机械加工工艺对零部件精度的作用

刘建尊

【文章摘要】

近年来，我国的经济水平和科技水平快速提高，带动了社会各个行业的快速发展，而我国也将生产重心由农业转移到工业上来，机械制造业是我国工业的重要组成部分，各个领域的产业都要使用机械，机械生产的规模和数量都越来越大，因此我们对机械产品的安全性和质量提出了更高的要求。机械是由很多零部件组成的，而零部件的质量是机械质量的基础因素，从这个角度讲，机械制造工作者必须将提高零部件质量作为工作重点，质量不符合标准的零部件坚决不能投产和使用，而零部件精度又决定了零部件质量，本文将就机械加工工艺对零部件精度的影响展开探讨，分析造成精度误差的原因。

【关键词】

机械加工；零部件精度

0 引言

随着制造业的飞速发展，很多制造企业主要工作是部件组装，零部件生产大多是在生产线上进行专业化和标准化生产，一个机械产品可能是由来自全球各地零部件共同组装而成的，这也是生产全球化、经济全球化的体现，也在一定程度上体现出零部件精度的重要性，要在当前竞争激烈的市场环境中有立足之地，产品的精度是决定性因素。我国的零部件生产方式大多还是机械加工，这也是对零部件精度影响最大的环节，零部件不同，需要不同的加工工艺、设备和加工方案。

1 加工工艺制定和具体工艺流程

影响机械制品质量的因素是多方面的，例如原材料质量、加工流程和工艺等，对于机械加工人员来说，必须严格按照规定的工艺和流程制造，尽量减少制造过程中外界因素造成的误差，下面针对机械加工工艺和其流程展开探讨。

1.1制定加工工艺

加工机械之前需要一定准备工作，主要是整理和设计零部件工艺路线，准备好每一道工序所需的工具和材料等，制定完善的机械加工工艺路线需要注意两点：首先，粗加工和精加工不能混淆，必须按照加工工艺的不同，安排合适的热处理时间，并且需要使用合适的加工设备；第二，最好先加工基准面，机械加工分为很多道工序，一般情况下需要优先加工基准面，这样才能保证后续加工孔位置和平面的精准度。

1.2加工工艺流程

机械零部件加工工艺流程分为两个部分，即前期加工工艺和后期加工工艺，这两个部分都要在技术监督下严格按照生产流程和工艺标准进行。通过加工原材料得到半成品，加工半成品后得到机械制品，但是除了加工半成品和原材料，还包括加工前的准备、输送与保存原材料、加工零部件毛坯等工序，可以看到，机械制造工作比较复杂。但是随着科学技术水平的提高，很多制造企业已经实现了制造自动化，运用科学的生产管理模式和先进的软件、硬件，实现机械制造的自动化、规范化和标准化，有效的提高了生产质量和生产效率，保证企业在激烈的市场竞争中有立足之地。

2 零部件精度影响因素分析

下面将从几个方面，分析零部件精度受到的影响因素。

2.1加工工艺影响

一般情况下，零部件加工都是使用机床，机床精度就成为了零部件精度的影响因素之一，简单来说，机床控制加工刀具的速度和其他变化，而零部件直接受到加工刀具的作用，表面几何精度受到机床主轴回转误差的直接影响，如果机床存在主轴回转误差或者其他方面的精度问题，都会给零部件尺寸和外形带来较大的误差；再者，如果机床主轴径向、轴向发生轻微震动，也会影响零部件精度，举例来说，单纯的主轴角度摆动会造成零部件的圆柱度误差，而径向圆跳动则会造成圆度误差，但是圆度误差不会造成平面误差。所以，要保证零部件加工精度，要尽量增加机床主轴设计、安装、制造的精度，减少机床运行时的主轴偏差。

除了使用刀具加工零部件，还需要使用专业夹具固定零部件，夹具精度也会影响零部件精度。夹具制造、安装都会产生误差，在使用过程中还会产生变形、磨损，这些都是造成夹具误差的因素，但是诸如使用中磨损等因素往往不被人们注意。在加工零部件的过程中，如果发现夹具有偏差，就需要及时采取措施调整，一般情况下可以采用补偿技术来减小误差，保证误差在可接受的范围内；部分机床自带补偿装置，直接使用补偿装置修正夹具误差即可。造成误差的原因是多方面的，矫正误差也并不见得一定准确，我们需要针对不同的情况采取不同的措施。

2.2受力形变影响

使用设备加工零部件时，设备会受到一定的外力作用，长此以往，设备材料会发生“疲劳”现象，发生不可逆转的形变，机械加工中，设备会受到重力、切削力等其他多种作用力，导致加工设备变形。现在机械制造企业大多数使用数控机床进行零部件加工，程序步骤、数值都预定好，但是由于加工设备产生形变，预定的数值和实际不相符合，夹具、刀具位置会发生变化，从而导致零部件的尺寸和幾何误差，在零部件加工过程中，有几个方面的因素会造成受力形变误差：

工件刚度：如果刀具、机床等设备的刚度远比零部件高，加工过程中刀具和机床就会对零部件产生外力造成其形变，影响零部件精度；

刀具刚度：如果内型加工刀杆和外圆车刀强度有较大差异，刀杆就会受到外力产生形变，对加工孔精度产生影响。

在零部件加工过程中，我们可以采用措施减小误差，例如：增强加工设备刚度，尽量使用抗压、抗拉性能较好的高强度材料等。

2.3残余应力影响

在零部件加工过程中会产生残余应力，例如锻造、铸造毛坯以及冷却时，由于毛坯各个组成部分材料不同，因此冷却速度也会有差异，材料伸缩速度差异造成形变。针对这种问题，可以采用包括震动时效和热时效在内的人工时效，什么是热时效？就是将零部件放在加热炉内加热，达到规定温度后和炉子共同冷却以消除应力。

3 提高精度的若干措施

3.1误差补偿

对于零部件加工过程中，设备的原始误差，我们可以采用误差补偿法，简单来说，就是人工制造一些误差，消除设备本身误差带来的影响以提高零部件精度；抑或制造误差来抵消设备误差。

3.2降低原始误差

这是最基本的做法，主要是提高夹具、机床、刀具等设备本身的精度，减小、消除设备应力，尽量让设备和零部件不受外力影响以减小形变。针对不同的影响零部件精度的因素，我们应采取不同的措施。

4 结束语

综上，首先介绍了机械制造中零部件加工的工艺流程和工艺制定方法，然后分析了影响零部件精度的若干因素，最后针对零部件加工提出了若干种提高精度的具体措施。

【参考文献】

[1]彭少虎.更高精度 更高效率[J].现代制造.2012，（28）：46.

[2]刘牧.浅析机械加工工艺对零部件精度的影响[J].科技创新与应用.2014，（03）：111.

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