試析機械加工工藝對零件加工精度的影響

李金龍

（青島市即墨區(qū)第一職業(yè)中等專業(yè)學校，山東 青島 266200）

0 引言

從廣義角度來看，機械加工工藝不單單指加工期間所應用的工藝步驟，還包含了加工工藝和工藝規(guī)程。結合實踐案例分析可知，機械加工工藝中包含的內容非常多，這就要求有關員工在操作應用時，必須要形成長久學習和創(chuàng)新的意識，多從市場發(fā)展中了解有關技術知識，這樣不僅能提高自身的綜合素質，而且可以更好應對機械加工工藝期間出現(xiàn)的問題。

1 機械加工工藝及存在問題

1.1 概述

具體內容有：第一，工藝步驟。這項內容就是實際加工零件的具體過程[1]。此時，要想將原本的毛坯件生產設計成為優(yōu)質的產品，必須要在粗加工到細加工的基礎上，經過組裝配件和檢驗后，滿足預期設定的生產加工要求；第二，工藝內容。通過對實際機械加工步驟和實施內容進行全方位管控和約束，就能從基礎上控制器對零件加工精度的影響。比如說，在正式加工前，員工要了解被加工零件的各項數(shù)據(jù)信息和整體操作工序等；第三，工藝規(guī)程。這項工作無法在短時間內完成，相反需要結合企業(yè)實際發(fā)展和所選技術等進行整理分析，此時既需要進行前期調查，又要按照規(guī)定要求進行管控工作[2]。

1.2 問題

由于我國機械加工工藝的發(fā)展較晚，所處環(huán)境和整體模式都不容樂觀。尤其是與國外發(fā)達國家相比較的情況下，不管是技術水平還是管理模式都涌現(xiàn)出了很多問題，如資金不完善、技術過于老套等。因此，在新時代背景下，為了全面分析機械加工工藝對零件加工精度產生的影響，必須要根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀中存在的問題，提出具有針對性的解決措施。下面對常見的幾點問題進行簡單了解：第一，方法老套。員工作為機械加工工藝中影響零件加工精度的主要因素，他們在加工期間操作技術的嫻熟程度和對尺寸設計的掌握程度等，會直接決定了零件出場前后的合格率。但由于我國并沒有針對零件加工提出核心技術，大部分都是從國外發(fā)達國家中引進來的，所以在實踐操作無法展現(xiàn)出自主創(chuàng)新性和適應性[3]。因此，在未來機械加工工藝發(fā)展中，我國必須要針對不同類型的零件加工需求，自主研發(fā)和生產具有中國特色的工藝技術；第二，熱量引發(fā)形變。了解近年來我國機械加工零件的所有設計生產案例可知，由于加工期間會出現(xiàn)過多的熱量，其很容易導致機床的結構或磨具等發(fā)生形變，所以必然會在加工期間影響零件的精度。這就需要員工在管控熱量的同時，避免內部設施等發(fā)生不必要的形變[4]。

2 對零件加工精度構成的影響

2.1 內在因素

這項影響大都是由操作人員、管理內容及應用設備等引起的，主要分為：第一，在加工生產期間，技術人員對零件精度的掌握并不完善；第二，機械加工的管理工作不符合標準，沒有嚴格按照規(guī)定要去進行精度管控，最常見的就是磨損等現(xiàn)象。通過引導管理人員進行日常檢修與維護，有助于保障零件加工生產過程中不會因為出現(xiàn)誤差而影響精度；第三，應用設備本身也會影響零件加工的精度，尤其是在安裝或檢查期間很難被員工所發(fā)現(xiàn)，所以這就要求員工在累積實踐工作經驗的基礎上，針對這三方面內容提出明確的解決措施[5]。

2.2 熱變形

結合下圖1分析可知，其作為機械加工期間機床震動后的溫度變化情況，通過觀察分析可知隨著震動時間的增加，實際溫度也會持續(xù)上升。而到達某一平衡數(shù)值后，這一熱量會逐漸趨向于穩(wěn)定，我們也將之前的區(qū)域稱之為預熱階段。需要注意的是，在溫度變化持續(xù)穩(wěn)定時，熱變形也會越發(fā)穩(wěn)定。由于這一條件下的加工誤差是非常具有規(guī)律的，所以在加工生產期間必須要在達到如圖所示的平衡區(qū)域后才能進行操作[6]。

圖1 機床震動后的溫度變化分析

結合實踐生產加工案例分析可知，由于熱變形對零件產生的影響非常大，一般產生誤差可以達到33.33%，所以為了有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，必須要根據(jù)現(xiàn)場情況提出有效的預防措施。比如說，在機械生產加工期間，利用潤滑油等工具來控制不同組件之間的摩擦，亦或是利用冷水降溫的方式來控制機械零件的熱變形。

2.3 受力變形

由于在機械加工生產期間，不管是設備還是零件都會在一定受力的影響下發(fā)生形變，這樣必然也會影響零件的加工精度。雖然兩者所受壓力存在差異，但從本質上講主要出現(xiàn)在重力、傳動力和切削力等方面。在這一過程中，要想避免受力變形對零件的精確度產生不良影響，必須要在科學調整零件和刀刃位置的基礎上，控制系統(tǒng)運行期間的載荷數(shù)量，并嚴格按照規(guī)定要求進行操作，這樣有助于在降低系統(tǒng)所受外力影響的同時，提高整體操作的抵抗性能[7]。

3 如何提升機械加工零件的精度

3.1 轉變傳統(tǒng)加工模式

一方面，要積極應用和借鑒國內外優(yōu)秀的加工工藝和基本設備，這樣能在不斷學習中科學處理我國機械加工工藝存在的問題。根據(jù)近年來發(fā)達國家推廣機械加工技術獲取的成績進行分析可知，納米、激光以及電磁等加工工藝都被引用到了實踐工作中，這些內容既是我們學習的目標，又是我國未來科研探究的主要課題；另一方面，要對我國現(xiàn)有機械加工工藝實施改造升級，這樣能在滿足我國產品生產制造需求的同時，保證零件的質量和進度。更為關鍵的是，行業(yè)企業(yè)在研究機械加工工藝及其對零件加工精度的影響時，還要關注現(xiàn)場操作員工的培訓工作，注重提高他們的專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)。這樣不僅能讓員工熟練操作機械加工的相關設備，而且可以控制機械設施在運行期間受到的損傷。如下表1所示，其為我國常見加工方法和IT等級。

表1 常見加工方法與IT等級

3.2 注重加工設施的檢測維修與保護

通過在機械加工時提升生產效率，定期檢查應用設備，及時發(fā)現(xiàn)其中潛藏的安全隱患，能保障機械加工設備在正常工作下，有序進行零件加工的工作，最終可以從基礎上保障避免零件加工精度的降低。整合以往機械加工檢修保養(yǎng)工作情況可知，要想對機械加工設備進行科學維護和保養(yǎng)，必須要做好以下幾點工作：第一，及時校正機械設備的精準區(qū)域；第二，全面檢查機械加工設施中包含的所有內容；第三，確保機械加工設施可以在工作狀態(tài)下良好運行；第四，積極引用現(xiàn)代化和先進化的機械加工設施；第五，要運用新設施取代舊設備，這樣能從效率上保障零件加工的質量安全。

3.3 全面改進磨削加工內容

對國家機械制造業(yè)發(fā)展而言，磨削作為直觀展現(xiàn)機械加工水平的有力工具，也是機械加工工藝中較為關鍵的一個環(huán)節(jié)。由于其在實踐操作中經常出現(xiàn)問題，所以不管是學習探討還是生產加工都是機械制造業(yè)發(fā)展的重難點。針對近年來我國磨削工藝技術的應用與完善情況分析可知，相比以往發(fā)展形式其已經取得了較為優(yōu)異的成績。以上海市機床廠生產的MG A1432A型高精度萬能外圓磨床為例，其能在高精度磨削的基礎上，保障最終零件加工的準確性。而北京第二機床廠生產的MG1432C和MG1332C型的磨床也展現(xiàn)出了回轉精度高和整體穩(wěn)定性強的應用優(yōu)勢，因此最常應用在加工車間、機修車間單件等區(qū)域。隨著我國科研技術水平的提高，針對這一內容的升級改造也在有序進行，此時不僅能解決以往機械加工零件存在的問題，提高實際零件加工的精確度和有效性，而且可以為機企業(yè)發(fā)展提供更多效益。

3.4 控制外在影響因素

由于零件的精度會在加工工藝受力形變的影響下發(fā)生變化，所以為了控制加工工藝發(fā)生的形變現(xiàn)象，必須要結合加工現(xiàn)場的具體情況進行有效處理。具體工作內容分為：第一，定期檢查加工設施的零部件和所處位置的信息，并做好系統(tǒng)記錄。特別是加工期間最長應用的尺寸位置等，都需要員工結合實踐需求進行科學調整，以此避免機械加工工藝出現(xiàn)過多的數(shù)據(jù)偏差；第二，認真檢查機械加工設備在運行期間是否存在受損、碰撞等問題，如果發(fā)現(xiàn)必須要及時處理，以此在保障機械設備運行質量安全的同時，提升零件加工生產的精度；第三，全面監(jiān)督管控機械加工的工作環(huán)境，原因在于零件加工期間會出現(xiàn)大量金屬的碎屑，由于它很容易在加工期間進入運行設備當中，影響整體設備質量安全，所以要是沒有進行正確處理的話，必然會影響最終加工精度。因此，要在培養(yǎng)員工正確處理意識和管控能力的同時，引導他們深入了解影響零件精度的各項原因，并在正確處理金屬碎屑的同時，保障零件加工的準確性。

3.5 做好溫度管控工作

機械設備出現(xiàn)形變的原因是指，設備在生產工作狀態(tài)下會產生大量多余的熱量，如果它們全部進入到設備內部，就會改變外部環(huán)境的溫度，影響最終加工生產得到的零件精度。整合以往機械加工工藝實施情況可知，最常見的降溫方式有：第一，在熟練掌握機械設備加工步驟的同時，全面了解零件切割、加熱時間等基本信息，而后在優(yōu)化現(xiàn)場通風性能的同時，快速排放多余的熱量。如果條件允許的情況下，也可以在機械加工現(xiàn)場安裝空調，以此避免機械加工現(xiàn)場會因溫度變化而產生不良影響；第二，定期或不定期檢查機械加工設施的工作情況，科學調整它的運行頻率，以此保障設備具備充足的散熱時間；第三，定期組織員工維修保護機械加工設施，利用潤滑劑或潤滑油等減少零部件之間的摩擦，并由此提升零件的加工精度。

3.6 向著數(shù)控化革新發(fā)展

在現(xiàn)代化科技技術理念全面創(chuàng)新的背景下，面對日益提升的現(xiàn)代制造科技技術，機械加工工藝在不斷優(yōu)化和改善中，還要基于數(shù)控加工進行全方位分析。這樣不僅能保障機械加工工藝可以正確應對復雜多變的零件，而且可以在加工期間提升自身的精確性和便捷性?，F(xiàn)如今，隨著越來越多的機械企業(yè)開始引用數(shù)控機床技術和設備，促使零件加工的各項要求也越來越高，此時為了保障最終生產零件的精確度和有效性，可以利用先進技術構建數(shù)據(jù)模型，這樣有助于員工從更科學的角度來分析如何降低機械加工生產對零件加工精度的影響。

4 結語

綜上所述，在新時代背景下，面對日益上升的社會經濟和城市建設步伐，傳統(tǒng)意義上的生產加工工藝已經無法滿足現(xiàn)代化城市建設和行業(yè)生產需求，并且隨著社會對零件質量和精度要求的提升，如何在全新社會中分析機械加工工藝對零件加工精度的影響成為全世界關注的科研項目。同時，還要在零件生產加工期間加強機械加工工藝的研究與探索力度，此時在實踐發(fā)展中不管是政府還是企業(yè)機構都要在明確未來生產目標的同時，嚴格按照規(guī)定要求進行機械加工，只有這樣才能全面提升加工人員的專業(yè)素養(yǎng)和工作技能，并從基礎上保障加工零件的質量安全。通過保障機械零件的質量安全，提升機械行業(yè)發(fā)展管理水平，有助于引導我國機械制造業(yè)企業(yè)向著和諧穩(wěn)定的方向穩(wěn)步前進，并積極保障企業(yè)發(fā)展所獲取的各項效益。