機械加工工藝對零件加工精度的影響及控制分析

叢顯虎 耿培

摘要：在機械加工行業中，零件的加工精度會受到很多因素的影響，其中加工工藝是比較重要的一個因素。因此，應充分了解機械加工工藝對零件加工精度的影響，通過不斷完善加工工藝，使零件的加工精度得到提高。

關鍵詞：機械加工；工藝；精度；影響；措施

中圖分類號：U5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0249-01

機械零件在生活中隨處可見，機械加工工藝對零件加工的精度有較大影響，為進一步提高機械零件的精度，必須就機械加工工藝對零件加工精度的影響進行研究。

1 機械加工工藝對零件加工精度的影響

1.1 機械加工工藝

（1）熱處理。該工序主要是為了增加零件的穩定性。零件加工的過程中，極有可能因為外界的影響而發生變形，熱處理可以降低其變形的概率。

（2）車削。車削主要是在設計圖紙的基礎上，對零件進行初步加工，使零件外形初步達到圖紙要求。同時使零件表面的粗糙度滿足標準要求。

（3）插內花鍵。在進行這一工序時，首先要對零件的左端進行固定，然后校正右端面與斷面之間的誤差不超過0.102mm，最后，再按照設計圖紙的要求對零件進行進一步的加工。

（4）滾齒。滾齒這一工序的目的主要是去除零件表面的毛刺，使零件表面的光滑程度達到加工精度的要求。

（5）熱處理。最后的熱處理主要有淬火以及滲碳這兩個步驟，通過這兩個步驟，可以使零件進一步達到設計圖紙的要求，進而達到最大化提高零件加工精度的目的。

1.2 機械加工工藝和零件加工精度的影響因素

機械加工工藝對零件加工精度造成的影響因素可以分為內在因素和外在因素。機械加工工藝系統本身的幾何精度就是表現的內在因素[2]。

（1）內在影響因素。機械加工工藝對零件加工精度產生影響的內在因素主要是通過機械加工安裝的不規范性，最終導致機械加工系統中存在幾何精度產生粗細程度不一致。機械加工工藝對零件加工的機器具有非常高的要求，必須滿足零件加工精度的要求。內部因素包括了工作人員操作不當和機械加工中出現的幾何精度誤差。內部因素對零件加工精度的影響是致命的，尤其是機械加工中出現的幾何精度誤差，這樣的系統誤差是頑固而難以消除的。此外，在對零件進行長期加工的過程中，機械設備會隨著使用時間而出現磨損和細小的裂縫，從而影響零件的精度。比如說，在機床以及器具等設備出廠時，并未滿足相關生產標準質量，或者是在組裝時和使用的過程中發生碰撞、磨損而導致內部結構零件松動或失靈，這時最容易出現問題。

（2）外在影響因素。機械加工工藝和零件加工精度的外在影響因素主要是熱變形和受力變形因素。機械加工工藝對零件加工精度的加工過程當中，常常受到熱變形和受力變形因素的影響。熱變形在整個零件加工過程中，機械加工工藝影響零件精度的熱變，機床本身發生的熱變。這兩種熱變是由于摩擦會產生熱量導致影響的精度，主要指機床在長期運行中整體溫度身高，在不同情況下起床各個結構出現不好的變化。熱變形是指機床在長期運行中整體溫度升高，在不同情況下機床各個結構出現不好的變化，從而對零件加工的精度質量都產生不利的影響。受力變形是在整個零件加工過程時，當隨著溫度升高，而導致零件受力變形造成零件產生誤差。由于受力因素對零件精度產生影響較小不被零件生產部門所重視，這種不被重視的影響因素會堆積造成嚴重的影響。

（3）機械零件加工實例分析。下面，以某零件的加工要求為例，進行機械加工工藝對零件加工精度影響的說明。

某零件安裝于起重機起重部分與支起部分的連接位置，主要承擔著傳輸起重機內部轉動的功能，根據國家對起重機零件的規定標準可知，該零件的內外平均直徑為50 mm，且內外直徑相差不超過0.010095 mm。零件在起重機內部的運動，主要依靠與此零件相鄰的齒輪來實現，而該零件自身的轉動、與齒輪相連的牢固程度以及傳輸轉動的效率，與該零件的內花鍵、外圓齒輪以及量軸承的加工精度密切相關。因此，此處對該零件的內花鍵、外圓齒輪以及量軸承的加工精度有著要求。

而根據上文所介紹的機械加工工藝的工序，可知主要有以下兩個方面會對上述該零件加工的精度產生影響。分別是誤差、零件本身的材質。

（1）誤差。誤差包括操作誤差以及工具誤差兩個方面。操作誤差主要是指加工人員操作不當產生的誤差。工具誤差主要是指在加工零件的過程中，所使用的工具因磨損或因精度不準，所產生的誤差。

（2）零件本身的材質。安裝的位置以及起到的作用不同零件，對材質的要求不同，而不同的材質對加工工藝有著不同的要求，并且其在加工過程中的耐磨程度不同，進而導致其會對零件加工的精度產生一定的影響。

2 提高機械加工工藝水平的措施

2.1 最大程度減少誤差對零件加工的影響

針對誤差對零件加工精度產生影響的現象，提出了最大程度較少誤差對零件加工影響的建議。（1）保證加工人員操作的規范性及精確性，定期對加工人員進行專業培訓，提高其加工能力的專業性；（2）定期對加工工具進行精準度測試，對出現誤差的加工工具可進行調試，糾正其誤差，對不可調試誤差的工具則更換。除此之外，還可不定期對加工人員的技術進行考核，確保其操作時刻保持規范。

2.2 根據零件材質選擇合適的加工條件

零件材質對加工精度的影響的問題，提出了根據零件材質選擇合適加工條件的建議。（1）應根據加工要求對零件的材質進行確定；（2）在零件加工要求的基礎上，再根據零件本身的耐磨程度，選擇適合零件加工要求的加工工具以及加工方法。這樣做，即可達到全面提高零件加工精度的目的。

2.3 嚴格控制制造流程

在對零件進行加工時，需要對流程進行合理的規劃。一方面在對工藝技術人員的選擇上，應優先選用有焊接、鈑金和加工經驗，且具有機械制圖能力和機械專業知識的人員，以降低不符合規定行為出現的概率。與此同時，零件加工企業還應不斷引進機械加工的新技術、新工藝，并對技術人員進行相應的培訓。例如，機加工工廠加工四段近期對技術人員進行了質量意識提升培訓中，對可能出現質量問題進行了匯總，這讓技術人員切實看到質量問題將帶來的隱患，隨后，企業指導相關技術人員將《工序標準化作業指導書》中規章制度進行內化，以規范技術人員的操作[1]。另一方面，針對機械設備中存在的幾何誤差，在選擇機械設備時，零件加工企業要重點考量機械的系統誤差，挑選最適合的設備。在對已投入使用的設備進行改造時，零件加工企業需要對日常加工中出現的誤差進行統計測量，以便于機械設備自動消除誤差，提高零件的合格率。

3 結束語

隨著各類機械零件在日常生活中使用率的提高，市場上有了越來越多的機械加工企業，而提高零件加工的精度不僅可以幫助其提高自身的競爭力，而且可以保證零件使用者的安全。研究發現，機械加工工藝是影響零件加工精度的最大因素，我國機械加工工藝的發展還并不突出，相信經過不懈的實踐探究，機械加工工藝定會實現質的飛躍，我國零件的加工精度定會得到顯著提高。

參考文獻

[1]張燁.淺談機械加工工藝對零件加工精度的影響[J].內燃機與配件，2018，（2）：92-93.

[2]周鑫.機械加工工藝對零件加工精度的影響及控制的探討[J].內燃機與配件，2018，（2）：106-107.

[3]余鵬.肖雙平.機械制造工藝過程對零件加工精度的影響[J].時代農機，2015（1）：60-61.