淺析機械加工工藝對零件加工精度影響

馮科峰

[摘? ? 要]隨著社會的發展，我國的工業水平也取得了巨大的進步，本文將對機械加工工藝對零件加工精度的影響進行探究，提高我國機械加工工藝水平，并提高加工零件質量。

[關鍵詞]零件加工工藝;影響分析;提升精度方法

[中圖分類號]TH161.1 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）10–00–03

Preliminary Study on the Influence of Machining Process on the Precision of Parts

Feng Ke-feng

[Abstract]With the development of society， my country's industrial level has also made great progress. This article will explore the impact of machining technology on parts processing accuracy， improve the level of my country's machining technology， and improve the quality of processed parts.

[Keywords]parts processing technology; impact analysis; methods to improve accuracy

隨著我國機械化程度的提高，我國對于零件加工工藝的要求也變得更加嚴格，本文將首先對零件加工工藝的含義進行解釋，之后對影響零件加工工藝精度的因素進行分析，最后對提高零件加工精度的方法進行探究。

1 零件加工工藝

零件加工工藝需要多種機械技術配合，在進行零件加工的過程中，應當首先畫出零件的圖紙內容，之后還應當對零件的各類參數進行計算與把控，最終通過機械加工得到完整的零件，這個過程被稱作零件加工。但是零件加工并不是一個單純的加工過程，在零件加工過程中工作人員還應當熟練的掌握零件加工機械的實用特點，針對不同類型的零件使用、不同的機械加工方法，合理的零件加工提高零件的精密度，并且提高零件的使用壽命，這要求在加工時應當準確掌握零件加工的精密度，精密度不僅反映了零件在幾何學中的具體指標，還反映出了零件的外形特點。通過實踐表明，加工出來的零件尺寸與設計尺寸會出現一定的誤差，如果想要得到與設計圖紙一模一樣的零件實體是一件十分困難的事情，所以加工出來的零件實體只要符合誤差標準，都可以算為合格零件，零件的使用標準與各類參數只要能夠滿足零件設計的最初要求，都能夠被投入使用。在分析完零件加工工藝的含義與零件加工精度的涵義之后，下面將要針對影響零件加工精度的因素進行分析。

2 機械加工工藝對零件精度的影響

通過零件加工工藝可以得知，零件在加工前需要經過精心的設計之后投入機械生產，機械生產出的零件與設計零件尺寸精度會出現一定的偏差，在偏差允許范圍內且不影零件功效作用的情況下，這種誤差是被允許的，下面將對機械加工工藝對零件精度的影響進行分析，將機械加工對零件精度的影響降至最低。

2.1 內部因素影響加工精度

內在因素能夠在一定程度上影響到零件加工的精度，內部因素包含機械因素與人為因素2種，在零件加工過程中都會運用到機床，機床的參數會根據零件的參數進行調整，在加工過程中機床的參數出現了一定的誤差，那么會出現零件精確度降低的現象產生，并對后續零件加工工作造成巨大的影響。并且以部分廠家在零件加工過程中由于缺乏對員工的職業教育，所以導致一部分員工在進行零件加工過程中不按照既定程序加工零件，忽視零件加工的步驟，這也就導致零件加工精度不高[1]。尤其是對薄壁零件進行加工的過程中，由于薄壁零件壁厚在1 mm以下，所以在加工時更應當注重內部因素的控制，薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零件剛性差，強度弱，在加工中極容易變形，使零件的形位誤差增大，不易保證零件的加工質量。通過分析可以得知，內部因素能夠影響到整個零件加工過程的精度，尤其是對薄壁零件進行加工時，更應當注重內部因素的控制工作。

2.2 受力影響零件精度

零件進行加工的過程中會遇到一定的環境或外力的干擾，由于零件的加工需要多種角度，多重受理才能夠成行，所以在零件加工過程中，未加工的部分可能會受到外力的影響產生一定的形變，這種形變將直接影響到零件的精度，薄壁零件再加工過程中因工件壁薄剛性很差，車削是裝夾不當在夾緊力的作用下容易產生變形，從而因為切削力及重力影響使工件發生彎曲變形從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。

2.3 熱因素影響

在對零件進行削切階段，由于機械削切的精度未能達到零件的精度標準，所以還需要工作人員對零件進行手動切割，通過此種方式使零件達到要求精度，但是在零件反復切割的過程中會出現零件溫度升高，零件輪廓變大，部分區域出現形變的問題，這種情況在薄壁零件加工過程中尤為常見，由于工件較薄、散熱性較差，在切削熱的作用下會引起工件熱變形或膨脹，使工件尺寸難于控制，出現零件精度不達標的情況。

2.4 其他原因

刀具磨損也是影響薄壁零件精度的原因之一，由于薄壁工件較長、一次走刀時間很長，因此在切削過程中受振使刀具磨損較大從而影響工件的尺寸精度;另外由于刀架及中心架使用不當，也會造成薄壁零件精度下降的情況出現，在薄壁件加工過程中若壓力過小或不接觸，就不起作用，不能提高零件的剛度：若壓力過大，零件被壓向車刀，切削深度增加，車出的直徑就小，當跟刀架繼續移動后，支承塊支承在小直徑外圓處，支承塊與工件脫離，切削力使工件向外讓開，切削深度減小，車出的直徑變大，以后跟刀架又跟到大直徑圓上，又把工件壓向車刀，使車出的直徑變小，這樣連續有規律的變化，就會把細長的工件車成“竹節”形。造成機床、工件、刀具工藝系統的剛性不良給切削加工帶來困難，不易獲得良好的表面粗糙度和幾何精度。并且工件內孔由深孔完成后，再精車外圓，深孔加工中難免有橢圓、錐度以及跳動等因素，影響外圓同軸度和跳動，這種因素也會直接影響到薄壁件的加工精度[2]。

3 提高精度的方法

通過影響精度的分析可以得知，零件加工過程中會受到內部因素、受力、熱傳導及其他因素的影響，造成零件加工精度較低的現象發生，在對零件尤其是薄壁零件加工過程種應當針對上述問題進行有效的控制措施，下面探究提高零件的加工精度方法。

3.1 提高工作人員的工作水平

提高工作人員的工作水平，就應當加強工作人員的機械操作能力，這就要求零件生產廠家必須培養一部分技術過硬的工人，提高人與機械的協同能力，同時還應當加強工作流程、工作規定的落實，提高零件加工程序的精確性。

3.2 控制加工溫度

在進行零件加工過程中應當注重溫度的控制，對于薄壁零件加工而言，無論是高溫或者超低溫都會對零件造成一定的形變影響，所以在進行零件加工過程中要保持適當的溫度，使溫度恒定，提高零件加工的精度。由于零件加工機械升溫也會影響到零件的加工精度，所以針對這種情況在進行零件加工過程中，還應當應用冷卻設備對機械進行降溫處理，降溫系統能夠降低機械在對零件反復切割時產生的溫度，使機械設備溫度保持恒定，防止機械出現冷熱不均的現象[3]。

3.3 地裝夾的使用

一般地裝夾及加工必須在保證內外原軸線的同軸度、端面與內孔軸線的垂直度，以及兩平面的平行度前提下完成，可采取以下幾種方法，首先可以采用采用開口套裝夾法，用開口套改變三爪卡盤的三點夾緊為整圓抱緊，即用三爪卡盤夾持開口套使其變形并均勻抱緊薄壁套后再車削內孔。還可以采用采用大弧形軟爪裝夾法，改裝三爪卡盤的三個卡爪，在三個通用卡爪上焊接大弧形軟爪，增大夾持面積，減小薄壁套的夾緊和車削變形。注意在把大弧形軟爪與原三爪卡盤的三個卡爪焊接后適當放置一段時間，讓其自然變形，然后對大弧形軟爪應有足夠的徑向厚度，使其有足夠的剛度。在使用一定時間后，再次進行“白干自”的精密車削，確保精度不變。對于直徑大、尺寸精度和形位精度要求較高的圓盤薄壁工件，可裝夾在花盤上車削。在花盤上用螺釘固定一個定位盤，注意在固定前要用千分表調整定位盤的外圓與車床主軸同軸，用兩個或四個壓板軸向壓緊薄壁套后就可以車削內孔。在夾緊時注意不要完全壓緊一個壓板后，再壓緊另一個壓板，而是對稱地逐漸使各個壓板壓緊薄壁套，這樣不會因夾緊力而使薄壁套變形，車削完整后，也是對稱地逐漸松開各個壓板。車削時，先將工件裝夾在三爪自定心卡盤上粗車內孔及外圓，各留1～1.5 mm精車余量，并精磨兩端面至長度尺寸。然后將工件裝夾在花盤上精車內孔及內端面。精車內孔裝夾方法：先在花盤面上車出一凸臺，凸臺直徑與工件內孔之間留0.5～1 mm間隙，用螺栓、壓板壓緊工件的端面，壓緊力要均勻，找正后即可車削內孔及端面。精車外圓時裝夾方法：將三點接觸式壓板通過螺栓適當壓緊，即可車削外圓[4]。以上2種夾緊方法，由于用力均為軸向，工件不易變形。此外還應當對加工的刀頭有一定的控制，針對不同的零件加工使用不同的加工刀頭，刀頭的使用說明見圖1。在進行削切時應當減少切削力造成的變形，可采用大偏角、內、外表面同時切削等方法。在加工過程中應分為分粗、精兩次加工過程，減少熱變形引起的誤差，可在粗加工后留有足夠的冷卻時間，再進行精加工。在進行削切量控制的過程中，切削用量還必須根據零件的材料、尺寸和精度的要求;但根據薄壁的特點，可以進行高傳速、低進給、小吃刀量的加工工作。

3.4 減少外力對零件的影響

外力是影響零件精密度的主要原因之一，所以在加工個過程中應當減少外力對零件的影響，在零件加工過程中所有的外力主要為擠壓力與摩擦力2種，因此在加工之前相關工作人員應當根據零件加工的特性對機床進行適當的調整，對設備的固定部件位置進行調試工作。另一方面零件在加工過程中不可避免的會受到摩擦力的影響，為了減少此影響工作人員應當對機械與零件的接觸面進行打磨，將表面清理平坦，降低摩擦力零件造成的影響[5]。對于薄壁零件而言，工作人員還應當進行細致觀察，對于脆弱的部位進行一定的加固處理，防止零件因擠壓力造成形變。

4 結束語

通過機械加工工藝對零件加工精度影響探究中可以發現，想要確保零件的精密度，就應當控制機械參數，保障機械在恒定溫度下進行工作。

參考文獻

[1] 白波，高文元，王棟，等.在普通機床上加工高精度大型液壓缸方法初探[J].機械研究與應用2004，17（3）：48-51.

[2] 賈晨.機械加工工藝對零件加工精度的影響分析[J].南方農機，2020，51（8）：166.

[3] 房偉.簡析機械加工工藝對零件加工精度的影響及參考意義[J].時代農機，2020（3）：45-46.

[4] 姚富慶.機械加工工藝對零件加工精度的影響及控制的分析[J].內燃機與配件，2020（6）：130-131.

[5] 陳曉蓉，鄒星榮，杜京緯.機械加工工藝對金屬零件加工精度的影響及控制分析[J].科學與財富，2020（2）：325.