淺談機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響

沈志強(qiáng)

【摘 要】隨著機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)零件加工也提出了更高的要求。而機(jī)械加工工藝與零件加工精度有著密切的聯(lián)系，所以還需要對(duì)二者的關(guān)系展開(kāi)分析。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響，則可以尋求途徑有效提高零件加工精度，從而滿(mǎn)足人們對(duì)零件加工精度的要求。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工工藝；零件；加工精度；影響

0 引言

在現(xiàn)實(shí)生活中，各行各業(yè)使用的機(jī)械設(shè)備都是由不同的零件組成的。而這些零件的精度是否符合要求，將直接影響機(jī)械設(shè)備的性能。所以，隨著人們對(duì)機(jī)械設(shè)備性能要求的提高，目前人們對(duì)零件加工精度也提出了更高的要求。而機(jī)械加工工藝與零件加工精度有著密切的關(guān)系，因此有必要對(duì)機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響展開(kāi)分析，從而更好的促進(jìn)機(jī)械加工制造行業(yè)的發(fā)展。

1 機(jī)械加工工藝與零件加工精度

1.1 機(jī)械加工工藝概述

所謂的機(jī)械加工工藝，其實(shí)就是利用相關(guān)工藝技術(shù)將毛坯制作成機(jī)械零件和工件的方法，是一個(gè)使毛坯與零件相吻合的機(jī)械加工流程。在加工的過(guò)程中，需要使毛坯打磨和零件的加工滿(mǎn)足一定的精度要求。通常的情況下，需要先完成零件的粗加工，然后再進(jìn)行零件的精加工。其中，粗加工就是進(jìn)行毛坯和零件的大體打磨，需要使加工出的毛坯和零件接近加工要求。而精加工需要進(jìn)行精確計(jì)算，以便使毛坯和零件達(dá)到最大的吻合程度。

1.2 機(jī)械加工工藝與零件加工精度的關(guān)系

完成機(jī)械加工后，需要開(kāi)展相應(yīng)的檢驗(yàn)工作，以便將不符合規(guī)定誤差范圍的零件淘汰。而機(jī)械加工工藝流程是否嚴(yán)謹(jǐn)，將直接關(guān)系到零件加工精度能否滿(mǎn)足加工要求。所以，機(jī)械加工工藝實(shí)際上是將毛坯改造成合格零件的程序，對(duì)零件加工精度有著嚴(yán)格的要求。在整個(gè)加工的過(guò)程中，需要按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工過(guò)程的嚴(yán)格執(zhí)行，從而避免外界因素干擾引起的零件加工精度不準(zhǔn)。就目前來(lái)看，機(jī)械加工工藝較為多樣，但零件加工的精度也在不斷提高。而零件加工精度的提高，也能夠反映出加工工藝的精密性[1]。所以，還需要了解機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響，從而尋求途徑進(jìn)行機(jī)械加工工藝的細(xì)化和改進(jìn)，繼而使零件加工精度得到有效提升。

2 機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響

2.1 數(shù)控編程對(duì)零件加工精度的影響

在使用機(jī)械加工工藝進(jìn)行零件加工的過(guò)程中，需要通過(guò)數(shù)控編程進(jìn)行加工機(jī)床的控制。而數(shù)控技術(shù)始終將高精度當(dāng)成是追求的目標(biāo)，所以數(shù)控工藝將對(duì)零件加工精度產(chǎn)生重要的影響。首先，在數(shù)控編程一開(kāi)始就要進(jìn)行編程原點(diǎn)的選擇。而能否恰當(dāng)進(jìn)行原點(diǎn)的選擇，將會(huì)直接影響零件的加工精度。因?yàn)?，恰?dāng)進(jìn)行編程原點(diǎn)的選，可以避免因尺寸公差換算導(dǎo)致的加工誤差。其次，在編程時(shí)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，而能否合理處理數(shù)據(jù)將對(duì)零件的輪廓軌跡加工精度帶來(lái)影響。在這一環(huán)節(jié)，還要做好未知編程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。再者，數(shù)控編程還需要選擇合理的加工路線(xiàn)。而零件加工路線(xiàn)的選擇，將直接對(duì)零件加工效率及精度產(chǎn)生影響。此外，在零件加工的過(guò)程中，如果選擇的插補(bǔ)方式不當(dāng)，就會(huì)對(duì)零件加工精度產(chǎn)生影響。同時(shí)，無(wú)論使用哪種插補(bǔ)方式，都會(huì)進(jìn)行誤差的積累[2]。在誤差積累到一定程度后，機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)定位誤差和移動(dòng)，從而導(dǎo)致零件加工精度受到影響。所以，還要在數(shù)控編程過(guò)程中進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，以便較好的控制零件加工精度。

2.2 幾何精度對(duì)零件加工精度的影響

在零件加工的過(guò)程中，切割和打磨等工藝需要人工完成，所以基本很難達(dá)到分毫不差。在這種情況下，零件加工將出現(xiàn)幾何參數(shù)誤差，從而使零件的加工精度受到影響。一方面，在加工過(guò)程中需要進(jìn)行刀具的使用，所以刀具的精度將對(duì)零件加工精度產(chǎn)生重要的影響。利用刀具進(jìn)行切削作業(yè)時(shí)，由于刀面、刀刃與工件將發(fā)生摩擦力作用，所以刀具將受到磨損。在磨損到一定程度后，工件表面的摩擦值就會(huì)增加，從而導(dǎo)致刀具在切削過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)，并且最終導(dǎo)致切削形狀的變化。想要解決這一問(wèn)題，還要使刀具的安裝精度和耐磨性得到提高。同時(shí)，還要在日常工作中加強(qiáng)刀具養(yǎng)護(hù)，并且使用補(bǔ)償裝置進(jìn)行磨損補(bǔ)償。另一方面，機(jī)械加工的機(jī)床連續(xù)不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，將導(dǎo)致主軸發(fā)生回轉(zhuǎn)誤差。而在主軸偏離標(biāo)準(zhǔn)中心軸線(xiàn)的情況下，零件加工也將出現(xiàn)一定的誤差[3]。因?yàn)?，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)力可以對(duì)零部件加工的相對(duì)位置進(jìn)行控制，所以主軸偏差將會(huì)直接影響零件表面加工平整度。為解決這一問(wèn)題，還要嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)床主軸裝配，并且在日常工作中加強(qiáng)保養(yǎng)。

2.3 受力變形對(duì)零件加工精度的影響

在機(jī)械加工的過(guò)程中，涉及到機(jī)床、工件、工具和夾具這四個(gè)組成部分的運(yùn)動(dòng)，所以系統(tǒng)加工過(guò)程中會(huì)承受各種作用力，如夾具夾緊力、工件重力和工具切削力等。在力的綜合作用下，系統(tǒng)內(nèi)部將產(chǎn)生疲勞變形，從而形成一定的加工誤差。就目前來(lái)看，這些作用力可以劃分成兩種，即加工外力和殘余應(yīng)力。

在不同外力的作用下，零件加工精度也將受到不同的影響。比如在刀桿剛度比外圓車(chē)刀剛度小的情況下，二者的剛度差就會(huì)引起刀桿變形，從而使零件孔的精度受到影響。在刀具和機(jī)床剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工件時(shí)，零件就會(huì)發(fā)生變形。受到機(jī)床本身的壓力，其也會(huì)出現(xiàn)剛性變化，并且導(dǎo)致零件加工精度受到影響[4]。而想要對(duì)外力帶來(lái)的零件加工誤差進(jìn)行預(yù)防，還需要減少系統(tǒng)荷載受力程度，并且使系統(tǒng)受力薄弱點(diǎn)得到解決。具體來(lái)講，就是做好加工材料和機(jī)床的選擇，以便提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命。

在零件加工的過(guò)程中，其將產(chǎn)生一些殘余應(yīng)力。比如，在零件澆鑄和鍛打后進(jìn)行冷卻時(shí)，之前產(chǎn)生的毛坯應(yīng)力就會(huì)在厚度不均的部位或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位使零件出現(xiàn)不同的冷卻收縮速度。而在零件內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的情況下，零件加工精度就會(huì)受到影響。為解決這一問(wèn)題，還需要利用自然時(shí)效和采取人工時(shí)效進(jìn)行殘余應(yīng)力的消除。具體來(lái)講，就是在完成零件鑄造和鍛造后，將成型的毛坯放置一段時(shí)間。而在這段時(shí)間內(nèi)，隨著溫度的降低，零件內(nèi)部的應(yīng)力也將逐漸消除。采取人工時(shí)效，則需要將加工零件再加熱，然后在一定溫度隨爐冷卻。除了使用熱冷卻方法，也可以利用振動(dòng)裝置使零件產(chǎn)生共振，從而進(jìn)行零件內(nèi)部應(yīng)力的消除。

2.4 熱變形對(duì)零件加工精度的影響

在零件加工的過(guò)程中將產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱變形，并且影響零件的加工精度。首先，工件在熱侵蝕下將會(huì)出現(xiàn)變形，從而導(dǎo)致工件精度受到影響。針對(duì)這一問(wèn)題，還需要使用冷卻劑預(yù)防工件熱變形。其次，刀具在切削過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，從而導(dǎo)致刀具出現(xiàn)熱變形。為避免這一問(wèn)題的產(chǎn)生，還需要使用冷卻劑和潤(rùn)滑劑加快刀具散熱。此外，機(jī)床在熱源散步不均和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下也會(huì)出現(xiàn)熱變形，還要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制。

3 結(jié)論

總而言之，在零件加工的過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響，從而尋求合理的途徑進(jìn)行加工工藝的改進(jìn)，繼而使零件加工精度得到提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]高晚生.基于機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度影響對(duì)策的研究[J].科技視界，2015，12：85+200.

[2]趙漢悅.淺談機(jī)械加工工藝過(guò)程對(duì)閥門(mén)零件精度的影響[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，16：48.

[3]趙會(huì)民.淺談機(jī)械加工工藝對(duì)產(chǎn)生誤差的影響及其解決措施[J].裝備制造技術(shù)，2013，11：120-121.

[4]鄧天凱.關(guān)于機(jī)械零件加工精度的影響因素及應(yīng)對(duì)策略探討[J].科技風(fēng)，2015， 11：88.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]