機(jī)械加工工藝對工件加工精度的影響分析

劉保平 張紅琴

摘要：隨著我國科技實力的快速提高，新技術(shù)、設(shè)備不斷地涌現(xiàn)，有效提高了我國工業(yè)化、機(jī)械化的程度，促進(jìn)了工件加工技術(shù)的提高，對這個行業(yè)的發(fā)展起到了輔助作用。就工件加工而言，其精度直接影響著工件的使用，所以其精度標(biāo)準(zhǔn)、錯誤容差率都比較嚴(yán)格，一旦精度不夠，工件只能進(jìn)行報廢，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本提高，影響企業(yè)未來的持續(xù)性發(fā)展。以加工過程的意義為出發(fā)點(diǎn)，分析了影響工件加工程度的因素，探討了利用加工技術(shù)提高工件加工精度的策略。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;加工精度;加工工藝

1機(jī)械加工工藝的含義

在加工工件的生產(chǎn)過程中，不可避免地要使用機(jī)械加工來加工工件的毛坯，最終保證工件的尺寸、公差、安裝等精度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一般在粗加工后進(jìn)行精加工，經(jīng)過這個工序后，毛坯逐漸加工成標(biāo)準(zhǔn)品，這個工序就是機(jī)加工工序。在此過程中，毛坯的整個加工應(yīng)在粗加工過程中完成，主要是毛坯的整體輪廓、尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)逐步達(dá)到圖紙設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)。毛坯經(jīng)過拋光等精密加工處理，使各種尺寸和結(jié)構(gòu)的毛坯都能滿足圖紙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

2機(jī)械加工工藝影響工件加工精度的因素

2.1機(jī)械加工系統(tǒng)內(nèi)部的因素

在影響工件加工精度的因素中，加工系統(tǒng)的內(nèi)部因素是造成精度問題的主要因素之一。加工系統(tǒng)內(nèi)部因素造成的精度偏差一旦發(fā)生就很難消除，在機(jī)床加工過程中，幾何精度誤差會導(dǎo)致工件后續(xù)加工的精度誤差較大。因此，機(jī)器加工過程的相關(guān)程序往往對設(shè)備搬運(yùn)有很高的標(biāo)準(zhǔn)，而設(shè)備的質(zhì)量和精度也對工件的精度有非常直接的影響。一般來說，加工環(huán)節(jié)使用的機(jī)床是比較大的聯(lián)軸器，以滿足工件的精度要求。機(jī)械安裝過程中的偏差導(dǎo)致機(jī)械工件在加工過程中的精度出現(xiàn)偏差，機(jī)械設(shè)備在加工和生產(chǎn)過程中的磨損是直接原因。

2.2機(jī)械加工系統(tǒng)外部的因素

加工系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的機(jī)械變形有時會受到外力的影響，從而降低工件的精度，造成偏差，損害加工系統(tǒng)各種機(jī)械設(shè)備的使用壽命。影響工件處理的外部因素包括：首先，加工系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備過于密集，無法操作，在機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，工具、夾具和其他部件承受著非常繁重的工作量。隨著操作時間的增加，高壓部分變形或移動，從而導(dǎo)致更高的加工精度。其次，在加工工件的過程中，機(jī)械設(shè)備的各個部件都承受著載荷，這不可避免地影響了工件在加工過程中的精度。在搬運(yùn)系統(tǒng)的日常運(yùn)行過程中，系統(tǒng)內(nèi)部的部件也承受著很大的壓力，待加工的工件也在搬運(yùn)系統(tǒng)中產(chǎn)生了反作用力。除了這兩種壓力對加工系統(tǒng)工作過程的影響外，系統(tǒng)內(nèi)部零件的運(yùn)行產(chǎn)生相互摩擦，零件很容易磨損，施加的力不斷減小而影響加工精度。

2.3機(jī)械加工系統(tǒng)加工中的熱變因素

在加工工件的過程中，有些工件對長度有特殊要求，所以由于磨削時長度過大等問題，最終工件的表面溫度很高，但內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度不同。由于極端的溫差，工件上的溫度會發(fā)生變形，最后，機(jī)床本身及其結(jié)構(gòu)會發(fā)生熱變化。加工工件時，機(jī)床及其部件在加工過程中受到各種力和反作用力，使機(jī)床整體溫度升高。機(jī)床溫度升高時，影響機(jī)床與內(nèi)部零件的適用性，在高溫環(huán)境下，機(jī)床緊耦合零件之間存在微小間隙，造成偏差。此外，機(jī)床整體發(fā)熱不僅影響機(jī)床本身的正常運(yùn)行，而且溫度過高還會降低機(jī)床的轉(zhuǎn)速，影響加工精度和零件質(zhì)量。

3機(jī)械加工工藝對工件加工精度的控制方法

3.1檢測機(jī)械設(shè)備，完善編程系統(tǒng)

為了進(jìn)一步研究加工工藝對機(jī)械零件加工精度的影響，相關(guān)技術(shù)操作人員首先要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的加工制造工藝進(jìn)行深入研究和詳細(xì)分析，然后再仔細(xì)研究工藝，作為機(jī)械零件加工過程中涉及的主要人員，相關(guān)技術(shù)操作人員在使用加工過程的過程中，應(yīng)注意機(jī)械設(shè)備檢查的合理安排。因此，相關(guān)技術(shù)操作人員應(yīng)與管理人員一道，研究機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量檢驗和后續(xù)管理操作。然后改進(jìn)機(jī)器設(shè)備，逐步優(yōu)化加工機(jī)器零件的編程系統(tǒng)。

3.2數(shù)控編程工藝控制

為有效避免數(shù)控編程技巧對數(shù)控機(jī)床銑削精度的影響，可采用以下策略控制某些加工過程：淤加工路徑控制。主要控制措施有：首先，在進(jìn)刀和退刀編程中，銑削精度受刀具本身直徑的急劇變化和機(jī)床速度的影響，因此必須設(shè)定并盡可能遠(yuǎn)離圓弧。其次，在工件的數(shù)控銑削中，應(yīng)盡可能選擇順銑工藝，這樣更有利于提高工件的表面精度，延長刀具的使用壽命。如果砂子粘在工件表面或硬化，通過逆銑來防止刀具被工件損壞。對于添加了非金屬材料的工件，特別是添加了纖維材料的工件，應(yīng)采用逆銑進(jìn)行銑削，以保證纖維被完全切斷，銑削精度好。最后，注意銑削路徑的合理選擇。在具體加工中，如果工件位置對精度要求不高，可按照最短路徑法進(jìn)行銑孔加工，有效縮短加工路徑。但這種加工方式在一定程度上影響了Y方向的加工精度，不適合銑削對定位精度要求較高的工件。如果工件對定位要求高，則應(yīng)按確保精度的路徑進(jìn)行銑削。這種處理方法雖然導(dǎo)致加工路徑的延長，但Y方向的銑削精度可以得到很好的控制。

②合理確定編程起源，一個關(guān)鍵策略涉及兩個方面：首先，應(yīng)選擇一些數(shù)值計算比較簡單的點(diǎn)進(jìn)行計算，以有效避免尺寸鏈中的變換誤差。其次，要盡量做好工藝基準(zhǔn)或設(shè)計基準(zhǔn)的選擇，這樣就可以科學(xué)地控制機(jī)銑的加工精度，保證加工質(zhì)量。

3.2加強(qiáng)對機(jī)械零部件加工流程的監(jiān)督與管理

單靠技術(shù)研發(fā)工作并不能完全提高機(jī)械加工零件的精度，因此要進(jìn)一步規(guī)范機(jī)械加工零件的具體工藝流程，需要科學(xué)合理的監(jiān)督管理。相關(guān)管理人員應(yīng)認(rèn)識到加強(qiáng)機(jī)械零件加工過程控制的重要性和必要性，通過科學(xué)管理和嚴(yán)格監(jiān)督，逐步優(yōu)化機(jī)械零件加工的具體流程，機(jī)械零件在完成設(shè)計、加工和生產(chǎn)過程后，需要相應(yīng)的質(zhì)量控制工作作為保證。同時，在機(jī)械零件加工過程中，要對相關(guān)行政人員負(fù)責(zé)，對機(jī)械零件加工制造的全過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。

4結(jié)語

綜上所述，在工件的加工制造中，加工過程中影響工件加工精度的因素很多，如果控制不合理，工件加工出來的產(chǎn)品就不能滿足高精度的要求。隨著社會經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中仍然占有十分重要的地位，工件加工企業(yè)必須在技術(shù)人員中充分考慮加工技術(shù)的各種影響因素，采取有效措施，查明設(shè)備、材料、技術(shù)、環(huán)境等方面的問題。在安全第一、質(zhì)量第一的前提下，全面提高工件的加工精度，不斷提高工件在生產(chǎn)加工過程中的合格率，確保企業(yè)實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)在國際市場的核心競爭力，有利于我國機(jī)械制造業(yè)朝著和諧、穩(wěn)定、創(chuàng)新、卓越的方向穩(wěn)步前行。

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