機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響

朱志鵬

摘 要：機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)中，影響零部件加工精度的因素多種多樣。機(jī)械加工工藝作為零部件加工的基礎(chǔ)工藝，對(duì)零件加工精度有很大的影響。文章探討了機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度造成影響的外在因素和內(nèi)在因素。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝；零件加工精度；影響因素

機(jī)械加工工藝就是利用機(jī)械加工的方法對(duì)毛坯進(jìn)行更改，使毛坯逐漸與零件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)相吻合。機(jī)械加工工藝對(duì)毛坯的更改包括對(duì)毛坯形狀的更改、毛坯尺寸的更改等。機(jī)械加工工藝作為零部件加工的基礎(chǔ)工藝，對(duì)零件加工精度有很大的影響。機(jī)械加工工藝越到位，零件加工的精度就越高，加工出來(lái)的零件與零件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)吻合度越高。而在機(jī)械加工過(guò)程中，由于多種原因，對(duì)零部件的加工精度造成了較大的影響，給機(jī)械加工的零件生產(chǎn)帶來(lái)了很大的損失。所以在利用機(jī)械加工工藝生產(chǎn)零件時(shí)，要對(duì)機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度造成影響的外在因素和內(nèi)在因素有準(zhǔn)確深刻的認(rèn)識(shí)，從而使機(jī)械加工工藝更加完善、更加到位，加工出來(lái)的零件精度更高。

1 機(jī)械加工工藝相關(guān)概念

機(jī)械加工工藝的相關(guān)概念主要有機(jī)械加工工藝流程、機(jī)械加工工藝和機(jī)械加工工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝流程是指工件或零件制造加工的步驟，是利用機(jī)械加工的方法對(duì)毛坯進(jìn)行更改，使毛坯逐漸與零件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)相吻合的過(guò)程。機(jī)械加工工藝對(duì)毛坯的更改包括對(duì)毛坯形狀的更改、毛坯尺寸的更改等。一般情況下，比較籠統(tǒng)的機(jī)械加工工藝流程主要是從粗加工到精加工，由精加工再到裝配，裝配結(jié)束進(jìn)行檢驗(yàn)，最后對(duì)檢驗(yàn)合格的零件或工件進(jìn)行包裝。機(jī)械加工工藝流程是使毛坯變成合格產(chǎn)品的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程由零件加工流程和零件加工步驟構(gòu)成，具體的機(jī)械加工流程和機(jī)械加工步驟中都有相應(yīng)具體的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這些步驟和流程中具體的機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械加工要求就是機(jī)械加工工藝。一般的機(jī)械加工工藝規(guī)程包括零件加工的工藝路線、加工工序的具體內(nèi)容、加工設(shè)備的具體情況等等。在零件加工過(guò)程中，流程是生產(chǎn)路線，規(guī)程對(duì)零件加工生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)，而加工工藝則決定著零件生產(chǎn)的精度。

2 機(jī)械加工工藝影響零件加工精度的內(nèi)在因素

機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度造成影響的因素可分為內(nèi)在因素和外在因素。機(jī)械加工藝系統(tǒng)本身的幾何精度是機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度造成影響的內(nèi)在因素。

（1）對(duì)零件加工精度造成影響的內(nèi)在因素成因。機(jī)械加工工藝系統(tǒng)本身的精度問(wèn)題是機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度造成影響的內(nèi)在因素。機(jī)械加工工藝系統(tǒng)本身的精度主要受到三個(gè)方面因素的影響：a.由于機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在出廠時(shí)，機(jī)械加工工藝系統(tǒng)本身的生產(chǎn)制造過(guò)程中出現(xiàn)精度問(wèn)題，因此在投入使用時(shí)對(duì)加工的零件精度造成影響；b.機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在安裝使用的過(guò)程中，由于與機(jī)械系統(tǒng)的安裝標(biāo)準(zhǔn)有差異，加上操作不精細(xì)、定位不準(zhǔn)確，導(dǎo)致在對(duì)零件加工的過(guò)程中使零件精度受到影響；c.機(jī)械系統(tǒng)加工工藝系統(tǒng)

在使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，由于機(jī)械系統(tǒng)加工工藝系統(tǒng)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，某些部位出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，使機(jī)械系統(tǒng)加工工藝系統(tǒng)對(duì)零件加工的精度受到影響。如機(jī)床、刀具和夾具等在出廠時(shí)，其構(gòu)件存在一定誤差或者在安裝使用過(guò)程中，安裝不到位、操作不精細(xì)、定位不準(zhǔn)確，或者機(jī)床、刀具和夾具等設(shè)備使用時(shí)間過(guò)程，導(dǎo)致了其部位的嚴(yán)重磨損，就會(huì)影響零件精度。

（2）機(jī)械加工藝系統(tǒng)本身的幾何精度問(wèn)題解決方法。由于機(jī)械加工工藝系統(tǒng)本身的幾何精度問(wèn)題，如機(jī)械設(shè)備出廠時(shí)本身就有誤差存在，以及在使用過(guò)程中，或安裝不到位、操作不精細(xì)、定位不準(zhǔn)確，或長(zhǎng)期使用造成磨損都會(huì)影響零件加工精度，所以為了控制誤差，可以采取一定的補(bǔ)償技術(shù)。如在自動(dòng)化、智能化的數(shù)控機(jī)床中，可以配備專業(yè)校正軟件，如果機(jī)床有誤差存在，可以在校正軟件中輸入補(bǔ)償數(shù)據(jù)，從使機(jī)床誤差降到最低，之后讓數(shù)控機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行即可；而對(duì)于一般型的機(jī)床，如果出現(xiàn)磨損，就可以通過(guò)參考校正數(shù)據(jù)、手動(dòng)操作設(shè)置螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及構(gòu)件的誤差補(bǔ)償。

3 機(jī)械工藝影響零件加工精度的外在因素

3.1 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的受力變形

（1）導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生受力變形的因素分析。在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)受力變形的情況，致使其位置、形狀出現(xiàn)輕微形變，進(jìn)而嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行和壽命減少。探究其緣由，發(fā)現(xiàn)主要是由兩個(gè)因素致使的。a.系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行強(qiáng)度大。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，系統(tǒng)所用的刀具、夾具等小構(gòu)件均要承受高強(qiáng)度的工作負(fù)荷，時(shí)間一長(zhǎng)就容易發(fā)生相對(duì)位置的位移，或是受力下的形變。b.各部件面臨多方受力。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)的部件不僅要承受系統(tǒng)本身施加的工作力度，還要承受來(lái)自加工零件施加的相對(duì)力度，同時(shí)又要承受部件與部件之間的磨擦力度。

（2）探究系統(tǒng)運(yùn)行中受力變形的解決方法。此前對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生受力變形的因素進(jìn)行了分析。由此，分析得出三個(gè)解決問(wèn)題的方案。a.通過(guò)改進(jìn)系統(tǒng)本身相對(duì)薄弱的構(gòu)件及部位，以提升系統(tǒng)本身的剛度和提高系統(tǒng)對(duì)外受力的抵抗性能，從而盡可能減少加工系統(tǒng)受力變形。b.從根源上實(shí)現(xiàn)減少變形，具體來(lái)說(shuō)就是通過(guò)降低系統(tǒng)運(yùn)行的載荷量，從而減少系統(tǒng)外力的大小。c.因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力、切削應(yīng)力等殘余應(yīng)力，而這些同樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)形變，所以，那些必須要進(jìn)行熱處理的零件應(yīng)該進(jìn)行退火處理，及時(shí)減少熱應(yīng)力，同時(shí)提升被加工工件本身的剛度，增強(qiáng)其抗應(yīng)力性能。

3.2 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的熱變形

實(shí)際上，機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，不僅僅會(huì)面臨多種力的影響，還會(huì)受到其他因素的影響。具體來(lái)講就是熱變形，包括刀具熱變形、被加工零件熱變形、機(jī)床本身及其構(gòu)件的熱變形。熱變形是指系統(tǒng)因受熱而發(fā)生的形變。它能夠嚴(yán)重破壞刀具與被加工零件之間的準(zhǔn)確幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，進(jìn)而嚴(yán)重影響加工零件的精度。這是因?yàn)樵谝话闱闆r下，由熱變形導(dǎo)致的零件精度誤差可以達(dá)到總誤差的60%～70%。而如果是在精密度要求較高的零件加工及大型零件加工過(guò)程中這個(gè)誤差比例還會(huì)更高。對(duì)于機(jī)械加工工藝系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的熱變形可采用潤(rùn)滑油減少機(jī)床部件摩擦從而減少因摩擦產(chǎn)生的熱量，也可以采用冷卻水等強(qiáng)制降溫的方式，吸收加工生產(chǎn)中產(chǎn)生的熱量。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著機(jī)械加工工藝技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)的加工技術(shù)也在快速發(fā)展。為了進(jìn)一步提高零部件加工企業(yè)所生產(chǎn)出來(lái)的零部件精度更高，減少零部件生產(chǎn)的不合格率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高零部件生產(chǎn)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，需要零部件企業(yè)加強(qiáng)機(jī)械加工工藝的研究和投入，把影響零件精度的外在因素和內(nèi)在因素降到最低程度。

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