浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响

沈志强

【摘 要】随着机械制造行业的发展，人们对零件加工也提出了更高的要求。而机械加工工艺与零件加工精度有着密切的联系，所以还需要对二者的关系展开分析。在此基础上，根据机械加工工艺对零件加工精度的影响，则可以寻求途径有效提高零件加工精度，从而满足人们对零件加工精度的要求。

【关键词】机械加工工艺；零件；加工精度；影响

0 引言

在现实生活中，各行各业使用的机械设备都是由不同的零件组成的。而这些零件的精度是否符合要求，将直接影响机械设备的性能。所以，随着人们对机械设备性能要求的提高，目前人们对零件加工精度也提出了更高的要求。而机械加工工艺与零件加工精度有着密切的关系，因此有必要对机械加工工艺对零件加工精度的影响展开分析，从而更好的促进机械加工制造行业的发展。

1 机械加工工艺与零件加工精度

1.1 机械加工工艺概述

所谓的机械加工工艺，其实就是利用相关工艺技术将毛坯制作成机械零件和工件的方法，是一个使毛坯与零件相吻合的机械加工流程。在加工的过程中，需要使毛坯打磨和零件的加工满足一定的精度要求。通常的情况下，需要先完成零件的粗加工，然后再进行零件的精加工。其中，粗加工就是进行毛坯和零件的大体打磨，需要使加工出的毛坯和零件接近加工要求。而精加工需要进行精确计算，以便使毛坯和零件达到最大的吻合程度。

1.2 机械加工工艺与零件加工精度的关系

完成机械加工后，需要开展相应的检验工作，以便将不符合规定误差范围的零件淘汰。而机械加工工艺流程是否严谨，将直接关系到零件加工精度能否满足加工要求。所以，机械加工工艺实际上是将毛坯改造成合格零件的程序，对零件加工精度有着严格的要求。在整个加工的过程中，需要按照相关规范标准进行加工过程的严格执行，从而避免外界因素干扰引起的零件加工精度不准。就目前来看，机械加工工艺较为多样，但零件加工的精度也在不断提高。而零件加工精度的提高，也能够反映出加工工艺的精密性[1]。所以，还需要了解机械加工工艺对零件加工精度的影响，从而寻求途径进行机械加工工艺的细化和改进，继而使零件加工精度得到有效提升。

2 机械加工工艺对零件加工精度的影响

2.1 数控编程对零件加工精度的影响

在使用机械加工工艺进行零件加工的过程中，需要通过数控编程进行加工机床的控制。而数控技术始终将高精度当成是追求的目标，所以数控工艺将对零件加工精度产生重要的影响。首先，在数控编程一开始就要进行编程原点的选择。而能否恰当进行原点的选择，将会直接影响零件的加工精度。因为，恰当进行编程原点的选，可以避免因尺寸公差换算导致的加工误差。其次，在编程时需要进行数据的处理，而能否合理处理数据将对零件的轮廓轨迹加工精度带来影响。在这一环节，还要做好未知编程节点进行计算。再者，数控编程还需要选择合理的加工路线。而零件加工路线的选择，将直接对零件加工效率及精度产生影响。此外，在零件加工的过程中，如果选择的插补方式不当，就会对零件加工精度产生影响。同时，无论使用哪种插补方式，都会进行误差的积累[2]。在误差积累到一定程度后，机床就会出现定位误差和移动，从而导致零件加工精度受到影响。所以，还要在数控编程过程中进行插补运算，以便较好的控制零件加工精度。

2.2 几何精度对零件加工精度的影响

在零件加工的过程中，切割和打磨等工艺需要人工完成，所以基本很难达到分毫不差。在这种情况下，零件加工将出现几何参数误差，从而使零件的加工精度受到影响。一方面，在加工过程中需要进行刀具的使用，所以刀具的精度将对零件加工精度产生重要的影响。利用刀具进行切削作业时，由于刀面、刀刃与工件将发生摩擦力作用，所以刀具将受到磨损。在磨损到一定程度后，工件表面的摩擦值就会增加，从而导致刀具在切削过程中发生振动，并且最终导致切削形状的变化。想要解决这一问题，还要使刀具的安装精度和耐磨性得到提高。同时，还要在日常工作中加强刀具养护，并且使用补偿装置进行磨损补偿。另一方面，机械加工的机床连续不断运转，将导致主轴发生回转误差。而在主轴偏离标准中心轴线的情况下，零件加工也将出现一定的误差[3]。因为，机床主轴转动力可以对零部件加工的相对位置进行控制，所以主轴偏差将会直接影响零件表面加工平整度。为解决这一问题，还要严格进行机床主轴装配，并且在日常工作中加强保养。

2.3 受力变形对零件加工精度的影响

在机械加工的过程中，涉及到机床、工件、工具和夹具这四个组成部分的运动，所以系统加工过程中会承受各种作用力，如夹具夹紧力、工件重力和工具切削力等。在力的综合作用下，系统内部将产生疲劳变形，从而形成一定的加工误差。就目前来看，这些作用力可以划分成两种，即加工外力和残余应力。

在不同外力的作用下，零件加工精度也将受到不同的影响。比如在刀杆刚度比外圆车刀刚度小的情况下，二者的刚度差就会引起刀杆变形，从而使零件孔的精度受到影响。在刀具和机床刚度远远大于工件时，零件就会发生变形。受到机床本身的压力，其也会出现刚性变化，并且导致零件加工精度受到影响[4]。而想要对外力带来的零件加工误差进行预防，还需要减少系统荷载受力程度，并且使系统受力薄弱点得到解决。具体来讲，就是做好加工材料和机床的选择，以便提升系统的稳定性和使用寿命。

在零件加工的过程中，其将产生一些残余应力。比如，在零件浇铸和锻打后进行冷却时，之前产生的毛坯应力就会在厚度不均的部位或结构复杂的部位使零件出现不同的冷却收缩速度。而在零件内部应力产生的情况下，零件加工精度就会受到影响。为解决这一问题，还需要利用自然时效和采取人工时效进行残余应力的消除。具体来讲，就是在完成零件铸造和锻造后，将成型的毛坯放置一段时间。而在这段时间内，随着温度的降低，零件内部的应力也将逐渐消除。采取人工时效，则需要将加工零件再加热，然后在一定温度随炉冷却。除了使用热冷却方法，也可以利用振动装置使零件产生共振，从而进行零件内部应力的消除。

2.4 热变形对零件加工精度的影响

在零件加工的过程中将产生大量的热量，这些热量会导致系统发热变形，并且影响零件的加工精度。首先，工件在热侵蚀下将会出现变形，从而导致工件精度受到影响。针对这一问题，还需要使用冷却剂预防工件热变形。其次，刀具在切削过程中会产生大量热量，从而导致刀具出现热变形。为避免这一问题的产生，还需要使用冷却剂和润滑剂加快刀具散热。此外，机床在热源散步不均和结构复杂的情况下也会出现热变形，还要采取相应的措施进行控制。

3 结论

总而言之，在零件加工的过程中，应该认识到机械加工工艺对零件加工精度的影响，从而寻求合理的途径进行加工工艺的改进，继而使零件加工精度得到提高。

【参考文献】

[1]高晚生.基于机械加工工艺对零件加工精度影响对策的研究[J].科技视界，2015，12：85+200.

[2]赵汉悦.浅谈机械加工工艺过程对阀门零件精度的影响[J].中国新技术新产品，2015，16：48.

[3]赵会民.浅谈机械加工工艺对产生误差的影响及其解决措施[J].装备制造技术，2013，11：120-121.

[4]邓天凯.关于机械零件加工精度的影响因素及应对策略探讨[J].科技风，2015， 11：88.

[责任编辑：杨玉洁]