零件加工精度對機械加工工藝的影響探討

史先磊

（青島市即墨區第一職業中等專業學校，山東 青島 266200）

0 引言

簡單來講，這一內容不僅是指加工期間的工藝流程，還包含了機械加工工藝及其規章制度。換句話說，機械加工工藝包含的范圍非常廣泛，需要同行業員工在工作中不斷學習和創新，積極參與國內外有關技術的科研活動，這樣有助于在提高自身綜合水平的同時，正確應對行業操作提出的新要求。以工藝流程為例，其是指機械加工零件或相關部件的操作步驟。一般來講，這一過程會將原本的毛坯件轉變成為精度符合要求的產品。而施工工藝的規章制度是指，在機械加工期間所必須要遵守的要求和工藝文件等，這些內容既是員工在現場操作時必須要遵守的基礎，又明確規定了專業技術人員必須要具備的能力、素質以及現場所需設備等。由于這些內容直接影響著零件加工精度，所以在加工前必須要做好調查，絕不能隨意設定[1]。

1 機械加工與零件加工精度的關系分析

結合上述機械加工工藝概述分析可知，其是指在加工期間利用某種特定的方式來改變生產目標的性質、形狀以及尺寸、位置等，最終能讓生產目標從半成品變成優質產品。例如，下表1為機械零件加工中未注線性和角度尺寸的公差表，能幫助實踐操作者更好應用機械加工工藝。在實踐操作過程中，機械加工工藝一般能通過兩點來實現：一方面就是工藝規程，另一方面就是工藝流程。前者的目的在于明確和工藝流程有關的內容文件，以此為后續科研和實踐分析等提供有效依據，而后者就是實踐操作的具體步驟，如人工素質、設備條件以及產品數量等，這些內容都是由工藝流程來逐一明確的。但不管是從哪方面來講，機械加工的核心內容就是要保障零件加工精度，因此在實踐操作中做好精度提升非常重要。對生產制造出的產品進行數據測量，再將其與實際參考數據進行對比分析，如果兩種數據非常接近，那么就表明這類零件的加工精度非常高。由此來看，機械加工與零件加工精度之間的關系非常顯著。在機械加工工藝飛速發展中，隨著所選工藝技術的形式越拉越多，零件加工精度的要求也出現了變化[2]。零件加工作為機械制造業發展中最為重要的環節，要想保障行業市場穩步發展，必須要從多角度入手優化零件的加工精度，并持續優化和整改所選加工工藝，只有這樣才能在保障機械加工質量安全的同時，滿足社會經濟發展需求。

表1 機械零件加工中未注線性和角度尺寸的公差表

2 兩者間的影響

2.1 機床空載

機械零件精度主要包含四點內容：第一，幾何，第二，運動；第三，傳動；第四，動態。其中，幾何、運動和傳動這三項精度數據都是在機床的空載狀態下檢測出來的，能充分展現機床的工作性能，因此需要機床處在相應的動態精度和溫升作用下，且具備重要的零部件信息，如形狀和位置的。在這一條件下，影響動態精度的主要因素有抗震性、剛度等[3]。

2.2 機床誤差

機床制造期間，出現的誤差主要分為：第一，主軸回旋。這類誤差是指主軸在不同條件下的實際回轉軸線，相對于其平均回轉軸線出現的變化。根據實踐案例分析可知，這一數據直接影響著零件加工的精度。一般來講，造成主軸回轉誤差的原因有很多，如軸承本身就存在數據偏差等；第二，導軌。其作為機床上明確部件所在位置的重要依據，也是機床運行的基礎組成部分。導軌自身產生的誤差和安裝問題都是導致數據誤差出現的主要原因；第三，傳動鏈。由于這一內容的始末兩端的傳動元之間存在數據誤差，所以在制造或裝配期間也會因為磨損出現不必要的問題[4]。

2.3 機床外力

機床剛度是指其在外力影響下抵抗形變的能力。需要注意的是，隨著機床剛度的提升，實際動態精度也會越來越高。一般來講，機床的精度主要分為兩種，一種是指機床構架自身的剛度，另一種是指構架之間存在的接觸剛度。其中，前者會受所選材料、大小及形狀等因素所影響，而后者既與尺寸，硬度，材料等相關，又和接觸面的幾何精度、表層粗糙度及加工方法等有關。

2.4 切削油

現如今，數控機床作為機械加工工藝的重要依據和平臺，其在操作期間應用的切削油性能直接影響著零件的最終精度。而優先選擇性能好、質量強的切削油可以從物理性上升到化學性，全面保障加工零件和刀具的質量安全，并對他們進行防護處理，這樣不僅能減少刀具的加工磨損，而且可以全面保障零件加工的精度。通常來看，所選切削油的性能是否可以達到工藝需求，需要工作人員在整合以往工作經驗的基礎上，根據所選刀具的性能和零件加工要求，科學對比不同油品的誤差精度。例如，再生油、菜籽油等不是專業油品，若是直接應用到機械加工當中很容易加劇刀具磨損速度[5]。

2.5 機床震動

機床震動主要有兩種情況，一種是指受迫震動，另一種是指刺激振動。這兩種情況都會在某種程度上直接決定數控機床的零件加工精度。以前者為例，由于在切割期間機床出現了持續震動，并由此導致部分激振力系統被迫一同震動，這樣很容易改變機床的抗震性，并由此影響零件加工的精度；而后者是因為機床內部的所有零部件的物理系數存在差異，特別是他們之間形成的熱膨脹系數，所以很容易因為在機床持續震動下產生不同位移。這種現象也可以稱之為機床的熱變形。了解近年來機械加工案例可知，由此引發的工作誤差非常多，并且直接影響著未來機械加工工藝發展和應用效率。

2.6 計量誤差

工作人員在實施車削銑削加工的過程中，很容易在人為因素的影響下出現部分計量誤差。例如，在設計分析期間看錯了數據信息，亦或是計算操作出現偏差、員工操作不符合規定等，都會在影響零件加工精度的同時，降低機械加工工藝發展水平。以游標卡尺為例，雖然在測量期間經常會用到這一工具，但若是在測量期間機床的零部件沒有擰緊螺絲，那么之前與現在的測量數據就會出現很大差距。由于測量誤差也在計量誤差的范圍內，所以在機床加工期間中，計量誤差會在影響零件加工精度的基礎上，限制機械加工工藝的進一步發展。

2.7 轉速

通常條件下，隨著機床運行速度的加快，相應的切割效率也會隨之上升。但因為所處條件不同，受某些限制條件的影響，如機床的運行速度和工作直徑，也會影響相迎的切割效率。除此之外，在轉速較高的情況下，線速度也會受切割所選刀具的性能、質量等因素所影響，尤其是在刀具硬度等沒有達到標準時，最終切割效率也會持續下降。由此可知，在提升機床轉動速度的同時，保障零件加工精度，有助于有序進行機械加工工藝。

3 如何提高機械零件加工工藝精度

3.1 全面改善操控流程

見圖1，具體工作包含：第一，機械加工員工要在明確加工原則的基礎上，運用統一規范的坐標尺寸來設計零件加工的圖紙；第二，要在明確機械零件加工前后尺寸信息的基礎上，科學選擇機床刀具類型，并避免在加工期間出現頻繁換刀具的現象；第三，要想確保零件表層的各項信息都與要求相符，且整體加工精度和設計標準相同，員工要在正式加工前整合研究分析所選原材料的尺寸和類型，并明確所選處理技術內容。這樣不僅能保障加工工藝的質量安全，而且可以充分展現機械零件加工的便捷性和科學性。一般來講，員工在設計安裝刀具時，要以零件和坐標系為研究依據，對數控機床工作步驟進行科學優化。

圖1 機械加工工藝流程圖

3.2 全面優化加工步驟

具體工作包含：第一，在正式進行機械加工時，首先要明確認識到零件會受多項因素所影響，降低實際零件的精度，難以達到實際市場發展對產品的性能要求。面對這一現象，員工可以從加工工藝入手，綜合思考人才影響和機械設施等因素，以此對整體加工過程進行全面管控。通過熟練掌握零件加工的工藝標準和步驟，不斷強化參與員工的專業素質和技能，并引導他們構建系統化的知識體系。同時，還要讓員工按照機械設備的磨損情況來認真計算數據誤差。假設在這一過程中發現誤差遠遠超出了質量設定標準，那么就要按照規定進行調節。換句話說，在機械加工期間，員工要科學選用能力強、效率高的加工設施，這樣有利于從基礎上保障零件的精度。除此之外，還要對已經應用的機械設備進行升級與優化處理，以此避免因設備故障問題而引發精度變化；第二，員工在加工零件時，要全方位檢查設備，及時發現其中潛藏的安全隱患，并對預先提出誤差管控措施；第三，定期或不定期的檢測設備應用情況，系統記錄與之相關的數據信息，以此在明確機械加工設施工作情況的同時，方便員工提出更具有方向性的加工對策。這樣不僅能全面管控機械加工工藝質量和效率，而且可以從基礎上保障零件的加工精度。

3.3 有效避免外界影響

由于在零件加工期間，零件很容易受外界因素的影響，改變它的精度，所以機械加工人員要在明確加工工藝的基礎上對外界相關因素進行全方位管控，從而預防零件設備出現形變等問題。同時，員工還要以物理受力為依據，在整合思考加工期間零件受力情況后，提出具有方向性的處理措施。這樣不僅能控制外界因素帶來的負面影響，還能從基礎上保障零件的精度。除此之外，員工還要在機械加工期間加大對前期準備工作的關注度。換句話說，機械零件的加工工藝要將細節看作管控的重難點，并注重結合實踐案例對零件進行優化和調整。需要注意的是，在這一過程中，最為關鍵的就是如何培養和鍛煉員工自主參與加工探索工作的熱情，還要引導他們學會定期匯總處理所有數據，只有這樣才能在可持續發展中對外界影響因素進行全面管控。

3.4 明確控制加工溫度

由于零件加工會受摩擦等因素所影響產生熱量等相關問題，致使零件在加工期間出現形變，所以在機械加工工藝下進行設計生產時，員工必須要在管控加工溫度的基礎上，根據實踐加工操作需求進行科學優化。通過利用溫度的變化趨勢，選用適宜的調節方式，如冷水降溫等，不僅能降低零件加工期間的溫度，而且可以避免由此產生更多不良影響。另外，這項工作操作起來也非常方便和有效，所以員工在進行不同方向的加工操作時，要嚴格按照規定要求進行調整，從而確保零件加工的機床可以在高速運行下達到預期工作目標。

4 結語

綜上所述，在零件加工過程中，員工要在控制多項數據的同時，全面提升零件加工工藝的精度。由于精度會受機械加工工藝的影響，也會影響機械加工工藝的實施效果，所以員工要在整合研究傳統加工模式和應用技術的基礎上，針對新時代機械加工需求和工作現象，不斷優化所選加工工藝，并為所有影響加工精度的各類因素，提出科學的處理對策。在這一過程中，不僅能提升零件的精度，保證機械加工的規范性，而且可以充分展現現代化機械加工工藝的應用價值，提升機械加工工藝發展速度。從整體來看，研究零件加工精度對機械加工工藝的影響，對我國未來機械加工行業發展而言具有積極作用。