淺談機械加工工藝對零件加工精度的影響

沈志強

【摘 要】隨著機械制造行業的發展，人們對零件加工也提出了更高的要求。而機械加工工藝與零件加工精度有著密切的聯系，所以還需要對二者的關系展開分析。在此基礎上，根據機械加工工藝對零件加工精度的影響，則可以尋求途徑有效提高零件加工精度，從而滿足人們對零件加工精度的要求。

【關鍵詞】機械加工工藝；零件；加工精度；影響

0 引言

在現實生活中，各行各業使用的機械設備都是由不同的零件組成的。而這些零件的精度是否符合要求，將直接影響機械設備的性能。所以，隨著人們對機械設備性能要求的提高，目前人們對零件加工精度也提出了更高的要求。而機械加工工藝與零件加工精度有著密切的關系，因此有必要對機械加工工藝對零件加工精度的影響展開分析，從而更好的促進機械加工制造行業的發展。

1 機械加工工藝與零件加工精度

1.1 機械加工工藝概述

所謂的機械加工工藝，其實就是利用相關工藝技術將毛坯制作成機械零件和工件的方法，是一個使毛坯與零件相吻合的機械加工流程。在加工的過程中，需要使毛坯打磨和零件的加工滿足一定的精度要求。通常的情況下，需要先完成零件的粗加工，然后再進行零件的精加工。其中，粗加工就是進行毛坯和零件的大體打磨，需要使加工出的毛坯和零件接近加工要求。而精加工需要進行精確計算，以便使毛坯和零件達到最大的吻合程度。

1.2 機械加工工藝與零件加工精度的關系

完成機械加工后，需要開展相應的檢驗工作，以便將不符合規定誤差范圍的零件淘汰。而機械加工工藝流程是否嚴謹，將直接關系到零件加工精度能否滿足加工要求。所以，機械加工工藝實際上是將毛坯改造成合格零件的程序，對零件加工精度有著嚴格的要求。在整個加工的過程中，需要按照相關規范標準進行加工過程的嚴格執行，從而避免外界因素干擾引起的零件加工精度不準。就目前來看，機械加工工藝較為多樣，但零件加工的精度也在不斷提高。而零件加工精度的提高，也能夠反映出加工工藝的精密性[1]。所以，還需要了解機械加工工藝對零件加工精度的影響，從而尋求途徑進行機械加工工藝的細化和改進，繼而使零件加工精度得到有效提升。

2 機械加工工藝對零件加工精度的影響

2.1 數控編程對零件加工精度的影響

在使用機械加工工藝進行零件加工的過程中，需要通過數控編程進行加工機床的控制。而數控技術始終將高精度當成是追求的目標，所以數控工藝將對零件加工精度產生重要的影響。首先，在數控編程一開始就要進行編程原點的選擇。而能否恰當進行原點的選擇，將會直接影響零件的加工精度。因為，恰當進行編程原點的選，可以避免因尺寸公差換算導致的加工誤差。其次，在編程時需要進行數據的處理，而能否合理處理數據將對零件的輪廓軌跡加工精度帶來影響。在這一環節，還要做好未知編程節點進行計算。再者，數控編程還需要選擇合理的加工路線。而零件加工路線的選擇，將直接對零件加工效率及精度產生影響。此外，在零件加工的過程中，如果選擇的插補方式不當，就會對零件加工精度產生影響。同時，無論使用哪種插補方式，都會進行誤差的積累[2]。在誤差積累到一定程度后，機床就會出現定位誤差和移動，從而導致零件加工精度受到影響。所以，還要在數控編程過程中進行插補運算，以便較好的控制零件加工精度。

2.2 幾何精度對零件加工精度的影響

在零件加工的過程中，切割和打磨等工藝需要人工完成，所以基本很難達到分毫不差。在這種情況下，零件加工將出現幾何參數誤差，從而使零件的加工精度受到影響。一方面，在加工過程中需要進行刀具的使用，所以刀具的精度將對零件加工精度產生重要的影響。利用刀具進行切削作業時，由于刀面、刀刃與工件將發生摩擦力作用，所以刀具將受到磨損。在磨損到一定程度后，工件表面的摩擦值就會增加，從而導致刀具在切削過程中發生振動，并且最終導致切削形狀的變化。想要解決這一問題，還要使刀具的安裝精度和耐磨性得到提高。同時，還要在日常工作中加強刀具養護，并且使用補償裝置進行磨損補償。另一方面，機械加工的機床連續不斷運轉，將導致主軸發生回轉誤差。而在主軸偏離標準中心軸線的情況下，零件加工也將出現一定的誤差[3]。因為，機床主軸轉動力可以對零部件加工的相對位置進行控制，所以主軸偏差將會直接影響零件表面加工平整度。為解決這一問題，還要嚴格進行機床主軸裝配，并且在日常工作中加強保養。

2.3 受力變形對零件加工精度的影響

在機械加工的過程中，涉及到機床、工件、工具和夾具這四個組成部分的運動，所以系統加工過程中會承受各種作用力，如夾具夾緊力、工件重力和工具切削力等。在力的綜合作用下，系統內部將產生疲勞變形，從而形成一定的加工誤差。就目前來看，這些作用力可以劃分成兩種，即加工外力和殘余應力。

在不同外力的作用下，零件加工精度也將受到不同的影響。比如在刀桿剛度比外圓車刀剛度小的情況下，二者的剛度差就會引起刀桿變形，從而使零件孔的精度受到影響。在刀具和機床剛度遠遠大于工件時，零件就會發生變形。受到機床本身的壓力，其也會出現剛性變化，并且導致零件加工精度受到影響[4]。而想要對外力帶來的零件加工誤差進行預防，還需要減少系統荷載受力程度，并且使系統受力薄弱點得到解決。具體來講，就是做好加工材料和機床的選擇，以便提升系統的穩定性和使用壽命。

在零件加工的過程中，其將產生一些殘余應力。比如，在零件澆鑄和鍛打后進行冷卻時，之前產生的毛坯應力就會在厚度不均的部位或結構復雜的部位使零件出現不同的冷卻收縮速度。而在零件內部應力產生的情況下，零件加工精度就會受到影響。為解決這一問題，還需要利用自然時效和采取人工時效進行殘余應力的消除。具體來講，就是在完成零件鑄造和鍛造后，將成型的毛坯放置一段時間。而在這段時間內，隨著溫度的降低，零件內部的應力也將逐漸消除。采取人工時效，則需要將加工零件再加熱，然后在一定溫度隨爐冷卻。除了使用熱冷卻方法，也可以利用振動裝置使零件產生共振，從而進行零件內部應力的消除。

2.4 熱變形對零件加工精度的影響

在零件加工的過程中將產生大量的熱量，這些熱量會導致系統發熱變形，并且影響零件的加工精度。首先，工件在熱侵蝕下將會出現變形，從而導致工件精度受到影響。針對這一問題，還需要使用冷卻劑預防工件熱變形。其次，刀具在切削過程中會產生大量熱量，從而導致刀具出現熱變形。為避免這一問題的產生，還需要使用冷卻劑和潤滑劑加快刀具散熱。此外，機床在熱源散步不均和結構復雜的情況下也會出現熱變形，還要采取相應的措施進行控制。

3 結論

總而言之，在零件加工的過程中，應該認識到機械加工工藝對零件加工精度的影響，從而尋求合理的途徑進行加工工藝的改進，繼而使零件加工精度得到提高。

【參考文獻】

[1]高晚生.基于機械加工工藝對零件加工精度影響對策的研究[J].科技視界，2015，12：85+200.

[2]趙漢悅.淺談機械加工工藝過程對閥門零件精度的影響[J].中國新技術新產品，2015，16：48.

[3]趙會民.淺談機械加工工藝對產生誤差的影響及其解決措施[J].裝備制造技術，2013，11：120-121.

[4]鄧天凱.關于機械零件加工精度的影響因素及應對策略探討[J].科技風，2015， 11：88.

[責任編輯：楊玉潔]