加工工藝對機械零部件加工精度的影響及優化措施

摘要：現代社會對機械零部件加工精度的要求越來越高，而要提高零部件加工精度，確保加工工藝科學合理性十分重要。當下影響機械零部件加工精度的因素主要來自內部與外部兩個方面，其中內部影響因素有機械加工設備自身的誤差、機床加工設備磨損以及人員操作管理問題，外部影響因素有熱變形因素、受力因素，為了進一步提高零部件加工精度，需要從降低外部因素對加工過程的影響、加強對加工溫度的管控以及強化加工工藝水平三個方面進行加工工藝優化。

關鍵詞：加工工藝;機械零部件;加工精度;影響

中圖分類號：TH16 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）09-0123-02

0 ?引言

隨著現代社會經濟的不斷發展，促使許多行業領域產生了非常大進步，機械制造行業為了滿足不同行業的發展需求，許多有用的、先進的機械設備被設計與生產出來，并廣泛運用到許多行業領域中，為推動各個行業發展做出了重大貢獻。然而當下人們已經不能夠滿足與機械設備完成相應的動作與功能，更希望機械設備擁有更好的應用性能與安全性能。每一個完善的機械設備，其都是通過許許多多的零部件組合而成，所以，機械產品質量與應用效果的好壞受到每個零部件品質與加工精度的影響，為了確保生產制造出的機械設備具有良好的穩定性與可靠性，必須要加強各個零部件加工過程的檢查與管理，不符合使用需求的零部件，堅決不能夠流入到裝配環節。與此同時，影響零部件品質的重要因素是加工精度，精度較差的零部件，質量往往也是不達標的，為此應當要不斷提高零部件加工精度，尋找出影響零部件加工精度的主要因素，剖析原因，尋找解決方案，科學合理設置加工工藝，保證生產加工的零部件具有良好的加工精度。

1 ?機械加工工藝概述

1.1 機械加工工藝流程

機械加工工藝流程通常表示為進行某個零部件加工時，實現從毛坯件到成品件的各個流程[1]。人們依托于加工工藝來調整毛坯件的外形尺寸，從而確保零部件尺寸精度，這其中涵蓋了粗加工與精加工，一般情況下，零部件先進行粗加工，最后再進行精加工。需要特別說明的是，這里的粗加工表示為對零部件毛坯件進行簡單的切削加工，不需要保證零部件的加工尺寸與表面粗糙度等。在粗加工完成之后進入到精加工工序，需要對零部件加工尺寸、粗糙度等參數進行分析，保證加工完成的零部件能夠滿足圖紙要求，整個精加工過程需要耗費較長的時間，加工成本也相對較高。

零部件在完成精加工以后，需要對完成的零部件進行尺寸測量與檢測，通常該工作由專業的部門或者人員負責，當檢測的零部件符合加工要求后，將其放置到成品區或者合格區，當檢測的零部件不符合加工要求時，需要進行二次加工與返修，對于不能返修的零部件做報廢處理[2]。

1.2 機械加工工藝規程

機械加工工藝規程通常表示為零部件在進行生產加工前，根據零部件的具體加工要求制定的生產流程與計劃，并形成有參考意義的工藝文件，緊接著對這些工藝文件開展審批與查閱工作，進而獲得機械加工工藝規程。工藝文件通常涵蓋了機械加工工藝在零部件切削加工中的加工流程、加工方式以及加工設備運行狀況三個部分[3]。

2 ?機械零部件加工精度的影響因素分析

2.1 內部影響因素

在零部件進行加工過程中，內部影響因素會對零部件加工精度產生重大影響，也是當下影響零部件加工精度中十分普遍的一種因素，具體表現在以下幾個方面：

首先，機械加工設備自身的誤差。機械加工設備是一個十分緊密的設備，本身包含了十分復雜和多樣的零部件，這些零部件共同作用實現了機床的正常運轉，正常來說，盡管機床在生產加工與裝配過程中會產生參數誤差，但是這些誤差范圍都十分小，基本上可以不考慮，然而當機床工作環境不穩定或者受到一些外力時，就會使得誤差范圍擴大，進而產生機床加工精度不達標的問題。例如，數控車床在安裝過程中，地基平整性不好，機床沒有安裝穩固，在運行時會由于震動而產生一定的晃動，也可能會出現數控車床內部加工產生沒有安裝零部件特征進行相應的調整，這些都會導致機床加工誤差較大，不能夠很好的保障加工精度[4]。

其次，機床加工設備磨損。機床在正常使用過程中，相互運動表面都會產生一定的磨損，可以說這樣的問題是不可避免的。此外當機床長時間高負荷運轉或者使用操作不規范等時，會導致機床內部零件磨損嚴重，就會使得誤差范圍擴大。比如說數控車床在日常使用過程中，刀具的進給機構、換刀機構以及刀具本身都是產生一定的磨損，尤其是在進行一些難切削材料加工時，會導致刀具磨損速度過快，如果沒有及時更換新刀具，會導致加工尺寸超差，難以保證加工精度。

最后，人員操作管理問題。加工工藝的執行還與設備操作人員的實際操作狀況有密切的聯系，假如加工機床操作人員擁有扎實的理論知識與實踐技能、豐富的加工經驗以及認真負責的工作態度等，就可以很好的避免人為因素對加工精度的影響。然而，從當下機床設備操作人員實際狀況來看，許多工作人員對加工工藝流程不了解，不能夠深入領悟加工技術要點，加工過程中馬虎大意，必然難以保證零部件加工精度。比如說，一些操作人員在進行零部件加工時，當加工工藝與自身的經驗相矛盾時，往往會以自身的經驗為主，而沒有嚴格按照加工工藝來執行，從而導致零部件產生加工精度誤差。

2.2 外部影響因素

外部影響因素一般表示為不是機械加工設備自身因素以及操作因素導致的加工精度誤差，出現這種問題的主要原因，是由于熱變形以及受力等原因產生的加工精度誤差。

首先，熱變形因素。機床設備在切削加工過程中，刀具會與工件表面產生直接的接觸，比如說進行車削加工、磨削加工等，在此過程中都會出現較大的熱量，當熱量較低、時間較短時，產生的熱量并不會對機床與工件產生一定的影響，然而當機床設備處于長時間高負荷運轉時，會產生龐大的熱量，當散熱不良時會造成大量熱量聚集，一方面會引起機床本身部分結構件的熱變形，另一方面也會導致加工工件受熱產生變形，在這種情況下，機械加工設備既不能夠嚴格按照設定的路徑進行加工，也容易產生加工操作不當，降低零部件加工精度。

其次，受力因素?，F階段，要想實現機械零部件加工，依然需要與零部件進行直接的接觸，在此過程中不可避免的會對工件產生一定的力[5]。一般來說，機床設備通過刀具進行零部件切削加工或者磨削加工時，都會對零部件產生一定的擠壓破壞，即便加工工藝科學合理，操作規范，也會影響到零部件加工精度，不可避免的產生一些不合格品。當設備操作人員在進行加工參數優化與調整時，沒有考慮到加工受力變形因素，會造成零部件加工不穩定，產生較大的加工誤差。另外，機械加工操作也會產生應力，盡管非常輕微，然而如果得不到有效管控，也會對零部件加工精度產生較大影響。

3 ?機械零部件加工精度優化措施

3.1 降低外部因素對加工過程的影響

在進行機械零部件加工時，外力會影響到零部件加工精度，主要有擠壓力、摩擦力等，當有外力存在時，難以有效保證零部件加工精度，為了降低外部因素對加工過程的影響，可以從以下幾個方面進行。第一，在進行零部件加工前，操作人員應當要對加工設備運行狀況進行檢查，當發現有結構件運動阻力較大時，需要對其松緊度進行科學合理調整，防止加工過程中對零部件產生力。第二，在進行機械零部件加工過程中，必然會伴隨著摩擦力，比如說在開展零部件加工時，機床刀具與零部件接觸就會出現摩擦力，當加工動作持續進行時，摩擦力還會不斷的增大，為了降低摩擦力對零部件加工精度的影響，應當要定期對機床設備表面進行打磨，有效降低對零部件加工過程的影響，提高零部件加工品質，確保零部件加工精度滿足圖紙要求。

3.2 加強對加工溫度的管控

正常情況下，機械零部件加工過程必然會產生熱量，并對加工精度產生較大的影響，為了降低加工熱量對零部件加工品質的影響，必須要加強對加工溫度的管控[6]。在機床設備運行過程中，當溫度高于或者低于標準溫度范圍時，都會對機床運行產生較大影響。在進行零部件加工過程中，當機床設備的轉速較高，會在較短時間內產生大量的熱量，此時操作人員應當要增加冷卻液的流量，合理控制加工溫度。比如，當零部件進行磨削加工時，會由于不斷的摩擦產生大量的熱能，為了避免熱變形對加工精度的影響，需要使用冷卻液將溫度維持在正常范圍。

另外，零部件加工過程中產生的熱量，不僅會對工件產生熱變形，也會對切削刀具產生影響，當刀具溫度上升較高時，同樣會對零部件加工精度產生較大影響，為此應當要采用適宜的物理方法控制刀具溫度，進而提高加工品質與加工速度。

3.3 強化加工工藝水平

一方面，在使用機械加工工藝時，技術與工藝等專業人員需要針對加工工藝制定出科學合理的工藝流程圖，充分考慮各方面因素，保證設計完成的加工工藝能夠消除外部因素對加工精度的影響，同時機床操作人員還應當要依照實際的加工需求，進一步優化加工流程[7]。在進行零部件機械加工過程中，相關人員應當要科學合理規劃零部件加工周期，在確保企業有合理利潤的前提下，不斷提高零部件加工品質與速度。

另一方面，在實際開展機械零部件加工時，制定出更高級別和水平的加工工藝，也有助于提高零部件加工精度。所以，機械加工單位應當要不斷引進先進加工工藝系統，投入更多的人力和物力開展加工工藝研究工作，進一步強化自身加工工藝水平。

4 ?結語

現階段，我國機械零部件加工水平不斷提高，加工工藝也逐步得到完善與優化。零部件加工精度直接影響到機械產品的性能與穩定性，保證零部件加工精度至關重要。零部件實際加工過程中受到內部與外部因素的影響，工作人員應當要盡可能的避免外部因素對加工精度的影響，合理控制零部件加工溫度，提高加工工藝水平，確保零部件加工品質與效率。

參考文獻：

[1]邵會超.機械加工工藝對零件加工精度的影響及控制的探索與思考[J].科技風，2019（05）：164.

[2]王冰.關于機械加工工藝對零件加工精度的影響分析及控制探討[J].湖北農機化，2019（04）：52.

[3]郭紅.淺談機械加工工藝對加工零件精度的影響因素和控制措施[J].現代制造技術與裝備，2019（05）：113-114.

[4]楊洋，郭晶晶.關于機械加工工藝對零件加工精度的影響分析及控制探討[J].中外企業家，2020（11）：256.

[5]王麗君.基于精度要求下的特殊孔機械加工工藝及夾具結構設計[J].微型電腦應用，2019，35（07）：108-110.

[6]王雷，邱曉慶，鐘靈.數控加工工藝對金屬零件加工精度的影響及控制探究[J].世界有色金屬，2019（13）：275，277.

[7]程乾坤，杜春平.殘余應力對零件加工精度的影響分析與工藝改進——以鉗工加工燕尾槽為例[J].桂林航天工業學院學報，2019，24（04）：497-501.

作者簡介：岳偉平（1989-），女，山東莘縣人，聊城大學東昌學院 助教，研究方向為先進制造技術、現代生產物流、數控技術、模具設計制造、3D打印等。