機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響

卜忠波

（佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江 佳木斯154002）

機(jī)械加工精度是決定機(jī)械零件加工質(zhì)量的核心指標(biāo)，指零件經(jīng)過(guò)機(jī)械加工后的尺寸大小、幾何形狀與相互位置是否符合理想幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及與之相符合的程度，加工完成的零件與理想標(biāo)準(zhǔn)的相符程度越高，意味著零件的加工精度越高，加工工藝更加精良。影響零件生產(chǎn)加工質(zhì)量的因素很多，其中零件的機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響非常大。機(jī)械加工工藝是指以參考工藝流程為基礎(chǔ)，通過(guò)一定的方式改變加工對(duì)象的尺寸、幾何形狀、相互位置和性質(zhì)等參數(shù)，使之成為成品或半成品。機(jī)械加工工藝具體體現(xiàn)在實(shí)際操作中需要由專(zhuān)門(mén)的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即機(jī)械加工工藝系統(tǒng)，系統(tǒng)通常由機(jī)床、刀具、工件以及夾具等部分組成。

1 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)幾何精度對(duì)加工精度的影響分析

1.1 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)幾何精度對(duì)加工精度的影響

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中的機(jī)床、刀具、夾具等機(jī)械部件的幾何精度對(duì)加工精度有較大的影響。機(jī)床是制造、加工零件的主要機(jī)械，機(jī)床本身的精度將影響零件的加工質(zhì)量，如果機(jī)床本身在制造時(shí)存在誤差，加工出來(lái)的零件形狀和位置精度會(huì)不準(zhǔn)確。機(jī)床的安裝不到位、長(zhǎng)期使用導(dǎo)致的機(jī)床磨損等都影響加工精度。刀具主要對(duì)工件進(jìn)行切削操作，長(zhǎng)時(shí)間直接接觸工件會(huì)導(dǎo)致刀具嚴(yán)重磨損，繼續(xù)使用磨損的刀具進(jìn)行操作，必定導(dǎo)致零件的加工精度不足。零件在加工過(guò)程中，需要使用夾具對(duì)零件進(jìn)行固定，由于夾具本身的制造誤差、使用過(guò)程中可能發(fā)生的安裝誤差和定位誤差、長(zhǎng)期使用造成的夾具磨損等都會(huì)導(dǎo)致加工精度產(chǎn)生誤差。

1.2 減少幾何誤差的方法

減少幾何精度誤差的主要方法有：首先，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，避免使用自身有誤差的機(jī)床、刀具和夾具等。其次，采取措施對(duì)工藝系統(tǒng)磨損進(jìn)行處理，磨損程度較輕的部件可以通過(guò)有效補(bǔ)償技術(shù)給予修正，磨損程度過(guò)于嚴(yán)重的則要及時(shí)進(jìn)行更換。再次，提高相關(guān)工作人員的技術(shù)水平，減少安裝時(shí)由于操作不當(dāng)所造成的誤差，保證安裝質(zhì)量，并要求操作人員定期校驗(yàn)工藝系統(tǒng)的幾何精度，減少幾何誤差，保證零件的加工精度。

2 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度的影響分析

2.1 受力變形對(duì)加工精度的影響

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在加工中不可避免地會(huì)受到切削力、夾緊力、傳動(dòng)力、重力等力的影響，長(zhǎng)時(shí)間受力的作用會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的變形，導(dǎo)致原本已經(jīng)調(diào)整好的刀具和夾具的位置變化、刀具軌跡發(fā)生更改等，都會(huì)影響零件的加工精度。

2.2 受力變形的解決方案

針對(duì)系統(tǒng)受力變形導(dǎo)致加工精度下降的情況，可以通過(guò)調(diào)整工藝系統(tǒng)受力的途徑減少系統(tǒng)受力。具體方法有：一是改造加工工藝系統(tǒng)本身相對(duì)薄弱的部件，提升系統(tǒng)本身的剛度，防止因剛度不足而發(fā)生的變形，提高系統(tǒng)抵抗外部力的整體性能。二是減少系統(tǒng)外力的大小，降低系統(tǒng)承受的負(fù)荷，從根本上減少系統(tǒng)受力，避免變形，確保加工精度。

2.3 工藝系統(tǒng)殘余應(yīng)力對(duì)加工精度的影響及解決辦法

殘余應(yīng)力是指消除掉外力或不均勻的溫度場(chǎng)等作用后仍留在工件內(nèi)的自相平衡的內(nèi)應(yīng)力，熱處理操作和切削加工等機(jī)械加工和強(qiáng)化工藝都能引起殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力使系統(tǒng)在沒(méi)有外力的作用下發(fā)生變形，影響加工精度。可以采取的解決辦法有：一是提高零件自身的剛度，加強(qiáng)對(duì)殘余應(yīng)力的抵抗能力。二是合理安排粗精加工順序等工藝過(guò)程，減少因不合理的工藝流程產(chǎn)生殘余應(yīng)力對(duì)加工精度的影響。

3 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度的影響分析

3.1 熱變形對(duì)加工精度的影響

零件的加工過(guò)程需要經(jīng)過(guò)磨、銑、切、削等多個(gè)環(huán)節(jié)，加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，工藝系統(tǒng)中的刀具、工件、機(jī)床等在熱量的影響下會(huì)產(chǎn)生熱變形，致使各部件的相互位置發(fā)生改變，破壞工具原有的幾何精度和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，導(dǎo)致加工精度誤差。

3.2 熱變形的解決辦法

減少刀具熱變形的方法有：科學(xué)選擇切削操作所用刀具，合理把握切削用量，對(duì)刀具進(jìn)行充分潤(rùn)滑，讓刀具得到充分冷卻降溫。

減少工件熱變形的方法有：在加工過(guò)程中，可以使用合適的冷卻液降低工件表面溫度，適當(dāng)減少切削量以減少摩擦產(chǎn)生的熱量，讓工件有更多的時(shí)間散發(fā)熱量，完成粗加工后可以暫停機(jī)械充分進(jìn)行散熱，再進(jìn)行之后的加工步驟。

減少機(jī)床熱變形的方法有：一是減少機(jī)床產(chǎn)熱，機(jī)床工作中不可避免地產(chǎn)生熱量，軸承、離合器、齒輪等不同部件以及同一部件的不同位置會(huì)出現(xiàn)不同的溫度升高，可以通過(guò)隔離熱源或?qū)嵩催M(jìn)行改善的方式降低產(chǎn)熱。二是增加散熱，對(duì)機(jī)床各部件采取有針對(duì)性的有效冷卻方法，如將變速箱內(nèi)的軸承和傳動(dòng)齒輪等部件調(diào)整為散熱較為均勻的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，讓機(jī)床得到充分冷卻，充分吸收加工過(guò)程中散發(fā)出來(lái)的熱量。三是降低外部環(huán)境的影響，可以在生產(chǎn)車(chē)間添置制冷設(shè)備，盡量控制環(huán)境溫度，保持溫度恒定，或采取手段讓加床加速達(dá)到熱平衡狀態(tài)，以減少機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響。

4結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，零件的加工精度也隨之提高，但是我國(guó)的加工工藝水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定的差距，加工精度需要提高，廣大機(jī)械加工企業(yè)單位必須進(jìn)一步加大投入對(duì)加工工藝進(jìn)行研究，結(jié)合最新的電子及信息控制技術(shù)，融合先進(jìn)的管理理念，在實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)機(jī)械加工工藝中存在的問(wèn)題并予以改進(jìn)提高，減少機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響，最大程度地提高加工零件的精密程度，減少不合格產(chǎn)品的產(chǎn)出率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 孫光照，胡乃金.試探究機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，（01）：148.

［2］ 司明.機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響分析［J］.科技博覽，2012，（23）：383.