机械加工工艺对零件加工精度的影响分析

文/周振江 王国庆,河南卫华重型机械股份有限公司

机械加工工艺对零件加工精度的影响分析

文/周振江 王国庆,河南卫华重型机械股份有限公司

从实际工作来看，在零件加工过程中，其精度会受到机械加工工艺的影响。为了提高零件加工的精度，便有必要提高机械加工工艺的水平。文章在分析机械加工工艺对零件加工精度的影响的基础上，进一步对相应的控制策略进行探讨，希望以此为零件加工精度的提高提供一些具有价值的参考凭据。

机械加工工艺；零件加工精度；控制策略

1 机械加工工艺影响零件加工精度的主要因素

1.1 热变形因素

在零件加工作业中，机械加工工艺对零件加工精确度有着很大的影响，产生影响的主要原因有热变形，而热变形又包括了机床结构、工件以及刀具等的热变形。在机械加工工艺中，机床热变形包括了其本身与结构的热变形，一般是机床经过长时间的运行，其部分结构或者整体的温度均会上升，这就会影响到机床结构之间的契合程度，进而影响到零件加工的质量与精确度；工件热变形通常是由零件长度较长引起的，在加工过程中，较长零件表面的温度会提高，这就使得零件内外产生较大的温差，进而导致热变形的产生；刀具热变形指的是当使用刀具切割零件时，会因摩擦而生成很大的热量，进而使得零件发生变形，这就会对零件的加工精度产生一定的影响。

1.2 受力变形

机械加工工艺系统中很多因素均会导致受力变形的发生，比如机械加工设备的各个构件面临着很多方面的压力、系统的运行过强等等。机械加工工艺系统工作时，各个构件在承担着自身工作压力的同时，还承受着零件给予的相对力度，以及设备构件之间的摩擦力；加工系统中使用的各个小构件，比如夹具、刀具等等，也承受着很高的工作压力，经过长期的运行，这些小构件很容易产生相对位移，或者在压力下产生不同程度的变形。机械加工系统在各种压力作用下产生不同的变形，就会导致各个部件的形状、位置产生一定程度的变形，进而严重影响系统的正常运行，并且会使其寿命减少。一般情况下，机械加工工艺系统受力变形的解决措施有：对零件进行退火处理，降低热应力，提高加工零件自身的刚度，提高零件抗应力的能力；在根本上降低变形，详细地说就是通过减小机械加工系统运行时的荷载量来降低系统外的压力；对机械加工系统比较薄弱的部位或者构件进行改进，提高系统抵抗外力的能力以及自身的刚度，降低系统变形的发生。

1.3 内在因素

机械加工工艺对零件加工精度产生影响的内在因素通常是机械安装时不规范、机械加工系统中存在的几何精度误差，这些内在因素对零件加工精确度有着非常显著的影响，并且内在因素很难消除。其中机床自身的几何精度误差是非常关键的原因，如果机床自己存在问题，经机床加工生产出零件的误差就会很大。机械加工工艺对零件加工仪器具有非常高的要求，仪器设备的质量与零件加工精度有着直接的关系。加工设备通常是比较大的组合型设备，这些大型设备可以较好地满足对零件加工精确度的要求。组合设备的安装质量直接关系着设备的工作质量，组合设备对组合构件的契合度具有较高的要求，倘若安装时组装的不好，就会导致零件加工的精确度不准确。在平常的工作中，设备发生磨损也会使得各个构件间产生缝隙，进而影响到零件加工的精确度。

2 提高机械加工工艺水平的措施

2.1 建立完善的机械加工工艺系统设备

在整个的机械加工行业中，高规格、高质量的机械加工工艺系统设备是最基本的条件。但是我国对机械加工系统设备的研发、资金投入均显著不足，使得机械加工系统的相关设备难以达到最优的状态。如果想要建立健全的机械加工系统设备应当从以下几个方面进行：加大机械加工设备研发的力度，重视自主型人才的培养，积极创新科技与设备，在本质上提高机械加工工艺的质量；积极引进国外先进的机械加工设备，促进机械加工工艺水平的提高。

2.2 在最大程度上降低外力对零件加工的干扰

在零件加工作业中，零件会受到外力的干扰，比如挤压力、摩擦力等等，在外力的干扰下，很难确保零件加工的精确度。要想降低外力对零件加工精确度的干扰，则应当减小摩擦力、挤压力等外力。主要的措施有：在平时的零件加工作业中，相关工作人员应当全面、认真地检查机械加工设备，一旦发现设备构件结合的比较紧，应当对其进行及时的调整；应当定期打磨机械加工设备的表面，尽量降低加工时设备表面与零件间产生的摩擦力，进而减小零件加工时产生的误差，促进零件质量的提高，降低零件的报废率，以便促进经济效益的提高。

2.3 合理控制温度

机械加工时的温度对零件加工质量有着很大的影响，所以应当严格控制机械加工时的温度。温度会对机械设备的运行产生一定的影响，温度过高或者过低均会对机械加工设备的正常运行产生很大的影响。在零件加工作业中，一旦机械设备的运行速度过快，就会使得温度升高，此时便需要通过冷水降温等措施来降低温度的影响。比如在打磨零件的过程中，砂轮高速旋转时与零件间的摩擦将会生成大量的热量，导致温度的上升，而过高的温度会使得零件发生变形，防止零件发生变形的主要办法就是通过冷水来促进机械加工设备的降温。

2.4 控制零件制造的过程

在机械加工作业中，几何精度误差影响着零件加工的精确度，所以应当严格控制零件制造过程，在最大程度上降低几何精度误差产生的影响，这就需要选择合理的加工设备，通常几何精度误差主要是由加工设备引起的，严格检验机械设备可以降低误差。在检验机械加工设备时，应当全面了解设备自身可能存在的误差，对其进行全面的分析以便选出最佳的用于加工高精度零件的设备。在对已经用于零件加工作业的设备进行改造时，应当总结设备平时工作时对加工零件产生的误差，对总结的数据资料进行全面的分析，在机床运行系统中输入计算出的误差准确值，以便系统将误差自动消除，这样一来所加工零件的误差就会随之降低。

3 结束语

通过文章的探讨，认识到机械加工工艺对零件加工精度产生的影响体现在多个方面，包括：内在影响、受力影响以及热变影响等。因此，有必要对零件制造过程加以严格控制，降低外力对零件形成的干扰，并对温度进行合理控制。

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