機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響及優(yōu)化策略

馬學(xué)成

摘要：機(jī)械加工工藝是影響零件加工質(zhì)量的重要因素，一旦零件機(jī)械加工過(guò)程中，出現(xiàn)工藝程序不夠規(guī)范、受力不夠均勻、設(shè)備質(zhì)量控制不足等情況，零件加工精度勢(shì)必會(huì)受到影響。本文對(duì)機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度帶來(lái)的影響進(jìn)行分析，并從零件制造過(guò)程、提高機(jī)械加工工藝水平、零件加工溫度、加強(qiáng)外力因素影響控制等方面入手，提出措施以供參考。

Abstract： The machining process is an important factor affecting the machining quality of parts. Once the insufficient process procedure， insufficient uniform force， insufficient equipment quality control， the parts machining precision is bound to be affected.This paper analyzes the influence of machining process on part machining precision， and proposes the measures for reference from the part manufacturing process， improving the machining process level， part processing temperature， and strengthening the influence control of external force factors.

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝;零件加工精度;影響;優(yōu)化;策略

Key words： machining process;part processing accuracy;influence;optimization;strategy

中圖分類(lèi)號(hào)：TK416+.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）23-0199-02

0? 引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展背景下，我國(guó)機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)也獲得進(jìn)一步發(fā)展，并對(duì)機(jī)械加工工藝和零件加工精度提出更高要求，主要是因?yàn)闄C(jī)械加工工藝與零件加工精度兩者存在十分緊密關(guān)系，一旦零件機(jī)械加工過(guò)程中，任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，都容易引發(fā)加工精度不足問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)整體零件加工質(zhì)量和機(jī)械加工制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)極大影響。為妥善解決這一問(wèn)題，就要加強(qiáng)零件機(jī)械加工工藝研究，并在準(zhǔn)確把握影響零件加工精度機(jī)械加工工藝因素以后，采用極具針對(duì)性措施進(jìn)行優(yōu)化完善，在提高零件機(jī)械加工工藝技術(shù)水平基礎(chǔ)上，零件加工精度與質(zhì)量也能得到有力保障[1]。鑒于此，細(xì)致探討機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響及優(yōu)化策略。

1? 機(jī)械加工工藝和零件加工精度概述

1.1 機(jī)械加工工藝

機(jī)械加工工藝主要是指在機(jī)械零件加工過(guò)程中，采用一定加工工藝方法，對(duì)毛坯進(jìn)行加工和強(qiáng)化，直到滿(mǎn)足零件加工精度要求為止的整個(gè)流程。具體來(lái)說(shuō)，普通零件機(jī)加工工藝流程為粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，而機(jī)械零件加工就需要在普通零件加工基礎(chǔ)上，對(duì)加工對(duì)象尺寸、形狀、性質(zhì)等進(jìn)行改變優(yōu)化，使加工成品能夠吻合機(jī)械需求，在加工完成后對(duì)成品精度質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，也不會(huì)出現(xiàn)不合格、不達(dá)標(biāo)情況[2]。

1.2 零件加工精度

零件加工精度主要是在完成零件加工工作以后，零件的尺寸、位置、形狀等幾何參數(shù)，都能夠達(dá)到預(yù)想要求，并且符合程度越高，零件加工精度也就越高。實(shí)際機(jī)械加工過(guò)程中，就要對(duì)影響零件加工精度的各方面因素進(jìn)行分析和控制，以防止生產(chǎn)零件與預(yù)想幾何參數(shù)出現(xiàn)較大誤差情況，相應(yīng)零件機(jī)械加工工藝水平和質(zhì)量也會(huì)受到影響。

2? 機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響分析

機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面：①數(shù)控編程，作為機(jī)械零件加工的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)數(shù)控編程進(jìn)行科學(xué)合理使用，不僅可以促進(jìn)零件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，還能推進(jìn)零件機(jī)械加工自動(dòng)化進(jìn)程，然而受到零件加工數(shù)據(jù)掌握不全、數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果不準(zhǔn)確等因素影響，導(dǎo)致零件加工出現(xiàn)位移、誤差等情況，進(jìn)而降低了零件加工精度與質(zhì)量[3]。②幾何精度，在機(jī)械零件加工過(guò)程中，有一些工序依然需要仰賴(lài)人工進(jìn)行操作和完成，如：毛坯件切割、打磨等，實(shí)際工作中會(huì)受到人員專(zhuān)業(yè)水平和機(jī)械設(shè)備操作能力制約，使得零件在切割、打磨時(shí)出現(xiàn)一定誤差，并對(duì)零件總體精度帶來(lái)不利影響。同時(shí)，一些情況下還會(huì)使用刀具對(duì)毛坯件進(jìn)行粗加工，這時(shí)候道具精度是否達(dá)到工作要求，也會(huì)影響到最終零件加工的精度，如：在開(kāi)展零件切削工作時(shí)，刀面、刀刃都會(huì)與毛坯件產(chǎn)生摩擦，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間接觸和使用后，刀具勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)不同程度磨損情況，所引發(fā)的振動(dòng)異常也會(huì)對(duì)毛坯件切削效果帶來(lái)一定影響，并在零件加工精度上體現(xiàn)出來(lái)。③受力變形，機(jī)械零件加工需要設(shè)備、工具等密切配合，才能夠促進(jìn)該項(xiàng)工作順利完成，在實(shí)際工作中多種設(shè)備和工具也會(huì)形成較大作用力，而零件加工也會(huì)受到作用力影響，進(jìn)而降低了零件加工精度[4]。這一作用力主要表現(xiàn)為加工外力和殘余應(yīng)力，其中加工外力主要是外界帶給零件的作用力，如：刀桿和外圓車(chē)刀開(kāi)展工作都需要承受較大壓力，在長(zhǎng)時(shí)間工作下就容易產(chǎn)生相對(duì)位置變化問(wèn)題，使零件加工產(chǎn)生較大誤差，殘余應(yīng)力則是零件在加工過(guò)程中自身形成的內(nèi)部應(yīng)力，要對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行有效消除，就需要在完成毛坯件粗加工以后，靜置一段時(shí)間再開(kāi)展精加工。④熱變形，在零件加工過(guò)程中，若零件之間長(zhǎng)度距離比較長(zhǎng)，所多出的零件表面溫度也會(huì)升高，并出現(xiàn)零件內(nèi)外部溫差較大情況，進(jìn)而引發(fā)熱變形問(wèn)題。針對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)，熱變形主要分為自身變形和結(jié)構(gòu)變形兩種，在機(jī)床結(jié)構(gòu)保持長(zhǎng)時(shí)間工作運(yùn)行狀態(tài)以后，零件溫度也會(huì)受到設(shè)備和組件相互運(yùn)動(dòng)摩擦影響，而出現(xiàn)溫度明顯上升情況，不僅會(huì)對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)契合度帶來(lái)不利影響，還會(huì)降低零件最終加工精度[4-5]。另外，開(kāi)展零件加工工作，通常會(huì)使用刀具切割手法，工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大摩擦力，所產(chǎn)生的熱量也會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生變形，并對(duì)加工精度產(chǎn)生不良影響。

3? 優(yōu)化機(jī)械加工工藝保障零件加工精度的有效策略

3.1 不斷完善數(shù)控編程技術(shù)

數(shù)控編程技術(shù)在零件機(jī)械加工中占據(jù)著舉足輕重的地位，為防止數(shù)控編程技術(shù)運(yùn)用對(duì)零件加工帶來(lái)不利影響，就需要在數(shù)控編程過(guò)程中，對(duì)編程原點(diǎn)進(jìn)行合理確定，特別是在明確編程坐標(biāo)系過(guò)程中，要綜合考慮零件尺寸、特點(diǎn)等因素，并聯(lián)系實(shí)際情況對(duì)編程原點(diǎn)進(jìn)行精確定位，實(shí)際操作中也要遵循編程基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)等，將誤差控制在最低范圍。同時(shí)，在依托計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)零件數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為防止因?yàn)榉爆嵱?jì)算過(guò)程導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差情況，就要盡可能的對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，確保計(jì)算結(jié)果效率與準(zhǔn)確性[5]。此外，若零件不同位置在尺寸公差上存在不對(duì)稱(chēng)情況，這時(shí)候就可以采用人工檢驗(yàn)方式，對(duì)數(shù)控編程尺寸進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，以保證零件加工精度。

3.2 嚴(yán)格把關(guān)零件制造過(guò)程

為防止機(jī)械加工工藝內(nèi)部因素對(duì)零件加工精度帶來(lái)不利影響，就可以通過(guò)做好嚴(yán)格把關(guān)零件制造過(guò)程工作，為零件機(jī)械加工創(chuàng)造良好條件，涉及到的變形、誤差等問(wèn)題也能減少發(fā)生。具體措施包含：①加強(qiáng)設(shè)備檢查，在開(kāi)展零件機(jī)械加工之前，需要組織專(zhuān)業(yè)人員對(duì)加工需要運(yùn)用機(jī)械設(shè)備和各組件進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)檢查，在及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備組件存在運(yùn)行問(wèn)題的同時(shí)，設(shè)備本身存在誤差也要有效掌握，并結(jié)合所得檢查信息，選擇最為恰當(dāng)設(shè)備開(kāi)展零件高精度加工操作;②機(jī)械組合有效控制，在對(duì)機(jī)械進(jìn)行組合安裝時(shí)，除了要保證安裝人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)過(guò)關(guān)以外，還要嚴(yán)格按照工藝流程和實(shí)施要求進(jìn)行作業(yè)，以保證機(jī)械組合運(yùn)行契合度，同時(shí)密切把握機(jī)械組合運(yùn)行出現(xiàn)的日常磨損問(wèn)題，除了要對(duì)其進(jìn)行定期檢查以外，還要注意分析生產(chǎn)出的零件誤差，并將統(tǒng)計(jì)得到的數(shù)據(jù)輸入到機(jī)床工作系統(tǒng)當(dāng)中，既能夠?qū)崿F(xiàn)誤差有效消除，又能夠保證零件加工精度[6]。

3.3 提高機(jī)械加工工藝水平

要保證零件機(jī)械加工精度，在具體加工工作中，還要從機(jī)械加工工藝入手，對(duì)整個(gè)零件加工流程進(jìn)行細(xì)致梳理，并在準(zhǔn)確把握各工藝流程操作要點(diǎn)以后，對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行整體優(yōu)化完善，以保障零件加工效率與質(zhì)量。具體措施有：①優(yōu)化工藝系統(tǒng)，從全面角度考慮零件機(jī)械加工，在保障加工流程科學(xué)合理的同時(shí)，注意分析影響零件加工精度的外在因素，并采用對(duì)應(yīng)措施加強(qiáng)管控，促使零件加工嚴(yán)格按照制定工藝流程進(jìn)行操作，零件加工精度也能得到可靠保障;②加工處理過(guò)程嚴(yán)格管控，零件加工處理過(guò)程在整個(gè)零件機(jī)械加工中占據(jù)著十分重要的位置，從多方面角度入手對(duì)零件加工處理過(guò)程實(shí)施管控，不僅可以防止加工內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)零件加工帶來(lái)不利影響，還能及時(shí)對(duì)零件加工情況進(jìn)行把握、分析和監(jiān)控，特別是在誤差控制上面，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整處理，實(shí)現(xiàn)零件加工進(jìn)度有效控制[7]。

3.4 把握好零件加工溫度

要防止機(jī)械加工工藝過(guò)程產(chǎn)生溫度對(duì)零件加工精度帶來(lái)不良影響，實(shí)際工作中，就要對(duì)工件熱變形、刀具熱變形、機(jī)床熱變等加強(qiáng)控制。在工件熱變形上，就要在開(kāi)展切削作業(yè)時(shí)，注意對(duì)切削液進(jìn)行使用，以防止工件表面溫度過(guò)高，甚至還可以運(yùn)用誤差補(bǔ)償法，實(shí)現(xiàn)工件精度有效控制;在刀具熱變形上，需要選擇合理幾何參數(shù)切削刀具進(jìn)行使用，操作中還要注意刀具潤(rùn)滑和冷卻，避免零件加工過(guò)程因?yàn)闇囟冗^(guò)高原因而產(chǎn)生誤差和變形;在機(jī)床熱變上，就要從發(fā)熱源和散熱兩方面入手，采用積極有效措施加強(qiáng)溫度控制，如：采用隔離方式隔絕熱源、強(qiáng)制冷卻增加散熱等。

3.5 加強(qiáng)外力因素影響控制

對(duì)影響零件加工精度的外力因素進(jìn)行控制，就要對(duì)工藝系統(tǒng)受力導(dǎo)致的變形問(wèn)題引起高度重視，并且要將工藝系統(tǒng)受力變形降到最低，實(shí)際操作中就可以采用提高系統(tǒng)剛度、降低系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷等措施，不僅可以保證零件加工精度，還能實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝優(yōu)化[8]。與此同時(shí)，對(duì)擠壓力、摩擦力等加以注意，為防止這些因素對(duì)零件機(jī)械加工帶來(lái)影響，開(kāi)展作業(yè)時(shí)就要對(duì)工作設(shè)備進(jìn)行定期檢查，并對(duì)過(guò)緊、過(guò)松部件進(jìn)行調(diào)整維修，避免因?yàn)檫@些因素導(dǎo)致誤差情況出現(xiàn)，零件加工精度也無(wú)法得到有力保障。

4? 結(jié)語(yǔ)

零件機(jī)械加工過(guò)程中，為防止機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度帶來(lái)不利影響，就要對(duì)零件機(jī)械加工工藝展開(kāi)深入研究，并在準(zhǔn)確把握影響零件加工精度數(shù)控編程、受力變形、熱變形等機(jī)械加工工藝因素以后，采用完善數(shù)控編程技術(shù)、把關(guān)零件制造過(guò)程、控制零件加工溫度等措施進(jìn)行優(yōu)化解決，促使零件機(jī)械加工工藝水平和質(zhì)量得到提高。

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