淺析機械加工工藝對零件加工精度的影響

張長紅

摘要： 在國家經濟發展中，機械制造行業具有舉足輕重的作用，無論是航天設備，還是零件加工都能體現出一個國家的綜合實力，只有具備較高的生產技術，才能夠加工出更高質量的產品。因此，在零件生產加工環節中，機械加工工藝對零件加工精度有很大的影響。為了提高零件加工精度，本文主要從機械加工工藝對零件加工精度影響因素，以及提高零件加工精度的對策兩個方面進行了闡述。

Abstract： In the national economic development， the machinery manufacturing industry plays a pivotal role. Whether it is aerospace equipment or parts processing， it can reflect the comprehensive strength of a country. Only with higher production technology can it be processed with higher quality. product. Therefore， in the parts production and processing link， the mechanical processing technology has a great influence on the processing accuracy of the parts. In order to improve the machining accuracy of parts， this article mainly discusses the influence factors of machining technology on the machining accuracy of parts and the countermeasures to improve the machining accuracy of parts.

關鍵詞： 制造業;機械加工工藝;零件加工;加工精度

Key words： manufacturing;machining technology;parts processing;machining accuracy

中圖分類號：TK416+.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）24-0188-03

0? 引言

隨著我國機械制造業的快速發展，越來越多的先進技術被運用到加工生產中，為機械制造產業帶來了新的發展機遇，同時也面臨較大的技術挑戰，為了能夠適應時代發展需求，機械加工產業必須對自身生產技術進行改進，并且不完善加工工藝，提高工作人員操作技能，保證零件具有更高的加工精度，避免在機械生產過程中出現的各種加工問題。

1? 概述機械加工工藝及加工零件精度

1.1 加工工藝的分析

一般來說，機械加工工藝是在某個機械設備的需求上，采用科學合理的加工方式，借助機械設備進行加工，通過加工技術對所需零件的尺寸、形狀、功能、質量等多方面進行加工，促使加工的零件各方面都符合設計需求，進而滿足機械設備的功能要求。實際中，在進行零件加工操作中，對加工工藝要求比較嚴格，首要面臨的問題就是機械運行狀態和使用功能，工作人員應當提前檢測機械設備是否處于穩定工作狀態中，詳細調查機械設備，并根據相關要求和標準制度進行零件加工生產，促使零件加工精度符合預計的標準，確保加工工藝不會對零件精度造成影響，為零件加工精度提供基礎保障。

1.2 零件加工精度分析

零件加工精度是通過機械設備在完成預設計零件加工過程以后，再由專業人員結合相應的設計方案對已經完成初步加工的零件進行細致處理，在滿足預設計方案的基礎上的，保證再次加工的零件質量、精細度能夠滿足機械設備的使用需求，促使零件完成品與機械設備使用完美契合，為機械設備穩定運行提供基礎保障。現階段，在加工零件過程中，零件加工精度一般可以分為多個類別，比如，零件形狀、加工尺寸、位置等，需要工作人員嚴格遵守相應的調控管理制度對零件打工精度進行精準掌控，最大程度上避免由零件精度產生的機械設備運行問題。

1.3 零件精度與加工工藝之間的聯系

零件加工主要是通過機械加工工藝將一些不成形的毛坯件進行更深一步加工，使其成為需要的零件，以此滿足機械設備正常使用。在完成機械零件加工以后，需要對其進行檢測，嚴格按照相關檢測標準、流程進行操作，檢測結果中若是零件精度誤差在允許的范圍內，即可以用在相關機械設備的使用中，如果零件精度達不到相關標準，就需要將此零件作為廢品處理。在科學技術不斷發展的背景下，現階段機械加工工藝具有多種形式，并且隨著時間積累呈現出不斷增加的趨勢，一定程度上對提高零件加工精度提供了較大的幫助，大大提升了零件加工質量。為了有效避免機械加工工藝對零件精度產生影響，需要加工單位和操作人員制定完善、科學合理的對策，不斷更新優化機械加工工藝，進而保障零件加工精度符合標準，為其發展奠定基礎。

2? 機械加工技術的發展現狀

2.1 微型機械加工技術

隨著科學技術的不斷發展，微型生產技術得到了快速發展，結合納米生產技術，促使我國機械加工技術無論是在外觀形態，還是的零件加工尺寸方面都可以達到納米程度。在實際生產的過程中，將微型機械加工技術應用到技術加工和生產操作中，確保產品具備微型機械化的特點，在微型生產技術中占據重要地位，為微型技術占領市場提供保障。微型機械生產技術具有較多的優勢，可以在半封閉空間以及較小空間開展生產加工活動，同時也不會影響到周圍生態環境，并且可以保證生產對象的完整度和精度，為此微型機械加工技術具有較廣泛的應用范圍。通常被應用在航天事業制造、醫療器械加工、精密儀器加工生產領域中，現階段微型生產技術在我國納米技術研究中占據著重要的地位，同時也是組成納米生產中的重要技術組成部分，在我國工業生產中重視程度越來越高。

2.2 快速成型技術

20世紀以后快速成型加工技術不斷發展起來，在實際生產中，零件加工需要通過CAD軟件建立起零件的模型，再利用交工技術對樣品進行時制造，快速保證是零件結構成型。在零件加工過程中，快速成型技術是直接通過原材料進行加工，將原材料直接制作成零件的一種綜合加工技術，為此，在實際加工過程中，零件加工還需要對原材料進行疊加，構建相關零件模型，為快速生產出零件提供有效的制造基礎，然后再結合CNC技術、激光技術、CAD軟件、材料技工等技術對零件加工進行深入研究，基于此不斷優化生產技術，進而保證是零件加工精度符合機械運行需求。快速成型加工技術依靠其獨特的優勢和加工特點，在我國機械加工技術的機構中占據著重要地位，同時也是一項重要的組成結構。

2.3 超精密加工技術

超精密加工技術的不僅是機械加工技術中的一個組成部分，同時也可以作為衡量加工技術水平的重要方式以及標準。在科學技術和信息技術不斷發展的背景下，在提高機械加工技術的同時也帶來的較高技術生產要求，為此，在零件實際加工生產的過程中，既要保證零件尺寸、形狀等各項數據都能夠達到較高的精準度，同時還需要確保產品質量能夠滿足生產需求。在我國零件加工生產領域中，機械生產行業競爭力越來越高，企業在發展中不僅要積極引進精密加工技術，同時還需要是不斷更新和優化現有生產方案，為超精密加工技術的穩定發展奠定基礎。

3? 機械加工工藝對零件加工精度產生影響的因素

3.1 內部因素

機械加工工藝對零件精度影響的內在因素一般是由操作人員專業能力和機械設備維護管理不良引起的，主要有以下幾種原因：一是，在實際加工過程中，操作人員對產品精度要求掌握不準確。二是，機械設備維護管理工作不完善，或是管理不嚴格、不到位等導致零件加工精度不高，最常見的問題就是機械磨損，因此，日常維修和檢查尤為重要，通過加大檢查和維修力度，保證零件加工精度。三是，機械加工工藝本身對零件產生的影響，主要是剛投入的生產工藝在調試中存在潛在問題，工作人員很難發現，這樣就要求工作人員具備豐富的實踐經驗，熟練掌握設備操作規程，能夠嚴格按照加工工藝要求完成零件加工，保證零件加工精度。

3.2 熱變形產生的影響

在實際生產中機床持續工作會產生一定的熱量，如圖1所示，是機械設備生產中機床溫度變化圖，由圖可知，隨著機床切削速度的變化，產生的切削溫度也在不斷的變化，當切削溫度達到一定數值后將趨于穩定狀態，這個階段也被稱之為預熱階段。在切削溫度保持不變的情況下，熱變形量也會保持在穩定狀態，由于該生產環節中產生的誤差存在一定的規律，因此在實際加工過程中應當保持切削溫度處于平衡狀態時，進行機械設備操作。通常情況下，熱變形量對零件加工產生的影響比較大，誤差值可能超過33%，因此為了能夠有效避免這種問題發生，需要結合實際情況制定預防方案，采取有效措施降低熱變形帶來的影響。例如，在機械加工過程中，添加潤滑油可以降低各個零件之間的磨損度，也可以采用冷水降低溫度的方式來降低機械設備溫度，減少熱變形產生的影響。

3.3 力學產生的影響

在日常生產中，由于機械加工過程中受到外力的影響，很容易出現形變的問題，這種問題對零件精度影響也比較大。雖然受到的變形壓力不同，但從本質上來說都是屬于重力、切削力、傳動力等方面。在這個環節中，要想有效避免形變對零件精度產生的影響，就要學會調整零件、刀刃等零件的位置，在此基礎上，合理控制的系統工作過程中荷載量，并嚴格按照要求操作設備，以減少系統受到的外力影響，同時還需要提高生產環節中對外力的抵抗功能。

3.4 機械自身結構帶來的影響

零件加工過程中，機械設備自身結構以及生產工藝等都會為零件加工精度帶來影響，零件加工中部門機械機床、夾具、刀具等設備，從生產到安裝都會存在一定誤差，這些誤差一般被稱之為凈誤差，對零件加工影響度都是直接性的，為此這些機械結構是不符合加工需求。例如，機械結構中的刀具誤差，在加工零件過程中，由于需要對材料進行切割，不同時刀具的材料、尺寸、角度、鋒利度也都各不相同，對零件加工精度產生的影響也各不相同。比如說，一些單刃刀產生的誤差較小，如刨刀、鏜刀、車刀等。而一些拉刀、槽銑刀、鉆頭等具備尺寸規定的刀具影響加高，如果機械結構的加工的尺寸和外形不能夠滿足相關需求，那么零件加工精度也很難滿足規定要求，其中成形車刀、銑刀對零件加工的影響主要是零件表面精度。另外，機床主軸也是影響零件加工精度的一個重要因素，主要是主軸的運動精度影響著刀具的使用，就理論來說，主軸回轉軸心是固定的，但是為受到熱力的影響，促使其移動，進而影響到主軸撓度、軸頸圓度等產生誤差，進而影響零件加工精度。零件加工中，數控加工機床不僅可以提升生產效果，相對于傳統加工技術來說，具有提高零件加工精度的優勢。在加工前需要對數控機床進行合理編輯，進而減少程序上帶來的是誤差，避免編程因素導致的零件幾何精度的誤差，這種誤差也被稱之為原始誤差，并不能夠徹底根除，但是需要加工精度控制在允許范圍內，進而提升零件加工精度。

4? 提高零件加工精度的對策

4.1 優化傳統加工工藝管理體系

在機械加工中，技術人員應及時優化加工流程，并根據具體問題制定針對性的解決方案，提高機械加工管理體系。通過優化機械加工體系提高零件加工精度，應當積極引進國內外優良的機械設備以及先進的生產工藝，通過學習先進加工工藝，提高員工自身操作水平，培養員工掌握和處理生產中出現的各種問題。近幾年來，機械生產技術越來越先進，并且種類也比較多，比如納米、激光、電磁等生產工藝已被應用到實際加工中，這些生產工藝和操作技能都是需要我們學習的，同時也是科學研究的目標。另外，對現有的生產工藝進行優化，這樣不僅可以滿足我國生產工藝加工需求，同時也可以提升產品加工精度。除此之外，企業在提高機械設備加工零件精度的同時，還需要培養操作人員的職業能力，定期組織員工參與專業培訓活動，提高員工的綜合素養和專業水平。通過培訓不僅可以提高員工操作熟練程度，也為員工操作安全性提供保障。

4.2 重視機械加工日常檢修和養護工作

在機械加工日常工作中應加強對設備的檢修和養護工作，及時發現設備存在的問題并加以解決，這樣才能保證設備正常工作，順利完成生產任務，在此基礎上才能保證零件加工精度。根據以往對設備檢修經驗，結合實際生產環境和檢修條件，可以從以下幾個方面著手做好相應工作。一是，對機械加工精準區域進行及時校對、調整。二是，對加工環節中所有內容進行全面檢查和維修。三是，保證械加工設備處于良好穩定運行狀態。四是，積極引用先進的機械設備以及現代化生產工藝，提高機械加工精度。五是，及時更換陳舊的機械設備，不僅可以保證零件加工精度，也能保證設備穩定運行。

4.3 完善加工流程

為保證零件加工質量，提高零件加工效率，機械加工企業應嚴格制定零件加工流程，確保零件在加工前不存在任何附加損耗的問題，同時保證相關設備和機床處于正常的工作狀態。另外，機械加工企業需要制定完善的加工流程和加工體系，結合內部體系結構可以從以下兩方面開展，一方面，保證機械加工人員技術水平能夠滿足加工工藝的需求。另一方面，需要機械加工設備滿足加工流程和工藝的要求，結合實際情況，根據不同的零件制定具有針對性的加工方案，并且必須嚴格控制加工方案的落實情況，要求技術人員嚴格按照標準規范進行操作，以此實現機械加工過程中對具體環節進行監控的目的。此外，企業還需要成立監督檢查部門，在機械零件加工完成后，由該部門對零件加工精度進行檢查，一旦發現有不合格的產品，及時進行處理，找出問題并解決。

4.4 嚴控外在因素產生的影響

機械加工生產中，零件很容易受到外界因素的影響產生形變，為了防止對生產工藝產生的影響，需要根據實際加工情況，采取有效措施進行處理。具體內容如下：①定期對機械加工所需要設備工作狀態進行檢查，并且做好相關數據記錄工作，尤其是加工時間比較長的零件，尺寸位置等信息需要詳細記錄。結合生產實踐經驗對存在問題的部件進行調整，避免機械設備在生產中由于數據偏差而產生精度不準的問題。②檢查機械加工過程中加工工藝的連續性。仔細檢查機械設備在工作期間是否存在碰撞、受損等問題，如果存在任何問題，都需要及時做好處理工作，以此保證零件加工的精度，同時保證設備安全運行。③不斷優化機械加工生產環境，主要是因為在機械加工過程中，一些生產工藝和流程對環境的要求比較高，比如，溫度、清潔度等需求。這些都是影響零件加工精度的因素。為此，需要提高操作人員和檢修人員的專業能力和管控水平，引導員工深入了解企業生產情況以及影響零件加工精度的各種原因，保證機械加工生產環境能夠符合加工工藝的標準，為提高零件加工精度提供保障。

4.5 合理控制加工溫度

機械設備產生變形是由于設備在生產中產生一定熱量，如果這些熱量散不出去，就會流入機械設備內部，導致外部環境溫度出現變化，進而影響加工精度。常見的降溫方式有以下幾種：①在掌握機械設備正確操作的基礎上，還需要掌握產品加工切割環節、加熱環節所需要的時間以及相關數據。改進通風系統，加快熱量的排放。也可以在機械設備加工現場配置空調系統，增加熱量的排放速度，避免由溫度產生的不良影響。②定期檢修機械設備運行情況，結合設備實際情況對其進行校正，保證設備運行頻率，為設備散熱提供充足的時間。③定期組織員工對設備進行維修和養護，一般情況下，可采用潤滑油的方式減少設備摩擦，降低磨損程度，保證其加工精度。

4.6 創新數控化發展

隨著現代科技的不斷創新，先進制造加工技術也在不斷更新完善，機械生產行業也在不斷提升自身生產技術。在數控技術的基礎上，企業也在不斷強化自身生產能力，提高企業經濟效益。數控加工技術可以確保生產工藝能夠滿足多樣化的產品要求，同時也具有便捷性的特點。目前，越來越多的企業已使用了數控機床以及相關生產技術用于機械生產加工中，這對于產品加工提出了更高的要求，為了保證零件加工質量，機械制造企業利用產品造型軟件對零件進行建模，通過建模生成加工程序，模擬加工過程。產品建模可以有效幫助員工深入分析加工過程中存在的問題，反復調試并加以解決。通過建模可以及時了解加工環節中機械設備的工作狀態，便于員工找到提高零件加工精度的有效方法。

5? 結論

綜上所述，在機械制造行業快速發展的背景下，機械加工工藝得到了廣泛的應用，零件加工精度也得到了一定的提升。為了能夠滿足生產需求，需要制定完善的機械加工流程，并嚴格按照流程執行機械零件加工工作，保證零件加工質量。此外，還需要提高工作人員操作水平，降低由操作因素帶來的影響。不斷優化產品生產工藝、生產模式，做好機床溫度控制工作，提高零件加工精度，促進企業穩定發展。

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