机械加工工艺对加工精度的影响研究

田龙 王明智

摘要：机械加工工艺从根本上改善了传统加工工艺效率低、精度差的特点。在机械机床的使用过程中，对于数控机械加工工艺进行有效控制，并且影响数控加工机床的加工精度进行有效分析，能够在一定程度上保证机械产品的加工质量、加工效率以及加工精度。

关键词：机械加工;加工工艺;加工精度

1.机械加工工艺的研究

加工工艺确定了零件的加工工序，能够为机械加工编程以及加工参数的选择提供必要的参考，因而从某种意义上来说，加工工艺对于零件加工精度、加工效率具有一定的影响。对于机械加工工艺的选择来说，首先要对产品的基本结构、尺寸精度要求进行必要的分析，进而确定出加工工序，并进一步保证机械加工编程的准确性;其次，应确保机械加工工艺路线的合理性，符合工艺制定的相关要求，有效减小加工误差，确保产品的加工精度;另外，机械加工工序要相对集中，进而提高机械加工的效率，对于复杂零件的加工，需要机械模拟仿真技术的支持，确保加工工序的科学、完整。

1.1加工工艺路线的研究

在实际的数控机械加工中，加工工艺路线需要结合具体的加工环节进行确定，如在外圆柱面加工过程中，需要涉及到同轴度以及同心度的要求，此时就要求工件需要在一次装夹中完成大部分的加工工序，进而降低加工装夹误差的影响。同时，加工工艺路线的确定也要以产品加工的进给路线作为参考，所谓进给路线，就是刀具刀位点相对于工件的运动轨迹及方向，其中也包括刀具切入、刀具切出等切削空行程路线。对加工工艺路线的研究，其中包括了对零件加工工艺参数的选择，以及基本的加工步骤的确定。其中对于零件加工切削用量的选择，需要根据零件的尺寸精度要求以及数控机床本身加工性能的要求进行确定。

1.2工件坐标系的选择

工件坐标系的选择对于零件的加工精度以及加工工艺路线的确定具有一定影响，同时坐标系选择不同，产品尺寸链的误差也不同。建立工件坐标系的主要影响因素是编程原点的选择，编程原点直接关系着工件加工操作的方便性，同时正确选择编程原點也能够减少编程数值的计算，降低加工误差。

2.数控车削加工工艺分析

加工工艺制定得是否合理，对程序的编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有非常重要的影响。工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。所以，应遵循以上工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细地进行数控车削加工工艺分析。其主要内容有数控加工工序的划分;车刀车削时的断屑问题、可转位刀具刀片形状的选择、减少刀具空行程等。

2.1数控加工工序的划分在数控机床上加工工件，工序比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序，常用的工序划分原则有以下两种。

2.1.1按安装次数划分工序以每一次装夹作为一道工序。此种划分工序的方法适用于加工内容不多的零件。专用数控机床和加工中心常用此方法。

2.1.2按粗、精加工划分工序对易变形或精度要求较高的零件厂采用此种划分工序的方法。这样划分工序一般不允许一次装夹就完成加工，而要粗加工时留出一定的加工余量，重新装夹后再完成精加工。

2.2数控车削时的断屑问题和可转位刀具刀片形状的选择数控车削加工中，如何根据加工要求选择合理的切削用量以控制切屑形状、流向、卷曲和折断，是一个十分重要的问题。而且因为数控车削是自动化加工，所以如果刀具的断屑性能太差，将严重妨碍加工的正常进行。为了避免出现这种情况，首先我们应尽量提高刀具本身的断屑性能，其次要合理选择刀具的切削用量，避免产生妨碍加工正常进行的条带形切屑。数控加工对刀具提出了更高的要求，数控车削中广泛采用机夹可转位刀具，它是提高数控加工生产率，保证产品质量的重要手段。可转位车刀刀片种类繁多，使用最广的是菱形刀片，其次是三角形刀片、圆形刀片及切槽刀片。

3.影响机床加工精度的误差源主要表现为

（1）机床系统的空间误差，它包括：由于机构几何误差、热误差、承载变形误差引起刀具与工件作用点上的相对位置偏差;由于伺服系统的跟踪误差、进给传动机构误差和位置检测误差等引起的位移误差。

（2）刀具系统的位置误差，主要由换刀、刀具的尺寸调整误差、受力变形、热伸长和磨损等因素引起的。

（3）工件和夹具系统的位置误差，主要由装夹弹性变形、切削热和工件材质不均匀等随机误差引起的误差。

（4）检测系统的测试误差，主要指加工过程中实时检测、或工序间检测的测试误差。

（5）外界干扰误差，主要指环境条件的扰动和运动工况的波动所引起的随机误差。

4.解决机械加工工艺对加工精度的影响方法

为了提高加工精度，可以采取将误差抵消的技巧，这主要就要进行机械加工的操作人员密切注意机床等摩擦性大的零部件的磨损检查与实时更换，主要受压受温度影响零部件的工作环境情况监测，以及分析衡量好刚度适中，且抗温抗压性能较好的材料

5.结论

由于机械加工工艺复杂，所受影响因素不定，所以，在进行改善机械加工工艺对加工精度影响的时候就要根据实际情况，具体情况具体分析，甚至灵活多变的用多种有效方法相结合进行机械加工工艺对加工精度的改善

参考文献：

[1]张全.机械加工工艺对零件加工精度的影响们.工具技术，2007，08