机械加工工艺对零件加工精度的影响

董焕川

摘 要：在机械加工的过程中，不可能做到完全零误差，精确度特别准确的情况，但是加工精度达不到要求，所生产加工的零件就不能达到接受者的要求。一般机械加工的零件能否满足委托者的要求，零件加工的精度是一个重要的衡量标准，所以通过对机械加工工艺的不断改进可以保证机械加工后的成品质量。文章主要探讨机械加工工艺对零件加工精度的影响。

关键词：机械加工；零件；精度；影响

引言

工业的机械化、智能化和自动化形势下，工业机械设备科技含量越来越高，技术水平有了长足的进步。机械加工是工业领域中的重要分支，对工业的发展具有重要的促进作用。提高机械加工的加工精度，势必会提高机械设备的质量，从而取得更好的经济效益。

一、机械加工工艺过程简述

通常而言，在产品生产过程中，改变加工对象的部分属性（如形状、性能以及尺寸），使之成为成品或半成品的过程就是工艺过程。常见的工艺过程又可细分为铸造、锻造、冲压、机械加工、热处理、装配等工艺流程。机械加工工艺过程一般包含安装、工位、工步和走刀四个环节。其中，安装是指将加工对象进行装夹的环节。同一工序中安装的次数应尽量减少，以此减少时间和提高加工精度；工位，与工件安装有关，具體而言是指加工对象在机床中每个确切位置中所要完成的工艺流程；工步，是切削刀具、加工表面以及切削用量三个要素等都不变的工艺流程；走刀，则是指在加工对象表面切割的环节。由此可见，机械加工工艺过程都是紧密联系的。加工过程中，工件容易受到外部受力不均、温度控制差等因素的影响而造成零件加工精度欠缺的问题。

二、机械加工工艺过程对零件精度影响的因素

2.1 机械加工机床引起的零件精度缺失

机械加工通常由零件加工机床进行加工。因此，机械机床本身的精度误差必然会造成所加工零件精度的缺失，同时机床自身的磨损以及日常维护的缺失，也容易造成零件几何精度的误差。可见，零件加工的精密度与机床性能有直接关系。除此之外，通常加工零件的机床系统并不是单一的设备，而是多台设备的组合。机床系统各部分有效配合，共同完成机械加工。由此，零件加工系统中一旦出现安装纰漏或者组合的问题，都会引起零件加工制造的精度缺失。因此，从零件加工设备的角度分析，机床本身的精度误差、设备使用磨损以及配套设备的组合安装纰漏是造成零件精度问题的三个方面。而机床本身引起的误差是不可避免的，应从配套设备的组合安装以及设备维护两个方面进行努力，以提升零件的精度。

2.2 零件“受力”以及加工对象自身原因造成的精度缺失

从机械加工工艺流程而言，无论是安装过程、工位步骤、工步过程，还是走刀环节，机械必然会和加工对象发生接触并产生力的作用。这通常表现为机械设备加压过大造成的工件变形、机械设备加压不足工件移位、工件局部受力不均引起的加工误差，进而造成成品零件的精度缺失。除此之外，机械加工过程还存在机械震动。这种机械震动伴随着机械设备的使用时间推移，也会加剧加工设备自身的几何误差。另一方面，加工对象自身原因，如内部裂纹、焊接点加工等引起的零件加工时的受力问题，也是造成零件加工精度缺失的重要方面。因此，从零件加工的受力角度而言，零件会由于受力不均、过大、加压不足以及工件自身的一些原因引起零件精度缺失。

2.3 热处理不足造成的精度影响

热处理不足，也就是人们常说的热变控制不合理。机械加工过程中，有两方面的热变控制问题。第一，切割刀具由于长时间高强度的机械切割摩擦引起的热变。除此之外，机械加工过程中还有打磨的过程，尤其是对一些高硬度工件进行长时间的反复打磨，必然会产生大量的热量。为了节省时间以及处理效率的问题，这种持续性的工作必然会对刀片以及打磨机造成一定的热变，从而引起加工工件加工过程的精度问题。第二，加工工件自身的问题。加工工件受到长时间的切割或者打磨，容易引起加工物件内外较大的温度差而产生工件形状的变化或者是工件物理硬度等属性的变化，进而使得加工设备不能依据之前的数据进行加工处理而造成加工误差。由此可见，热处理不足容易引起加工设备和工件两方面的热变问题。

三、降低机械加工工艺过程对零件精度影响的策略

3.1 降低外部干扰对零件精度的影响

降低外部干扰对零件加工精度影响，一方面应从机床等设备的安装、维护过程做起，定期对加工系统中各部件尤其是切割刀片、传送设备以及磨砂轮等工件直接接触部分进行检修，尽可能减少由于机械物理损耗带来的加工精度缺失；另一方面，应对各部分组间的结合部分进行检修，提升组合部件的契合度，满足加工零件的最低要求。此外，应定期对各部件残存的加工垃圾进行清理，以减少摩擦等带来的加工误差。总之，降低外部干扰对零件精度的影响，重在对机床的维护工作，应通过定期性的维护保养尽量减少外部干扰对零件加工造成的误差。

3.2 提升零件加工过程中的温度控制

从上文可以看出，温度控制不足引起工件以及设备的变形是造成误差的重要方面。因此，应有效提升零件加工过程中的温度控制环节。温度过高或者过低，都会造成零件加工的精度问题。因此，一方面在温度较高时，应进行一定的降温处理，尤其是打磨砂轮的冷却以及切割刀具的冷却，可以进行冷却设备安装，但应避免剧烈的冷却过程，因为剧烈冷却容易造成工件的破裂问题；另一方面，为避免加工环节温度过低造成的影响，可以在工件加工之前进行一定的预热处理过程，以此确保工件加工能够具备一定的温度保障。可见，从热变的角度而言，应从冷却和预热处理两个方面进行改进，为零件加工提供必要的温度控制措施。

3.3 严格控制工艺流程

严格控制工艺流程。一方面要求机械加工工艺应严格遵守既定的加工工序，根据不同的加工零件编制工艺路线，并确定每道工序的设备以及操作时间。根据传统的加工工艺过程经验，应将粗加工过程与精细加工过程分离开来，做好各类机械设备的有效选择。另一方面，应优先加工基准面再加工孔，从而确定基准面和工孔的相对位置，依次保障机械加工精度。除此之外，应做好温控环节的时间保障，不能因效率还牺牲温控环节。最后，在完成一定批量的零件加工工作后，应对系统的各设备进行数据矫正，依次较少机械误差，同时可以通过降低机械疲劳，降低对零件加工精度的影响。总之，工艺流程是机械加工减小加工零件误差的重要措施，必须加以重视。

3.4 运用计算机数控机床来提升零件精度

随着现代化制造的迅猛发展，利用计算机设备进行控制的数控机床的使用能够有效减少由于机床自身精度误差引起的零件精度缺失问题。除了精度控制方面的优势，数控机床在机械加工效率方面是传统机床加工不可比拟的，可有效节约人力资源成本。另外，需要注意的是，数控机床虽然在加工控制和效率方面有巨大优势，然而其可维护性以及操作复杂度等方面也对操作人员提出了要求，特别是一些通过编程控制的加工工艺过程，对操作者的应用水平较高。相信随着自动化控制过程的快速发展，数控机床必然会在机械制造领域大放异彩。

四、结束语

机械加工工艺水平会直接影响加工精度，因此，应结合实际生产需要，选择科学、合理的加工工艺，并运用科学的加工方法，提高机械加工工艺水平，从而减少不良因素对机械零件加工精度的影响，保障机械零件的加工质量。

参考文献：

[1]邢慧莉.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].居舍，2017（27）：158.

[2]万小洋.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].科技视界，2017（13）：93.