分析机械加工工艺对零件精度的影响

  关键词：机械加工工艺；零部件；精度；影响
 

  信息技术和自动化技术在机械加工领域的应用，提高了机械加工工艺水平，对机械加工零部件的生产精度更是产生了直接的影响。应工业化发展的需要，机械加工行业必须继续推动本行业的信息化和现代化发展，不断提高机械加工工艺水平，以提高零部件加工的精度，为我国社会主义现代化建设打下坚实的基础。因此，在当前的机械加工领域，如何对现有的机械加工工艺进行优化和创新，不断提升零部件的精度和质量，已然成为机械加工企业和相关研究单位重点探索和实践的课题。

  1.1 机械加工工艺流程

  机械加工工艺流程包含前期生产流程设计和后期加工工艺设计两部分，前期生产过程中的工艺流程是将原材料通过初步的机械加工手段，加工成为符合设计生产要求的半成品或成品的过程，而后期加工工艺则是通过对半成品或成品零件的深加工，提高零部件的机械加工精度的过程。机械加工工艺的前期生产流程包含原材料的选择与采购、运输与报关以及毛坯制造和零件热处理加工等工序，这一时期的加工工序比较繁琐，是原材料通过机械加工成为成品或半成品的重要过程。在这一过程工艺流程设计中，要保证零部件加工的生产工序能够同时满足精度设计要求和生产效率要求。后期加工工艺则是对成品或半成品零部件的深加工，在信息技术广泛应用的今天，利用加工精度更好，生产效率更高的深加工设备开展后期加工工艺已经成为后期加工的主要发展方向，在后期加工工艺中，需要考虑包括生产管理、精度检验、质量检验等确保零部件精度的工序。

  1.2 机械加工工艺路线的制定

  机械加工工艺路线的制定，包含基准面的加工、平面和孔加工、零件的粗加工、零件的细致加工、零件的热处理、零件的后续加工等工序。这些工序必须按照严密的生产逻辑关系进行统筹安排，并在每项工序中都确定具体的加工参数，并选择所使用的材料和加工工具，以确保零件加工的顺畅和加工生产效率。我国大力推广的数控设备，例如数控车床、铣床、镗床等，实现了零件加工的智能化，有效的缩减了机械加工工艺路线设计的难度和繁复，提高了机械的精度和效率，因此在机械加工工艺路线设计时，应该尽量选择信息化设备，实现数字化、智能化生产，以促进我国机械加工技术的现代化发展。

  零部件的精度是指零部件必须满足设计中对几何形状、尺寸、相对位置等的细致要求，机械加工工艺正是在加工精度要求的基础上，对原材料进行加工和改造，以使其达到设置的形状、硬度、抗疲劳度等加工要求的过程。机械加工工艺是指导零部件加工全过程的重要资料，因此在零件加工全过程中，一定要严格按照工艺设计路线开展零件加工工作。这就需要在机械加工工艺设计后，以工艺规程和工艺流程来保证零部件加工的精度符合设计要求，工艺规程和工艺流程是参与零部件加工的员工必须遵守的工作规范，也是零部件加工工作中对加工过程进行管理和监控靶点的集合。除此之外，工艺规程和工艺流程还是生产加工车间在进行技术升级或工艺改造时，研究和参考的重点资料，影响了加工工艺水平的提高。对零部件加工精度具有直接影响的因素还包括工人的技术水平、专业素养、设备的运转状态等，这些动态因素都需要根据特点工艺规程和工艺流程的加工精度和生产效率来进行考量，是人才培养、技术培训、设备维护的重要参考。零部件在机械制造中以及市场中是经常用到的物品，制造精度符合标准的零部件对于人们使用以及其他方面来说具备重要的作品，因此在机械加工工艺中，一定要保证零部件的精度。机械加工工艺的方式较多，不同的工业对于零部件精度而言效果不同，为提升零部件的精度，需要科学合理的机械加工工艺，并不断进行精细化改进。

  3.1 加工几何精度对零部件精度的影响
  零部件的机械加工是将原材料通过切割、打磨、铣、镗等工序，加工成特定形状、尺寸、硬度、韧性符合设计要求零部件的过程。因此在机械加工中，只有保证加工的几何精度，才能确保最终零部件通过精细加工和热处理等工序达到精度要求。机械加工工艺中对零部件几何精度产生影响的因素包括刀具的精度、机床主轴的回转误差等。刀具是切割、铣、镗等工序中必要的加工设备，刀具在切削加工过程中，受刀具材料、刚性、韧性和刀型的影响，必然会对加工精度带来直接的影响，如果刀具的选用不符合零部件加工要求，则很难通过加工获得预期要求的零部件加工几何外形，如果刀具的刀刃、刀面和工件及切屑作用发生磨损，也会加大工件表面的摩擦值，影响几何精度。除此之外，如果刀具的刚度、韧性不符合要求，或由于过劳使用下降，会导致刀具在加工中出现非常规震动，改变工件的切削颜色和形状。因此，想要保证机械加工的精度，就要做好刀具的选择、检查、保养和维护，并适时通过冷却润滑剂和采用补偿装置对磨损进行自动补偿，提高机械加工零件的精度。机床是通过主轴旋转、运动，改变零部件和刀具的相对位置实现机械加工的。因此机床主轴的机械运动直接影响着零部件的几何加工精度，如果主轴转动动力发生偏差，会直接影响工件表面的平整度，导致残件、废件率提高。因此，机床安装时，要严格按照操作规程安装主轴，并在使用中勤于检查、润滑、维护和保养，以减少主轴的回转误差。

  3.2 加工中受力变形对零部件精度的影响

  零部件的机械加工中，会受到外力和残余应力的影响，导致其精度受到损失。会影响零部件加工精度的外力包括刀杆变形、工件刚度过低、机床承受刚性变化等。当刀具和材料的硬度均大于刀杆的硬度，很容易在加工中由于刀杆变形产生外力，影响零部件加工精度。如果工件的刚性远远小于刀具和机床的刚性，也会由于外力的作用降低加工精度。为了降低加工中外力对零部件精度的影响，就要做好零部件加工机床、刀具和刀杆的选择，并提高机床的承受刚性，减少部件加工中受外力的可能。残余应力则常见于毛坯锻造和焊接等过程，在这些需要热量参与的生产过程中，毛坯受热的影响，其收缩速度的不同会产生内部应力，影响工件的形状。解决残余

应力的方法包括延长自然冷却时间或使用振动装置对零部件共振等。

  3.3 加工过程中热变形对零部件精度的影响

  运动和摩擦必然会导致热产生，在零部件加工中，无论是工件、刀具还是机床都会发生一定程度的热变形。一旦热变形出现，将会导致工件加工的形状精度受到影响。如果工件在加工中热变形影响精度，可以适当的采用冷却剂，为工件散热，避免工件局部热变形影响精度。刀具则可以采用增加润滑剂和冷却剂的方法，降低刀具在机械加工中的热变形程度。机床的局部温度过高问题，则需要针对机床的结构进行针对性处理，采取结构优化、润滑和局部降温的方法，对机床的热变形进行控制。综上所述，机械加工工艺与零部件的精度之间有着不可分割的关系，想要生产出符合精度要求的零部件，就必须做好机械加工工艺的设计，机械加工工艺设计是零部件加工的基础工作，机械加工工艺设计水平越高，则零部件生产加工的精度、质量和效率就越高，才会给企业带来预期的利润。

 

[1]陈志．机械加工工艺对零部件表面完整性的影响分析[J]．化学工程与装备，2011（12）：104-105.

[2]吴家伟．浅谈机械加工工艺过程及对零件精度的影响[J]．科技创新与应用，2013（1）：56-57.