機械加工工藝對加工精度的影響研究

楊德財 李芳溪 黃保娟

[摘要]機械加工是社會生產(chǎn)中一個重要的組成部分，機械加工工藝流程比較復(fù)雜，一般都由很多環(huán)節(jié)構(gòu)成，操作步驟也比較繁瑣。在機械加工過程中，往往會產(chǎn)生一定的加工誤差，造成加工精度的不足。本研究針對我國機械加工的現(xiàn)狀，就影響機械加工精度的因素方面進(jìn)行了深刻的探究。

[關(guān)鍵詞]機械 加工 精度

一、機械加工工藝精度相關(guān)研究

在機械加工工作中，常常會有很多客觀性因素影響加工的成果，其中機械加工工藝精度是一個重要方面。機械加工工藝主要由前期的生產(chǎn)過程和后期的加工工藝過程組成，在這兩個過程中，對工藝技術(shù)都有嚴(yán)格的要求。加工精度是指零件加工后的尺寸、幾何形狀和相互位置等幾何參數(shù)與理想零件幾何參數(shù)相符合的程度，它們之間的偏離程度則為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。

當(dāng)對機械零件進(jìn)行加工時，需要一個專門的系統(tǒng)來進(jìn)行相關(guān)操作，這就是機械加工工藝系統(tǒng)。一般來說，機械加工工藝系統(tǒng)由工件、機床、工具以及夾具等組成。機械加工系統(tǒng)是整個機械加工工程的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品加工精度的重要保障。在實際生產(chǎn)加工中，要提高零件加工的精度，就必須要了解影響零件加工精度的各種因素及其發(fā)生的原因。

二、我國機械加工工藝現(xiàn)狀

改革開放以來，通過技術(shù)改造和引進(jìn)國外先進(jìn)制造技術(shù)，使我國的機械加工工藝水平有了長足的進(jìn)步，但是仍然存在機械加工工藝自動化水平低的問題。很多的機械加工廠使用傳統(tǒng)的機械加工工藝，存在依靠大量人力勞動，自動化程度低，對生產(chǎn)過程的控制性差等先天不足，同時傳統(tǒng)的機械加工工藝還有生產(chǎn)周期長，操作過程繁瑣，原材料消耗量大等不利之處，這些都會影響到產(chǎn)品的加工精度。

工藝流程是機械加工進(jìn)行的基本依據(jù)，加工工藝是每個環(huán)節(jié)的詳細(xì)參數(shù)，設(shè)計完善的機械加工工藝對零件生產(chǎn)具有很重要的作用。然而，在實際的設(shè)計工作中，由于一些設(shè)計人員對加工設(shè)備的工作要求了解不夠，對原材料的狀況不夠明了，對產(chǎn)品生產(chǎn)要求缺乏透徹的理解，造成了機械加工工藝流程圖的設(shè)計過程中出現(xiàn)了漏洞或者偏差，造成了機械加工工藝存在局部不合理之處，降低了產(chǎn)品的加工精度。

三、機械加工工藝對精度的影響

（一）加工工藝系統(tǒng)受力變形，對精度產(chǎn)生影響

機械加工的工藝系統(tǒng)包括機床、工件、工具和夾具，在使用這些工具的過程中，往往會由于夾緊力、切削力以及重力作用影響，使工藝系統(tǒng)發(fā)生變形。變形一旦發(fā)生，就會使原本處于靜態(tài)幾何關(guān)系發(fā)生改變，進(jìn)而影響零件的精度。要想將此種誤差影響減至最低，就需要盡可能的將工藝系統(tǒng)受力變形降到最低。

（二）加工工藝的原理誤差，對精度產(chǎn)生影響

在機械加工過程中，其為了完成加工零部件表面的輪廓需要采用近似的成形運行或刀刃輪廓進(jìn)行加工，在這樣的加工過程中所產(chǎn)生的誤差即為加工原理誤差。在機械加工的理論上為了達(dá)到加工零部件精確的表面，需要采用理想的加工原理和精準(zhǔn)的成形運動，但在實際工作當(dāng)中，精確的加工原理很難實現(xiàn)，與理想值之間有著很大的差距，如果單一為了追求精準(zhǔn)的理論，往往會嚴(yán)重影響加工效率，達(dá)不到預(yù)期的經(jīng)濟效益。同時機床和加工用具之間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)也會造成制造上的難度，這其中有太過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)，所以會造成機床上運轉(zhuǎn)過程中的誤差增加，很難保證加工的精度。所以現(xiàn)在面對機械加工企業(yè)的一個重要問題就是如何更合理的采用近似的原理以增加加工的精度，這是一個急需解決的問題，需要廣大技術(shù)人員進(jìn)行刻苦鉆研，從而確保加工過程中的精準(zhǔn)度，以保證加工零部件的質(zhì)量，同時通過采用科學(xué)合理的工藝措施，可以有效的提高加工的生產(chǎn)率，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

（三）工藝系統(tǒng)熱變形容易對加工精度產(chǎn)生影響

在機械加工過程中，熱處理技術(shù)是必不可少的一種應(yīng)用技術(shù)。然而，各種熱影響又會使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生熱變形，進(jìn)而對各種使用工具的幾何關(guān)系或者是運動關(guān)系造成破壞性影響，產(chǎn)生誤差。不僅如此，熱加工工程還是對加工精度的影響極大地一種影響，尤其是精密和大件零部件的加工方面，熱變形所產(chǎn)生的誤差往往會占總誤差的百分之四十到百分之七十。

四、提高機械加工精度的工藝措施

（一）合理的加工工藝流程圖

提高加工工藝的加工精度的關(guān)鍵因素之一是設(shè)計出完善的加工流程圖。設(shè)計人員在設(shè)計過程中必須綜合考慮各種因素，盡量在不影響正常加工的基礎(chǔ)上縮短工藝流程。在合理的加工工藝流程圖的指導(dǎo)下，對零件進(jìn)行機械加工，可以節(jié)約生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本，又能減少對提高加工精度不利的影響因素，可以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。

（二）完善機械加工工藝系統(tǒng)

在機械加工工藝系統(tǒng)中，每個環(huán)節(jié)在加工過程中產(chǎn)生的誤差都會對零件的加工精度產(chǎn)生影響。完善機械加工工藝系統(tǒng)是提高加工精度的有效措施。因此，企業(yè)要引進(jìn)具有國際先進(jìn)技術(shù)水平的加工設(shè)備，完善和加強創(chuàng)新機制，鼓勵新型加工工藝的研制，同時，對使用的加工設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)和檢修，使之達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，從而提高機械加工工藝系統(tǒng)。

（三）提高工藝加工過程的自動化水平

由于傳統(tǒng)的機械加工工藝的整體技術(shù)水平比較低，難以完成高精度或者超高精度部件的加工。數(shù)控加工技術(shù)就可以很好地完成此類的生產(chǎn)任務(wù)。數(shù)控機床具有較高的自動化水平，較快的信息處理能力和極高的工藝加工精度。在采用現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以應(yīng)用一些先進(jìn)的機械加工工藝，對提高機械加工工藝的整體加工精度作用十分明顯。

（四）加強對產(chǎn)業(yè)工人的技能培訓(xùn)

提高產(chǎn)業(yè)工人技能的方式是多種多樣的。我們可以通過開辦培訓(xùn)班，對工人進(jìn)行定期培訓(xùn);鼓勵工人討論研究加工工藝流程，為優(yōu)化工藝流程獻(xiàn)策獻(xiàn)力;開辦科學(xué)文化討論班，為工人提供最新科技信息，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。隨著工人整體素質(zhì)的提升，一定會給機械加工工藝的加工精度帶來良好的效果。

隨著國際機械加工工藝技術(shù)不斷提高，我國的加工技術(shù)也在迅猛發(fā)展。為盡快提高我國機械加工技術(shù)水平，增強競爭力，在實際機械加工過程中中，要采取有效的手段措施，減少各種因素對加工精度的影響，提高機械加工工藝的加工精度，生產(chǎn)出高質(zhì)量的工件，增加企業(yè)的經(jīng)濟效應(yīng)。