機械加工工藝對零件加工精度的影響分析

李琦

【摘 要】近年來，我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展，各個領(lǐng)域你追我趕，尤其是機械加工行業(yè)變化更顯著。機械加工產(chǎn)業(yè)設(shè)計涉及面廣，包括機械加工制造、汽車制造和航天航空等領(lǐng)域。機械零件加工過程相對復(fù)雜，影響因素頗多，而且機械加工產(chǎn)品質(zhì)量不合格直接影響人們的生產(chǎn)、生活。機械零件加工精度是零件質(zhì)量的保障，通過高端技術(shù)改造機械加工工藝，能在一定程度上提高零件精度，降低殘次品出現(xiàn)概率，從而改善零件質(zhì)量，提升經(jīng)濟效益。文章針對機械加工工藝現(xiàn)狀，著重分析機械加工工藝與零件加工精度之間的關(guān)系，并探討了提高機械加工工藝效果的有關(guān)措施，為機械加工行業(yè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】機械加工工藝;零件加工精度;影響分析

【中圖分類號】TH161 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）08-0137-02

0 引言

機械零件加工質(zhì)量影響著產(chǎn)品質(zhì)量，而尺寸精度和表面質(zhì)量是零件加工質(zhì)量的標尺?，F(xiàn)今，各行各業(yè)競爭十分激烈，機械行業(yè)的企業(yè)要想在眾多競爭者中脫穎而出，必須重視零件的加工精度[1]。因此，零件加工精度已經(jīng)成為判斷零件質(zhì)量及企業(yè)生產(chǎn)水平的核心部分，也是人們關(guān)注的焦點。一定程度上說，零件加工精度由機械加工工藝水平?jīng)Q定，要想減少機械加工零件的損失并提高零件質(zhì)量，就要充分了解機械加工工藝和零件加工精度之間的密切聯(lián)系，并通過不斷發(fā)現(xiàn)與解決問題，進一步提高零件加工精度。

1 機械加工工藝現(xiàn)狀

近年來，我國機械行業(yè)完全由機械代替人工，并且機械加工工藝隨著現(xiàn)代科技的提升而逐步提高，機械加工工藝被應(yīng)用到生產(chǎn)過程中，從而提升加工質(zhì)量，無論是對機械加工還是對零件加工都有很好的推進作用。從目前情況來看，機械加工過程中依舊存在很多隱患。傳統(tǒng)的加工技術(shù)不夠成熟，加工水平有待提高[2]。機械加工的本質(zhì)就是通過機器對未成形的零件進行加工，需要運用合格的機械加工工藝和加工設(shè)備?？傮w來說，我國的制造業(yè)還比較落后，使用的機械設(shè)備大多為進口設(shè)備，無法掌握核心技術(shù)，對零件加工精度的改進不足。同時，機械加工容易受熱變形，嚴重影響零件加工精度，這一問題有待解決。

2 機械加工工藝對零件加工精度的影響因素

2.1 物理因素

物理因素對零件加工過程的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：一是在零件加工過程中，對幾何精度的要求很高。如果幾何精度有誤差，會直接使加工精度誤差超出范圍。目前，現(xiàn)代機械過程中的機械設(shè)備大多為組合型設(shè)備，機械零件之間的組合精度會嚴重影響零件的契合度，從而使機械運行過程存在一定隱患[3]。同時，機械老齡化也會降低零件加工精度，如果長期使用機械設(shè)備，會使設(shè)備自身產(chǎn)生磨損及老化，從而降低工作效率，影響產(chǎn)品質(zhì)量。二是人為因素影響。機械需要工作人員操控，工作人員的錯誤操作或者不規(guī)范操作，會對零件加工精度產(chǎn)生影響。

2.2 熱變形因素

在零件加工作業(yè)中，影響零件加工精度的原因主要包括熱變形。機械在加工過程中，由于相互摩擦而產(chǎn)生大量的熱量，機械系統(tǒng)會受熱變形，影響加工精度。受熱變形主要涉及機床結(jié)構(gòu)、工件、裝夾工裝和刀具等。首先，機床熱變形包括本身與結(jié)構(gòu)的變形，機床長時間運行導(dǎo)致機床整體結(jié)構(gòu)的溫度直線上升，影響機床各個零件之間的契合度，繼而影響零件加工的精確度[4];其次，工件熱變形是零件長度超出一定范圍而引起的，在加工過程中較長的零件表面溫度與標準長度的零件有很大差異，較長零件表面溫度提高會導(dǎo)致零件內(nèi)外產(chǎn)生溫差，熱變形則由此產(chǎn)生;再次，毛坯零件在加工前裝夾在夾具上，此時毛坯零件和夾具之間沒有受到外力與熱傳導(dǎo)，相對尺寸對刀后準確，但隨著加工時間的延續(xù)，毛坯零件和夾具之間均受到外力和熱傳導(dǎo)影響，隨之產(chǎn)生尺寸偏差，導(dǎo)致加工精度受到影響。

2.3 受力變形因素

在機械加工工藝系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)受力變形的因素很多，例如機床工具、夾具及工件在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生重力、夾緊力、切削力等各種作用力。機械加工工藝系統(tǒng)工作過程中，零件之間除了需要承載自身的工作壓力外，還需要承受零件相互之間產(chǎn)生的力，以及設(shè)備之間的摩擦力[5]。夾具、刀具作為加工系統(tǒng)中的小部件，所承受的工作壓力也很大，長時間運行構(gòu)件會產(chǎn)生一定程度的位移。構(gòu)件之間各種壓力會造成機械加工系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的變形，包括形狀、位置都會發(fā)生變化，這些變形會影響系統(tǒng)運行，對機械壽命有一定影響，從而縮短使用年限，影響零件加工精度。

2.4 數(shù)控編程因素

高精度不僅是數(shù)控技術(shù)的目標，對提升零件加工精度也意義非凡。對編程原點的選擇，可避免加工誤差，尤其是因為尺寸公差換算形成的誤差，因此，在數(shù)控編程初級階段，就要科學(xué)合理地選擇編程原點。除此之外，零件加工路線的選擇不容忽視，其合理化選擇會提高零件加工效率及加工精度，反之會直接影響加工精度。編程相關(guān)數(shù)據(jù)處理要科學(xué)、合理，這在一定程度上影響零件的輪廓軌跡加工精度[6]。若零件在加工過程中，插補方式選擇不當(dāng)，對零件加工精度的影響也顯而易見。

2.5 內(nèi)在因素

影響零件精度的內(nèi)在因素主要表現(xiàn)在機械安裝不規(guī)范及機械加工系統(tǒng)精度誤差，這些因素不僅嚴重影響零件加工精確度，而且這些內(nèi)在因素一旦產(chǎn)生就很難被消除。機床本身的幾何精確度誤差是主要原因，如果機床本身就有許多缺陷和不足，那么在加工生產(chǎn)過程中機械會生產(chǎn)出誤差較大的零件。相對來說，機械加工工藝對零件加工儀器的要求非常高，畢竟機械儀器設(shè)備的質(zhì)量和零件加工精度有最直接的關(guān)系。由于加工設(shè)備通常是較大的組合型設(shè)備，而這些設(shè)備嚴重影響零件加工精確度。同時，組合型設(shè)備的安裝質(zhì)量也影響工作質(zhì)量，因此組合設(shè)備對各項構(gòu)建的契合度有非常高的要求，如果組裝過程出現(xiàn)差錯，就會造成零件精確度誤差。

3 改善機械零件加工精度的措施

3.1 構(gòu)建完善的機械加工工藝系統(tǒng)

首先，加大對機械設(shè)備的研發(fā)力度，特別是提供充裕的資金;其次，人才是各個領(lǐng)域發(fā)展的催化劑，機械加工行業(yè)應(yīng)高度重視人才培養(yǎng)，特別是綜合能力強、創(chuàng)新意識高的人才;再次，注重引進先進設(shè)備，我國的機械加工設(shè)備還存在很多缺陷，企業(yè)應(yīng)積極借鑒國外設(shè)備的優(yōu)點，提高機械加工工藝水平。

3.2 降低外力對機械加工過程的干擾

外力對機械加工過程的影響不可避免，例如常見的擠壓力、摩擦力等，這些不可避免的外力會影響零件加工精確度。雖然不可避免，但可以在一定程度上降低外力對機械加工過程的干擾，特別是對零件加工精確度的干擾，這就需要采取有效措施減少摩擦力、擠壓力等外力。首先，從工作人員入手，在零件加工過程中，工作人員應(yīng)該全面、徹底地檢查機械加工設(shè)備，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備構(gòu)架結(jié)合比較緊促，必須及時采取措施對其進行調(diào)整，面對突發(fā)情況要有應(yīng)對策略。其次，應(yīng)經(jīng)常維護機械加工設(shè)備表面，盡量保證機械設(shè)備表面處于平滑狀態(tài)。

3.3 合理控制機械溫度

溫度對機械加工的影響比較顯著。機械加工行業(yè)應(yīng)嚴格控制加工過程的機械設(shè)備溫度，溫度過高或者過低對機械設(shè)備運行都會產(chǎn)生影響。在零件加工過程中，機械設(shè)備的運行速度過快，溫度就會升高，此時需要采取冷卻水降溫等措施。例如，在打磨零件時，砂輪會因為高速運轉(zhuǎn)而與零件產(chǎn)生較大的摩擦，從而產(chǎn)生熱量，溫度自然會上升，過高的溫度會導(dǎo)致零件變形。

4 結(jié)語

如今，機械零件與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，使得零件機械加工應(yīng)用范圍越來越廣。國際機械加工工藝水平在不斷提高，我國的加工技術(shù)雖然也在進步，但機械加工技術(shù)水平有待改善與提高。零件加工精度直接影響零件的整體質(zhì)量，我們需要高度重視這一問題并明確與逐一突破機械加工工藝對零件加工精度的影響因素，從而提高我國機械加工質(zhì)量。

參 考 文 獻

[1]潘旭.機械加工工藝對金屬零件加工精度的影響研究[J].商品與質(zhì)量，2017，48（31）：50-51.

[2]陳海洲.機械加工工藝對零件加工精度的影響研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，35（3）：122-123.

[3]趙永生.探究機械加工工藝對零件加工精度的影響[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，7（3）：160.

[4]廉小銀，劉宏.機械加工工藝對零件加工精度的影響[J].化工管理，2015（23）：31.

[5]陳登錢，張思團.關(guān)于機械加工工藝對零件加工精度的影響探討[J].南方農(nóng)機，2018（21）：36-37.

[6]劉偉聰.機械加工工藝對零件加工精度的影響[J].南方農(nóng)機，2017，48（12）：90.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]