加工精度受機械加工工藝的影響研究

韋紅星

（江西九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西九江332007）

加工精度受機械加工工藝的影響研究

韋紅星

（江西九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西九江332007）

機械加工工藝與人類社會生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率的需要直接相關(guān)。一般來說，人類生產(chǎn)需求越高，對生產(chǎn)效率的要求越高，機械加工工藝的精度要求就越高。受到加工工藝本身的影響，加工精度因機床精度不同、受力變形程度不同、熱變形程度不同等有所變化?；诖耍恼聦μ岣邫C械加工精度的基本措施進(jìn)行分析，以期為當(dāng)前機械加工過程中加工精度的提高提供可行建議。

加工精度；機械加工工藝；影響因素；措施

1 機械加工工藝的概念

零件加工之前，首先需要根據(jù)其基本性能、實際應(yīng)用情況等進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，確定加工工藝流程圖，對零件的基本尺寸、形狀以及具體的加工方法等進(jìn)行明確規(guī)定，進(jìn)而通過合理選材，借助于工件、機床、夾具等對零件進(jìn)行加工制作。綜合整體加工流程來看，從圖紙選定開始到后期機床、夾具的使用等，都可能對零件加工進(jìn)度產(chǎn)生影響。

2 機械加工工藝中影響加工工藝的影響因素

（1）機床因素影響。機床對加工精度的影響可以表現(xiàn)在刀具變形造成的誤差、機床調(diào)整產(chǎn)生的誤差以及機床本身存在的傳動鏈磨損誤差等。在制作過程中，由于刀具表面與加工零件之間頻繁接觸，雖然單刃刀的使用不一定對零件使用精度造成影響，但有可能造成其形狀精度的改變。調(diào)整誤差表現(xiàn)為在加工過程中，由于機床、刀具或者夾具的相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)整不準(zhǔn)確，造成加工數(shù)據(jù)與零件精度要求不匹配的情況，進(jìn)而產(chǎn)生某些加工誤差。機床本身的誤差重點表現(xiàn)為磨損誤差，比如傳動鏈誤差主要表現(xiàn)傳動機構(gòu)在制作、使用過程中發(fā)生磨損，加之機床維護不到位，造成零件在相對運動過程中產(chǎn)生誤差，一般來說，可以從減少傳動鏈基本部件入手減少誤差。導(dǎo)軌誤差同樣為磨損誤差的一種，主要表現(xiàn)為機床移動部件的位置不準(zhǔn)確，進(jìn)而產(chǎn)生的某些相互位置誤差或者零件扭曲程度誤差，可通過導(dǎo)軌潤滑或者導(dǎo)軌工作結(jié)構(gòu)調(diào)整、加固保護裝置等角度減少誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差作為機床誤差的表現(xiàn)形式之一，主要從軸向竄動、純角度擺動、純徑向圓跳動等三方面影響零件加工精度，需要從安裝精度出發(fā)對主軸組件進(jìn)行調(diào)整。

（2）受力變形影響。一般來說，加工工藝系統(tǒng)包括機床、工件、工具和夾具四部分內(nèi)容。在總體加工過程中，重力、切削力等變化都可能造成機床等不同系統(tǒng)用具的變形，進(jìn)而導(dǎo)致工件或者刀具位置改變，影響零件的切削尺寸或者基本形狀。如果工件強度不夠，在機床或刀具的作用力下，加工的零件較易變形。

（3）熱變形影響。機械加工過程中，機床熱變、刀具熱變等的出現(xiàn)都可能成為加工精度的影響因素。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在加工精度誤差過程中，由于機床或加工工件熱變形引起的誤差可達(dá)到加工精度總誤差概率的40%～48%。在機械加工過程中，機床或某些機械制造工件等經(jīng)過反復(fù)的摩擦和使用，加之降溫工作不到位，產(chǎn)生熱脹冷縮的情況，導(dǎo)致零件總體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，不同工件之間的切合度降低，進(jìn)而影響正在加工零件的精度。比如在某一工件的單面切削過程中，由于加工表面受熱程度的上下差異，有可能引起工件起拱的情況。正常加工時，機械會自動削平起拱的部分，但是溫度下降之后，原有起拱的部位反會變?yōu)榘疾郏M(jìn)而產(chǎn)生加工精度誤差。

3 提高機械加工精度的措施

（1）確定合理工藝流程圖。工藝流程圖決定著加工過程中的加工方法、加工步驟以及加工零件的最終尺寸、幾何形狀等，是零件加工精度的決定要素。因此，為有效提高加工精度，首先需要從加工流程圖入手，在總體設(shè)計過程中，需要綜合多方面因素，考慮到力學(xué)原理、熱脹冷縮原理可能給正常加工造成的影響，以避免如熱變形、受力變形等非正常因素，同時綜合分析機床磨損情況，盡可能減小加工誤差。當(dāng)然，有效的工藝流程圖不僅具備可操作性，而且可以縮短工藝過程，以達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)周期和成本的目的，盡可能減少某些流程操作過程中導(dǎo)致精度不足的影響，以此來獲得更多質(zhì)量高且符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的零器件。

（2）優(yōu)化加工補償技術(shù)?；静僮髁鞒虉D確定以后，需要根據(jù)具體操作過程中可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行機床、工件等的控制，利用差異性的補償策略如及時調(diào)整操作數(shù)據(jù)、使用特定操作軟件等對機床工作中可能出現(xiàn)的各類磨損情況進(jìn)行矯正。面對傳統(tǒng)的機床裝置，則需要調(diào)整正尺數(shù)據(jù)進(jìn)行操作補償，以保證機床總體的有效工作。同時，針對機床基本數(shù)據(jù)無法滿足現(xiàn)有工作要求的情況，如刀具或者夾具出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，要進(jìn)行及時的維護、檢修以及刀具更換。另外，企業(yè)還需要根據(jù)自身發(fā)展水平和發(fā)展需要，積極引進(jìn)先進(jìn)的機械加工設(shè)備，進(jìn)行加工工藝的創(chuàng)新，盡可能縮短工藝流程并提高加工精度。

（3）提高工藝加工過程自動化水平。工業(yè)水平的發(fā)展促使機械加工零件精度要求的提升，同時也出現(xiàn)加工設(shè)備無法滿足基本使用需求的情況?；诖耍瑸樘岣吡慵庸すぷ鞯默F(xiàn)代化水平，盡可能滿足零件加工的基本生產(chǎn)需要，可采用引進(jìn)數(shù)控機床設(shè)備的方式，滿足智能化的誤差補償控制、故障自診、信息集成等要求。同時還可配套使用其他裝配作業(yè)、以柔性制造系統(tǒng)為主的先進(jìn)加工工藝等?？傊?，從加工工藝的自動化角度出發(fā)，避免機床工作數(shù)據(jù)人工調(diào)整的誤差，進(jìn)而有效增強機床工作的準(zhǔn)確度，實現(xiàn)對整體加工過程的有效控制。

（4）提高從業(yè)人員基本素質(zhì)。工作人員素質(zhì)的提高，能夠為機械加工工藝的精準(zhǔn)化提供保障，是保障加工精度的重要舉措。在工作過程中，企業(yè)需要根據(jù)當(dāng)前機械加工工藝的發(fā)展情況、企業(yè)基本工藝要求等對加工人員進(jìn)行培訓(xùn)，以便加工人員及時明確當(dāng)前機械的加工要求、機械加工的新型方法等；同時，可以采用經(jīng)驗交流的形式，定期組織機械加工交流會，幫助操作人員不斷熟悉具體操作流程的同時，鼓勵其進(jìn)行加工工藝的創(chuàng)新，比如創(chuàng)新設(shè)計零件加工步驟以減少零件加工過程可能造成的加工精度影響，或者創(chuàng)新應(yīng)用智能化、信息化技術(shù)提高工作效率等。

4 結(jié)語

隨著工業(yè)時代的到來使機械的應(yīng)用越來越普遍，而作為直接影響機械工作水平的零件精度問題，需要引起相關(guān)人員或部門的重視。為有效保證加工零件的精度，提高我國綜合化加工技術(shù)水平，減少零件不合格率，促進(jìn)企業(yè)整體效益的提升，需要從工藝流程圖設(shè)定、加工補償技術(shù)完善、工藝自動化水平提高以及從業(yè)人員基本素質(zhì)提高角度入手，通過對機床磨損、零件受力情況、零件加工過程中的熱變形情況等的控制，減小不同因素可能造成的零件精度的影響，進(jìn)而促進(jìn)零件總體加工精度的有效提高，以便生產(chǎn)出更多符合要求的機械產(chǎn)品。

［1］劉志剛.試析機械加工工藝對加工精度的影響［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，（29）.

［2］付瓊芳.工藝系統(tǒng)誤差對機械加工精度的影響［J］.機械制造與自動化，2010，（5）.

Machining Accuracy Affected by the Machining Process

WEI Hong-xing
（Jiangxi Jiujiang Vocational and Technical College，Jiujiang，Jiangxi 332007，China）

The machining process is directly related to the needs of human social production and production efficiency.In general，the higher the demand for human production is，the higher the requirements for productivity and the higher the accuracy of the machining process is.According to the influence of the processing technology itself，the machining accuracy is different due to the different precision of the machine，different degree of deformation and different degree of thermal deformation.Based on this，the paper analyzes the basic measures to improve the machining precision，so as to analyze the current machining process Improve the accuracy of processing to provide feasible recommendations.

machining precision；mechanical processing technology；influencing factors；measures

TH161

A

2095-980X（2017）03-0011-02

2017-02-12

韋紅星（1966-），湖北鄂州人，大學(xué)本科，工程師，主要研究方向：機械加工。