機械加工工藝對零件加工精度的影響分析

潘長旺

（南京中電熊貓照明有限公司， 江蘇 南京 211899）

引言

機械加工工藝對零件表面質(zhì)量與加工精度有著密切影響，尤其在零件加工精度方面會受到環(huán)境溫度以及工藝系統(tǒng)的影響。

對此，在誤差影響方面需要結(jié)合問題進行深度分析，并提出有效的改進方法，以此優(yōu)化提升機械加工工藝，有效降低零件加工精度的誤差影響，全面提升零件加工過程精密度。

1 主軸回轉(zhuǎn)加工工藝誤差對零件加工精度的影響分析及改進方法

1.1 主軸回轉(zhuǎn)加工工藝誤差影響

機械加工工藝過程中會存在加工工藝幾何方面的誤差，導(dǎo)致對零件加工精度產(chǎn)生嚴重影響，主軸回轉(zhuǎn)部分也會產(chǎn)生嚴重誤差。這是因為主軸部件的軸徑以及周邊的座孔存在工藝誤差，才導(dǎo)致主軸配合質(zhì)量以及相應(yīng)的潤滑條件出現(xiàn)了嚴重影響。

對于瞬時回轉(zhuǎn)軸線來說，它會隨著一定的周期性對空間位置造成一定的影響，可以看出回轉(zhuǎn)中心與理論上的回轉(zhuǎn)中心出現(xiàn)了不匹配問題，繼而導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。尤其在主軸回轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，主要表現(xiàn)在軸承間的間隙大問題，導(dǎo)致不同段位的軸孔與軸徑出現(xiàn)了誤差，而主軸因為溫度過高出現(xiàn)嚴重變形。

機械加工會因為主軸回轉(zhuǎn)誤差造成主軸傾角擺動的影響，尤其在車削過程中會出現(xiàn)工件徑向位置的圓形狀態(tài)，軸向位置會出現(xiàn)梯形狀態(tài)，可以看出，鏜孔在主軸角度擺動過程中需要對回轉(zhuǎn)軸線以及工作臺的導(dǎo)軌進行分別處理，這時主軸與回轉(zhuǎn)軸線處于不平行狀態(tài)，導(dǎo)致螺紋的加工過程中發(fā)生主軸回轉(zhuǎn)周期誤差。

1.2 改進方法

機械加工工藝對零件加工精度的影響有很多，尤其是主軸回轉(zhuǎn)誤差對機械零件加工精度影響非常大，同時這也是主要的影響因素之一。對此，需要采用針對性的改進方法，具體如下：

首先，需要加強高精度主軸部件的更換，并在系統(tǒng)誤差上采用有效的方法進行處理，例如，可以選擇C 軸承，有效將傳統(tǒng)的動壓軸承更換為靜壓滑動軸承，這樣可以有效降低徑向回轉(zhuǎn)誤差的問題，全面提升主軸箱體的軸承關(guān)系，實現(xiàn)了零件加工精度的質(zhì)量標(biāo)準。

其次，有效提升機床主軸可以實現(xiàn)零件切割加工的進度，尤其在超精度加工機床運轉(zhuǎn)過程中，可以將切割精度到達納米的數(shù)量級標(biāo)。

再有，通過對加工零件形為誤差的減小，可以確保加工工藝的合理化標(biāo)準要求，通過對主軸旋轉(zhuǎn)運動以及轉(zhuǎn)型工具，對零件進行精度加工。尤其是在進行頂尖外圓磨削加工時，需要先進行孔位定位，并結(jié)合零件實際加工中的具體形態(tài)，有效提升零件加工精度，實現(xiàn)了對零件外圓柱面的優(yōu)化提升方式[1]。在切削力加工過程中其零件毛坯會由于余量不足而出現(xiàn)橢圓形誤差。刀具在雙點畫線位置的毛坯橢圓長軸方向上有背吃刀量為ap1，在短軸方向則存在背吃刀量ap2。

2 導(dǎo)軌加工誤差對零件加工精度的影響分析及改進方法

2.1 影響

在機械加工工藝中，導(dǎo)軌誤差直接會影響零件加工的精度，導(dǎo)軌機床需要對應(yīng)不同機床部件的基準位置，這非常容易造成加工工藝的誤差影響，尤其是在零件加工精度方面，會造成導(dǎo)軌自身的系統(tǒng)誤差方法。長此以往，機械加工工藝會導(dǎo)致導(dǎo)軌出現(xiàn)磨損情況，尤其在加工時會出現(xiàn)嚴重的變形問題。這是因為導(dǎo)軌在加工過程中出現(xiàn)了水平面的誤差，導(dǎo)致垂直直面出現(xiàn)誤差影響。

對此，可以通過對機械零件進行加工時出現(xiàn)的誤差進行深度分析，如機床車削加工，會導(dǎo)致導(dǎo)軌水平面內(nèi)側(cè)出現(xiàn)凸起現(xiàn)象，從而導(dǎo)致對零件加工精度產(chǎn)生的誤差影響。

2.2 改進方法

在對導(dǎo)軌誤差進行改進時，需要重點考慮導(dǎo)軌的使用年限，根據(jù)具體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對導(dǎo)軌誤差出現(xiàn)的零件加工進行優(yōu)化改進，以此有效降低機械加工工藝對零件加工精度的不利影響，改進方法如下：

首先，可以完善導(dǎo)軌設(shè)計以及制造過程，尤其是在防護裝置以及結(jié)構(gòu)方面，需要進行重點加工，以此提升整體的生產(chǎn)加工精度，有效提升了導(dǎo)軌的耐磨性。

其次，機械加工工藝在使用過程中需要對導(dǎo)軌進行定期的維護處理，這樣不僅可以確保導(dǎo)軌不會出現(xiàn)超負荷工作現(xiàn)象，同時也不會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，有效降低了機械加工工藝對零件加工精度的不利影響。

最后，合適的潤滑劑可以有效降低導(dǎo)軌的加工誤差，通過對潤滑劑的有效使用可以大大降低各個零件與導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù)，大大提升了導(dǎo)軌的實際應(yīng)用壽命。

不僅如此，在機械加工工藝中的硬件系統(tǒng)誤差也進行了有效解決，提升了零件加工的整體精度[2]。要更換高精度主軸部件，這是從根本上解決系統(tǒng)誤差問題的核心方法，比如可選擇D、C 級前軸承，將傳統(tǒng)的動壓滑動軸承更換為靜壓滑動軸承，目的就是為了有效降低徑向跳動型回轉(zhuǎn)誤差，有效提升主軸箱體的支承孔與軸承之間的密切關(guān)系。

3 受力變形誤差對零件加工精度的影響分析及改進方法

3.1 影響

機械加工工藝對零件加工精度的影響原因還有受力誤差，這是因為在進行加工的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)離心力以及切削力等不確定外力，嚴重影響零件加工質(zhì)量，導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的受力變形，尤其是在刀具以及工件的運轉(zhuǎn)速度，導(dǎo)致加工位置出現(xiàn)嚴重變形，大大降低了零件加工的精準度?？梢钥闯觯瑱C械加工工藝對零件加工精度中的削切力影響很大，導(dǎo)致出現(xiàn)工件硬度不足等問題，出現(xiàn)了不同程度的誤差現(xiàn)象。主要原因是因為切削力在加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)橢圓形誤差，尤其是在刀具的劃線位置，需要通過對橢圓長軸方向的刀量背吃問題進行深度分析，避免造成毛坯受力不均勻的現(xiàn)象，尤其是在進行零件加工過程中這種現(xiàn)象會導(dǎo)致零件加工精度出現(xiàn)嚴重降低。

通常情況下，出現(xiàn)受力變形主要是由夾緊力與離心力兩個方面造成的，其中夾緊力的對導(dǎo)致零件加工的精度出現(xiàn)嚴重誤差，導(dǎo)致零件在卡盤上出現(xiàn)嚴重變形，同時也產(chǎn)生了零件內(nèi)孔加工誤差。再有就是離心力，會導(dǎo)致零件在回轉(zhuǎn)中心與零件的中心之間產(chǎn)生嚴重不符情況，出現(xiàn)嚴重的離心力，導(dǎo)致切削力出現(xiàn)變化，尤其在零件加工以及定位面軸度方面，出現(xiàn)了嚴重的質(zhì)量精度不準問題，嚴重影響了零件加工的精準度[3]。

3.2 改進方法

提升零件加工的精準度，改進方法可以通過以下幾點：

首先，優(yōu)化改善零件剛度，尤其是零件的表面質(zhì)量，需要進行系統(tǒng)化的改善，這樣可以有效提升零件加工的抗變形目標(biāo)。與此同時，還需要對載荷形式進行變形受力的清除，以此實現(xiàn)與間隙合面的相互吻合，加強了機械加工對零件加工的接觸面積，有效提升了零件加工精度。

其次，強化提升零件的剛度也非常重要，這可以有效改變輸入輪的運轉(zhuǎn)形式，降低轉(zhuǎn)矩的變化率，大大提升了零件自身的過渡曲線。在集中加工應(yīng)力過程中，需要運用機械加工工藝對零件夾緊力以及切削力進行有效降低，如此就能提升零件的加工精度[4]。

據(jù)統(tǒng)計，目前由于熱變形所導(dǎo)致的零件加工精度誤差可以占到總加工誤差的70%～80%左右。尤其是在一些加工精度要求較高的大型零件加工過程中，這一誤差比例還要更高。所以說對機械加工工藝系統(tǒng)實際運行而言，應(yīng)該考慮定期使用潤滑油對機床局部部件進行潤滑，盡量降低它的摩擦系數(shù)以及摩擦過程中所產(chǎn)生的大量熱能。

4 結(jié)語

機械加工工藝對零件加工精度的影響較大，這需要相關(guān)技術(shù)人員對新興技術(shù)進行充分開發(fā)，如切削技術(shù)以及超精度研磨技術(shù)等等。這些技術(shù)可以從本質(zhì)上解決機械加工工藝對零件加工精度產(chǎn)生的不利影響，有效提升了與零件加工接觸面，促進了機械加工工藝技術(shù)的良好發(fā)展。