淺談機械加工工藝對零部件精度的影響

任憲健

中國重汽集團青島重工有限公司

淺談機械加工工藝對零部件精度的影響

任憲健

中國重汽集團青島重工有限公司

機械加工工藝與零部件的精度之間有著不可分割的關系，想要生產出符合精度要求的零部件，就必須做好機械加工工藝的設計。因此在實際工作中需要全面掌握機械加工工藝，保證機械加工工藝的完善與準確，降低零部件生產的不合格率，實現企業的經濟效益，提高零部件生產企業的綜合競爭力，需要零部件生產企業加強機械加工工藝的研究和投入，把影響零件精度的外在因素和內在因素降到最低程度，促進機械加工行業的長遠發展。基于此本文分析了機械加工工藝對零部件精度的影響。

機械加工工藝；零部件精度；影響

1 機械加工工藝相關概念

機械加工工藝的相關概念主要有機械加工工藝流程、機械加工工藝和機械加工工藝規程。機械加工工藝流程是指工件或零件制造加工的步驟，是利用機械加工的方法對毛坯進行更改，使毛坯逐漸與零件生產標準相吻合的過程。機械加工工藝對毛坯的更改包括對毛坯形狀的更改、毛坯尺寸的更改等。一般情況下，比較籠統的機械加工工藝流程主要是從粗加工到精加工，由精加工再到裝配，裝配結束進行檢驗，最后對檢驗合格的零件或工件進行包裝。機械加工工藝流程是使毛坯變成合格產品的過程，這個過程由零件加工流程和零件加工步驟構成，具體的機械加工流程和機械加工步驟中都有相應具體的標準和要求，這些步驟和流程中具體的機械加工標準和機械加工要求就是機械加工工藝。一般的機械加工工藝規程包括零件加工的工藝路線、加工工序的具體內容、加工設備的具體情況等等。在零件加工過程中，流程是生產路線，規程對零件加工生產進行指導，而加工工藝則決定著零件生產的精度。

2 機械加工工藝的現狀

我國在機械加工方面一直在不斷的探索和發展，在現今的許多機械加工企業中還應用著傳統的加工手法，這種傳統的技術也在進行不斷的完善，切削與磨削技術水平也有所提高，在零件的加工精度方面也不斷向超精密加工方向發展，許多的機械加工技術也逐漸進入實際使用階段。而另一些企業則引進先進的設備與技術知識，在機械加工作業中逐步走向全自動機械加工，作為智能控制的機械加工作業，自動化加工技術對零件的精度有著更準確的控制力度。

3 機械加工工藝對零部件精度的影響

3.1 加工幾何精度對零部件精度的影響

零部件的機械加工是將原材料通過車、銑、鏜等工序，加工成特定形狀、尺寸、硬度、韌性符合設計要求零部件的過程。因此在機械加工中，只有保證加工的幾何精度，才能確保最終零部件通過精細加工和熱處理等工序達到精度要求。機械加工工藝中對零部件幾何精度產生影響的因素包括刀具的精度、機床主軸的回轉誤差等。

刀具是車、銑、鏜等工序中必要的加工設備，刀具在切削加工過程中，受刀具材料、剛性、韌性和刀型的影響，必然會對加工精度帶來直接的影響，如果刀具的選用不符合零部件加工要求，則很難通過加工獲得預期要求的零部件加工幾何外形，如果刀具的刀刃、刀面和工件發生磨損，也會加大工件表面的摩擦值，影響幾何精度。除此之外，如果刀具的剛度、韌性不符合要求，或由于過勞使用下降，會導致刀具在加工中出現非常規震動，改變工件的切削顏色和形狀。因此，想要保證機械加工的精度，就要做好刀具的選擇、檢查、保養和維護，并適時通過冷卻潤滑劑和采用補償裝置對磨損進行自動補償，提高機械加工零件的精度。

機床是通過主軸旋轉、運動，改變零部件和刀具的相對位置實現機械加工的。因此機床主軸的機械運動直接影響著零部件的幾何加工精度，如果主軸轉動動力發生偏差，會直接影響工件表面的平整度，導致殘件、廢件率提高。因此，機床安裝時，要嚴格按照操作規程安裝主軸，并在使用中勤于檢查、潤滑、維護和保養，以減少主軸的回轉誤差。

3.2 加工中受力變形對零部件精度的影響

3.2.1 外力的影響。在各種外來力的作用下會對零部件精度產生影響，一是來自刀具本身的剛度，由于存在剛度差會導致刀桿變形，進而會影響加工孔的精度;二是當工件的剛度遠低于機床和刀具的剛度時，會由于來自其外力的應而導致零部件發生變形;三是由于機床本身的承受力導致的剛性變化而影響零部件加工精度。為預防和減少外力對零部件精度的影響，應當不斷降低加工系統的荷載受力程度，減少綜合受力，并解決系統中的受力薄弱點，對機床等選用抗拉、抗壓性能指數高的材料增強其機械強度，從而提高加工系統的整體穩定性和使用壽命，減少其受力變形的可能性。

3.2.2 殘余應力的影響。在零部件的加工過程中會產生一些殘余的應力，在毛坯鍛造和焊接過程中的應力，在澆鑄、鍛打后的冷卻中，會由于零部件結構復雜或者各部位厚度不均而造成坯件冷卻收縮的速度不同和多種變化而導致內部產生內應力。其解決措施為采取人工時效和自然時效消除殘余應力，自然時效即為在鑄造和鍛造時，待毛坯成型后，讓其自然放置一段時間，待溫度降低內部應力會緩慢消除，但是會增強機械加工的周期;人工時效可采取熱時效和振動時效，熱時效是將加工對象再加熱到一定溫度隨爐冷卻;振動時效是通過振動裝置用激震蕩器對零部件進行共振，可消除應力，即簡便易行又可減少成本支出。

3.3 加工過程中熱變形對零部件精度的影響

運動和摩擦必然會導致熱產生，在零部件加工中，無論是工件、刀具還是機床都會發生一定程度的熱變形。一旦熱變形出現，將會導致工件加工的形狀精度受到影響。如果工件在加工中熱變形影響精度，可以適當的采用冷卻劑，為工件散熱，避免工件局部熱變形影響精度。刀具則可以采用增加潤滑劑和冷卻劑的方法，降低刀具在機械加工中的熱變形程度。

總之，在當前的機械加工領域，不斷提升零部件的精度和質量，已然成為機械加工企業和相關研究單位重點探索和實踐的課題，需要引起重視。

[1]魏輝朋，梁治民，郭慧鴿.淺談機械加工工藝系統對加工精度的影響[J].科技傳播，2010，18：189+180.

[2]趙競遠.機械加工工藝對加工精度的影響[J].黑龍江科學，2014，10：163.