机械加工工艺对零件加工精度的影响及对策

刘璐

摘 要：机械零件加工精度越高，零件在机械中发挥的作用优势就越大，机械功能发挥就越稳定。在实际中，零件加工质量经常会受到机械加工工艺的影响，可能是因为加工工艺中的温度不符合要求，也有可能是受力方面与实际要求不符，这些影响虽然造成的误差也不大，但零件就是无法与机械相匹配。所以相关人员还是要对机械加工工艺进行优化，使影响零件加工进度的因素都被规避掉，能进一步提高零件与机械应用部分的契合度。

关键词：加工工艺；零件；加工精度

中图分类号：TH16 文献标志码：A

零件加工精度作为零件质量的影响因素之一，对其加工工艺进行不断优化调整是十分有必要的，除去加工设备精度影响外，相关人员不仅要将影响因素找出来，还要找到解决措施。该文主要针对机械加工工藝对零件加工精度的影响进行分析。

1 机械加工工艺影响零件加工精度的因素

1.1 温度因素

金属零件本身都是有熔点的，零件加工的环境温度如果超过熔点，零件很容易变形，精度自然会与设计要求不一致。这种热变形主要表现在3个方面，其一是机床结构发生的热变形，加工零件的机床结构本身在合适的温度下，配合最好，既不会产生过多的摩擦力也不会对零件本身造成影响。但如果机床结构长期运行，摩擦生热导致结构本身温度上升或外界给予机床的温度本来就高，很容易使各部分结构无法磨合在一起，在这样的条件下，继续加工零件，零件的外形和尺寸可能都会出现小偏差，这就对精度造成了影响。其二是工件发生的热变形，工件指的是零件，零件在加工的过程中，在剪切之前，零件本身的尺寸和设计要求总是不一样的，超过设计尺寸的零件温度上就不会和正常零件保持一致，在这种情况下，尺寸不同的2种零件之间是存在温度差的，会直接超过工件的承受极限。其三是刀具热变形，零件的尺寸以及外形要和设计图纸保持一致，需要在加工的过程中对原材料进行切割，用的工具就是金属刀具，金属刀具与金属原材料直接接触不断摩擦的过程中，两者接触时间过长，热量会很大，当其超过刀具的承受极限时，金属刀具就会发生变形。

1.2 受力因素

受力变形是针对机械加工工艺系统而言，机械加工工艺系统属于零件加工的主体系统，在零件加工前，零件外形模子和尺寸参数等都会被记录到工艺系统中，工艺系统中的各个构件也会按照加工要求布置在合适的位置上，当工艺系统受到来各种压力后，这些构件和参数等都会发生小偏差，这样加工出来的零件也不会保持高精度。这些压力来自于构件本身，也来自于构件直接接触的零件反作用力，以及两者之间的摩擦力。在压力作用下，再加上系统运行时间过长，构件保持位置有效的情况会越来越差，尤其是重要部位的构件，位置发生变化后直接影响零件的精确度。受力变形虽然和构件位移有关，但也和零件本身质量和强度有关，如果零件抗应力和压力的作用效果好，构件压力和位移对其产生的影响也会减少。而对于系统运行造成的受力变形，还要减轻系统的运行荷载，以减少系统运行过强带来的影响。

1.3 内在因素

几何精度误差以及机械构件安装质量不规范，都是机械加工工艺的内在影响因素。这些内在因素如果不消除，温度以及受力变形因素即使消除，零件还是照样有误差。加工工艺中的机床几何精度误差是由主轴回转造成的，回转的方向不同，作用力度不同，零件误差的作用范围和影响力度都会有差异。至于安装因素，是指机床、刀具等的位置和松弛度与实际要求不符。这会导致安装不合格的机床结构之间以及机床与零件之间的摩擦力变大，最终导致机床或刀具等本身质量受损，在发挥功能时作用效果也会下降。

2 零件加工精度影响因素的解决措施

2.1 提高机械加工工艺系统设备的精确度

机械加工工艺系统设备精确度能得到保证，本身也很健全完善，加工工艺运行过程中效果不会下降。零件加工工艺是在设备中进行，所以设备算是为工艺提供应用平台和环境，设备要时刻处于最优状态，加工工艺在发挥上才不会因为设备原因产生影响。相关人员还要加强对零件加工设备的研究，使机械加工工艺系统设备的精确度和完善度都得到提高，可以参考国外先进的加工设备构造等。

2.2 对零件加工中的外力进行控制

无论是系统运行产生的外力，还是构件本身对零件产生的挤压力和摩擦力，对零件来说，都属于外力，将这些外力产生的干扰控制住，零件加工精度还是能得到保证的。但这些外力是不能被完全消除的，只能最大限度地降低。首先要保证构件松弛有度，构件过紧，本身就会产生极大的挤压力，与零件之间的摩擦力也会在运转接触中越来越大。构件过松，构件的位置发生变化，零件的模型发生变化，零件本身尺寸等也会发生变化，所以相关人员要时刻对加工设备的构件松弛度进行监控，当松弛度发生细微变化时，就及时制止，对构件松弛度进行调整，还要注意做好提前检查工作。零件在进行加工的过程中和设备总是直接接触的，有的还会随着设备运行进行运转，在运转的过程中，总会产生摩擦，零件本身的尺寸很有可能在摩擦中发生偏差，所以还要尽量减少两者之间的摩擦力，通常是通过改变设备中两者直接接触地方的光滑度来实现的。这也是在减少零件报废的机会，使零件加工质量能得到保证。

2.3 对温度进行控制

对零件加工环境的温度进行控制，对加工设备的机床、刀具以及其他部分进行温度控制工作，零件受到的影响将会降低。冷水降温可以降低加工环境温度，但要对温度进行合理控制，还要从温度上升的因素方面着手，对温度上升情况进行控制。比如减少零件和设备的摩擦生热现象，对零件本身材料进行合理选择，使零件的抗摩擦能力和熔点都高一点，不会因为温度升高而变形。在减少摩擦生热上，主要从轴承和齿轮这些传动摩擦上入手。还要保证机床构件各部分在热量承受上是均匀的，这样也会减少部分热变形不均匀、不稳定现象。此外，还要对设备所处的室内环境维度进行控制，使其永远处于合适的恒温状态。

3 对零件制造过程进行控制

主要对机械加工工艺中的几何精度影响因素进行控制，使零件都在规范的模子中生产，尺寸和形状都与设计相差无几。首先在加工设备选择上，就要选择在性能发挥中参数不会发生变化的机械设备，即使发生变化也不会对结果造成太大的偏差。在应用之前，还要做好检查工作，对设备误差产生的地方进行仔细记录，并找到有效的措施来减少这些误差。其次还要采取能控制几何精度误差的措施，即补偿技术。这种技术主要使用在机床上，主要通过补偿软件来实现，能对磨损误差进行自我修正，所以还要在软件中输入相应的补偿数据作为补偿技术修正数据的依据。而对于明显可控制的误差，可有相关人员自己完成机床参数的修正。

4 结语

机械加工工艺对零件加工精度的影响是巨大，毕竟零件精度得不到保证，轻则影响设备的性能发挥，重则零件报废，这不仅会对设备造成影响，还会给生产加工商造成经济损失。

参考文献

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