機械加工工藝對零件加工精度的影響

王連波++艾博書++李克彬

摘 要：機械加工工藝對零件加工精度具有重要的影響，其合理性直接關系到被加工零件的加工質量，優化加工工藝，降低加工難度進而影響到加工企業的經濟效益。基于此，文章主要針對機械加工工藝的合理安排對零件加工精度的影響的一些問題進行分析和研究，希望可以為相關企業提高零件機械加工質量提供一些參考。

關鍵詞：機械加工；零件；精度；影響

一些重要零件對精度的要求比較高，在零件加工的過程中出現微小的誤差都會導致零件報廢，增加加工企業的加工成本，而如果將精度不合格的零件應用在機械設備上，將有可能造成嚴重的安全事故，從而產生巨大的損失，這就要求加工企業對機械加工工藝進行嚴格的控制，以提高零件加工的精度。

1 機械加工工藝過程簡述

機械加工工藝過程一般包含安裝、工位、工步和走刀四個環節。其中，安裝是指將加工對象進行裝夾的環節。同一工序中安裝的次數應盡量減少，以此減少時間和提高加工精度；工位，與工件安裝有關，具體而言是指加工對象在機床中每個確切位置中所要完成的工藝流程；工步，是切削刀具、加工表面以及切削用量三個要素等都不變的工藝流程；走刀，則是指在加工對象表面切割的環節。由此可見，機械加工工藝過程都是緊密聯系的。加工過程中，工件容易受到外部受力不均、溫度控制差等因素的影響而造成零件加工精度欠缺的問題。

2 機械加工工藝過程對零件精度影響的因素

2.1 機械加工機床引起的零件精度缺失

機械加工通常由零件加工機床進行加工。因此，機械機床本身的精度誤差必然會造成所加工零件精度的缺失，同時機床自身的磨損以及日常維護的缺失，也容易造成零件幾何精度的誤差。可見，零件加工的精密度與機床性能有直接關系。除此之外，通常加工零件的機床系統并不是單一的設備，而是多臺設備的組合。機床系統各部分有效配合，共同完成機械加工。由此，零件加工系統中一旦出現安裝紕漏或者組合的問題，都會引起零件加工制造的精度缺失。

2.2 零件“受力”以及加工對象自身原因造成的精度缺失

從機械加工工藝流程而言，無論是安裝過程、工位步驟、工步過程，還是走刀環節，機械必然會和加工對象發生接觸并產生力的作用。這通常表現為加工機械設備對工件加壓過大造成的工件變形、機械設備加壓不足工件移位、工件局部受力不均引起的加工誤差，進而造成成品零件的精度缺失。

2.3 熱處理不足造成的精度影響

熱處理不足，也就是人們常說的熱變控制不合理。機械加工過程中，有兩方面的熱變控制問題。第一，切割刀具由于長時間高強度的機械切割摩擦引起的熱變。第二，加工工件自身的問題。加工工件受到長時間的切割或者打磨，容易引起加工物件內外較大的溫度差而產生工件形狀的變化或者是工件物理硬度等屬性的變化，進而使得加工設備不能依據之前的數據進行加工處理而造成加工誤差。

3 降低機械加工工藝過程對零件精度影響的策略

3.1 降低外部干擾對零件精度的影響

降低外部干擾對零件加工精度影響，一方面應從機床等設備的安裝、維護過程做起，定期對加工系統中各部件尤其是切割刀片、傳送設備以及磨砂輪等工件直接接觸部分進行檢修，盡可能減少由于機械物理損耗帶來的加工精度缺失；另一方面，應對各部分組間的結合部分進行檢修，提升組合部件的契合度，滿足加工零件的最低要求。此外，應定期對各部件殘存的加工垃圾進行清理，以減少摩擦等帶來的加工誤差。總之，降低外部干擾對零件精度的影響，重在對機床的維護工作，應通過定期性的維護保養盡量減少外部干擾對零件加工造成的誤差。

3.2 提升被加工系統穩定性，改善受力方式

零件“受力”以及加工對象自身原因造成的精度缺失，可以通過提升系統自身鋼性、改善受力方式等降低機械加工過程的機械震動及受壓變形。

如加工殼體類零件中分面，該類零件加工性差，兩側支板懸空系統剛性差，加工過程中工件震動嚴重影響加工精度，該問題嚴重影響了產品質量及生產進度。通過加工藝支筋及支管改善被加工殼體加工性，保證零件精度。

如對于立車加工薄法蘭類零件可采內外替換壓板壓緊的方式代替卡爪夾緊，降低裝夾受力產生的變形。

3.3 提升零件加工過程中的溫度控制

從上文可以看出，溫度控制不足引起工件以及設備的變形是造成誤差的重要方面。因此，應有效提升零件加工過程中的溫度控制環節。溫度過高或者過低，都會造成零件加工的精度問題。因此，一方面在溫度較高時，應進行一定的降溫處理，尤其是打磨砂輪的冷卻以及切割刀具的冷卻，可以進行冷卻設備安裝，但應避免劇烈的冷卻過程，因為劇烈冷卻容易造成工件的破裂問題；另一方面，為避免加工環節溫度過低造成的影響，可以在工件加工之前進行一定的預熱處理過程，以此確保工件加工能夠具備一定的溫度保障。可見，從熱變的角度而言，應從冷卻和預熱處理兩個方面進行改進，為零件加工提供必要的溫度控制措施。

如鑄件軸承座由于鑄造殘余應力、切削熱變形、余量不均勻、裝夾變形等原因，出現尺寸及形位公差超差等現象。通過改善工藝路線，半精加工后進行人工時效處理待工件冷卻釋放應力后進行精加工。在一定程度上解決了鑄件軸承座的變形問題，保證零件加工質量，極大的降低了軸承座返修、返廠的幾率，降低產品成本及維修費用，提高了生產效率。

3.4 嚴格控制工藝流程

嚴格控制工藝流程。一方面要求機械加工工藝應嚴格遵守既定的加工工序，根據不同的加工零件編制工藝路線，并確定每道工序的設備以及操作時間。根據傳統的加工工藝過程經驗，應將粗加工過程與精細加工過程分離開來，做好各類機械設備的有效選擇。另一方面，應優先加工基準面再加工孔，從而確定基準面和工孔的相對位置，依次保障機械加工精度。除此之外，應做好溫控環節的時間保障，不能因效率還犧牲溫控環節。最后，在完成一定批量的零件加工工作后，應對系統的各設備進行數據矯正，依次較少機械誤差，同時可以通過降低機械疲勞，降低對零件加工精度的影響。總之，工藝流程是機械加工減小加工零件誤差的重要措施，必須加以重視。

4 結束語

機械加工工藝水平會直接影響加工精度，因此，應結合實際生產需要，選擇科學、合理的加工工藝，并運用科學的加工方法，提高機械加工工藝水平，從而減少不良因素對機械零件加工精度的影響，保障機械零件的加工質量。

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