新發(fā)展

在現(xiàn)代化科技技術(shù)理念全面創(chuàng)新的背景下，面對(duì)日益提升的現(xiàn)代制造科技技術(shù)，機(jī)械加工工藝在不斷優(yōu)化和改善中，還要基于數(shù)控加工進(jìn)行全方位分析。這樣不僅能保障機(jī)械加工工藝可以正確應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的零件，而且可以在加工期間提升自身的精確性和便捷性。現(xiàn)如今，隨著越來(lái)越多的機(jī)械企業(yè)開(kāi)始引用數(shù)控機(jī)床技術(shù)和設(shè)備，促使零件加工的各項(xiàng)要求也越來(lái)越高，此時(shí)為了保障最終生產(chǎn)零件的精確度和有效性，可以利用先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，這樣有助于員工從更科學(xué)的角度來(lái)分析如何降低機(jī)械加工生產(chǎn)對(duì)零件加工精度的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新時(shí)代背景下，面對(duì)日益上升的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)步伐，傳統(tǒng)意義上的生產(chǎn)加工工藝已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化城市建設(shè)和行業(yè)生產(chǎn)需求，并且隨著社會(huì)對(duì)零件質(zhì)量和精度要求的提升，如何在全新社會(huì)中分析機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響成為全世界關(guān)注的科研項(xiàng)目。同時(shí)，還要在零件生產(chǎn)加工期間加強(qiáng)機(jī)械加工工藝的研究與探索力度，此時(shí)在實(shí)踐發(fā)展中不管是政府還是企業(yè)機(jī)構(gòu)都要在明確未來(lái)生產(chǎn)目標(biāo)的同時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行機(jī)械加工，只有這樣才能全面提升加工人員的專業(yè)素養(yǎng)和工作技能，并從基礎(chǔ)上保障加工零件的質(zhì)量安全。通過(guò)保障機(jī)械零件的質(zhì)量安全，提升機(jī)械行業(yè)發(fā)展管理水平，有助于引導(dǎo)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)企業(yè)向著和諧穩(wěn)定的方向穩(wěn)步前進(jìn)，并積極保障企業(yè)發(fā)展所獲取的各項(xiàng)效益。