机械加工工艺对加工精度影响研究

李东

摘 要：机械加工工业是社会的主要生产力，它规模庞大，包括机械制造、汽车工业、造船工业、航空航天等产业领域，是一个国家工业水平的重要体现。机械加工质量判断以加工精度作为标准，而加工工艺是影响加工质量的主要因素，所以我们应该不断提高加工工艺，尽量避免各种干扰工件质量的因素。

关键词：加工工艺；精度；影响

前言

机械加工工艺流程涉及了很多操作步骤，因而会有许许多多的因素影响到加工精度。零件几何形状、尺寸、相互位置及与设计参数的结合程度都会对其产生影响。所以在实际的机械加工生产中，需要重点分析影响它的主要因素，并力求找到优良的改进措施，达到加工工艺精良的标准。

1 机械加工工艺概述

机械加工工艺指的是根据参考的工艺流程来准确操作，然后用特定的方法将生产初产品的几何形状、尺寸大小以及相对位置进行不同程度的改变，进而得到机械半成品。我们经常说的工艺流程也就是指的是工艺过程，该过程与产品的数量、员工的素质以及设备的条件等有很大的关联。在整个的机械加工过程中包含很多内容，即毛坯制造、原材料的保存以及热处理零件等等。实施工艺过程需要按照规定的工序来操作。生产类型主要有三种类型，即大量生产、单件生产和批量生产。机械加工工艺的生产水平对于机械零件的加工的任何一个过程都很非常大的影响。如果机械加工的工艺水平没有达到对应标准，生产出来的机械零件的精度就会很低。因此，在进行机械加工时经常有多种因素对机械零件质量产生影响，比如几何体的精确度、受外力的变形情况以及热变形等等。

2 机械加工工艺对加工精度影响的因素

机械加工工艺整体来讲是一个非常复杂的过程，涉及到的工艺条件有很多，进而造成影响加工精度的因素很多。如机械机床本身在几何精度上存在误差，加工的方法存在的偏差，工艺过程使用的磨制道具存在磨损误差等。下面分析机械加工工艺对加工精度影响主要因素。

2.1 几何精度造成误差

几何精度误差对加工精度有非常大的影响，在几何精度中机床本身的误差是最重要的误差因素，因此几何精度对于整个的加工过程有较大的影响。这其中最重要的原因是加工使用的刀具主要是由机床进行控制的，而且能够制造出各式各样的工程零件。若是机床自身在制造工艺上存在问题，很容易引起主轴发生偏差，进而引起零件的尺寸或者是性质出现很大的问题，造成零件的精度降低。若是由于制造工艺差的原因，很容易引起导轨误差的现象。机床的许多移动部件其位置主要是由导轨控制的，若是导轨出了问题，加工工艺就会出现严重的问题。

2.2 受外力发生变形

外力对于机械加工的影响主要包括两个方面的内容。即工艺系统受到的外力影响以及其他多余应力的影响。其中工艺系统受到的外力影响是主要因素，工艺系统主要包括工件、机床以及夹具等，在切削加工工艺时，会受到切削、夹紧力和重力三方面的影响，能够使其产生一定程度上的变形，进而会使在静态位置上的刀具或者是工件的几何形态发生变化，同时刀具的形态也会产生一定的改变，这样一来就会产生一定的误差范围。若是真的遇到上述的情况，采取的可行的办法是尽量减轻整个系统的受力程度，进而来有效地减小误差。进行实际操作时主要有两种对应方法，其一是工艺系统强度的加强，进而能够有效的抵抗外来压力的损坏；其二是尽量减小系统的负荷，以避免变形现象的发生。根据木桶效应，需要考虑的是系统最脆弱部件的承受力度，进而能够有效的防止变形的发生以及误差的产生。另外一方面就是多余应力的影响方面，多余的应力也能够使工艺系统产生很大的变形，而这一变形主要是由于加工切削和热处理等，在不受外力的情况下也能使系统发生变形。这就需要对加工工艺进行深层次的受力分析，要尽可能的使受力变形的程度降到最低限度，进而保证工艺的加工精度。尤其是在实际操作中，操作人员负责的是提高系统的刚度，进而减少载荷，才能有效的提高加工精度以及生产效率。

2.3 加工过程中热变形

第一，加工过程产生的热量。在机械零件的加工过程中，会产生很大的热量，然而产生的各种形式的热量都会对零件的加工过程产生或多或少的影响，进而影响工艺的加工精度。由于不同的热量会引起热变形并使刀具和机件之间的关系发生变化，甚至受到严重的破坏，进而导致零件的加工精度下降，使加工系统产生严重的误差。

第二，刀具产生热变形。不仅在整个的加工过程中会产生很多的热量，还会对精度有很大的影响，因此，刀具的热变形也会影响零件的加精度。特别是在初级阶段进行切削的时候，这一变形会很快发生，但后来会越来越慢，经过一段时间以后就会趋于平缓。

第三，机床发生热变形。机床的热变形对于精度也会产生很严重的影响。特别是在机床的工作过程中，由于受到内外热源的影响，系统的各部分温度会逐渐地升高。但是，各部件受到的热源不同，并且分布不均匀，而且机床的结构较复杂。所以，机床不同部件的温升不同，有时同一部件的不同位置处的温升也有不同，进而就会形成不均匀的温度场，造成机床各部件之间的相对位置发生很大的变化，进而破坏了机床的几何精度，产生了严重的加工误差。另外，不同类别的机床的热源也有很大的不同。另外，车床类机床的主要热源有主轴箱，包括轴承、齿轮和离合器等，由于摩擦作用会使主轴箱以及床身的温度有所上升，进而造成了机床的主轴抬高或者发生倾斜。大型机床温度的变化也会产生很大的影响，温差的影响也是很显著的。因此减少误差是关键，主要的方法有以下几种。其一，将热源与部件之间隔开。如可以将热源与主机分别放置，另外，也可以通过一定的润滑作用来减少摩擦的发热。其二，要加快机床系统的热平衡速度，进而能够更好的掌握系统加工精度。其三，可以采用科学、合理的机床部件结构进行装配基准。其四，可以强制使其变冷的效果。

3 结束语

近年来，随着我国经济的飞速增长，同时科学技术的水平也在不断的提高，在这一大的时代背景下，机械加工工艺系统水平也有了很大程度的提升。然而，从目前的机械加工工艺水平来看还有很大的进步空间。所以，有关的部门以及工作人员需要不断的进行探索和研究，进而使机械加工工艺水平有更大层次的提高。只有这样，在机械零件的加工精度上才能有很大的提高。所以总体来说，提升机械加工工艺水平是需要长期不断探索的，应不断提高加工工艺，尽量避免各种干扰工件质量的因素。

参考文献

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