机械加工工艺对零件加工精度的影响

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机械零件的精度在机械加工过程中占据着重要的地位和关键性的作用，精度一般是指加工之后零件的几何参数与加工之前零件参数的兼容性。其中，两者之间的适合度越高，则证明整个零件加工的精度就越高，相应的加工质量也较好。

1 加工工艺和零件生产精度之间的关系

车床的加工工艺需要根据工艺的步骤和规划来实现对零件的精度的把握，工艺的规划指的是对满足生产零件要求的工艺步骤进行的记录，进而形成生产的经验，慢慢演变为一种规章制度，便于在以后的加工生产中按照相关的规章制度生产出符合要求的零件[1]。工艺步骤是机械设备生产的过程，这与零件生产的最终精度有着直接的影响，影响零件生产精度的因素很多，有加工工人的操作方法、设备的运转情况和设备的加工精度等。

2 机械加工精度受加工工艺影响的主要因素

2.1 加工车床程序对加工精度的影响

加工车床程序作为我国机械制造业机械加工工艺中至关重要的一部分，其技术水平的发展程度严重影响着机械加工的精度与质量。现阶段，我国大部分机械制造企业的机械加工工艺，都是采用数控的方式来对机床的运行实施控制。因此，机械加工中车床数控技术的效率与水平将直接影响所要加工的机械零件的精度与质量。我国机械制造企业，在进行数控机床的编程工作时，要充分根据所要加工的零部件的具体特征与需求来对数据进行精确的设置[2]。与此同时，还要对编程原点进行科学、合理的选择，并在实际的机械加工过程中注重对有效的数控数据进行记录与分析，以提升车床加工过程中零件的精度。

2.2 车床内部受力发生形变对零件精度造成的影响

车床的加工设备主要是由车床、零件、工具和夹具四部分构成，在对零件进行加工时，车床内部会受到多种力共同作用，这些包括工具斜削力、夹具的夹力等，在这些力的共同作用下，很容易使车床内部的部件产生疲劳现象，在这种状态下进行生产，加工的零件精度会受到影响，无法进行回复。一般的受力变形可以大致分为外力作用和残余应力的作用，外力作用主要指的是刀具与零件的刚度，在刀杆的刚度小于限定标准的时候，会出现刀杆变形的现象。车床本身的承受力发生变化，加工精度就会随之发生影响。残余应力作用是指焊接过程中出现的应力，在浇筑之后，零件的温度会发生下降，从而形状就会发生变化，致使残余应力的出现，对零件的加工精度造成影响，所以要通过有效措施避免残余应力的出现。

2.3 机床夹具对加工精度的影响

根据机械工艺的要求，在加紧工件之前，让它在机床的夹具上的有正确位置，并始终保持它在加工过程中位置不变的工艺装备，叫做机床夹具。简言之用于装夹工件的装置叫机床的夹具，简称夹具[3]。其中，定位是使零件在机床的夹具中找到正确位置的过程；夹紧是在零件在定位后，将它固定好，并使它在加工过程中保持位置不变的操作。在夹具设计的时候，必须根据待加工的工件选择合适的定位元件，比如以平面做基准面的时候，可以选择定位钉、定位板等作为定位元件；以圆孔定位的时候，可以选择圆柱销作为定位元件；以工件的外圆柱表面定位的时候，可用V型块作为定位元件。选择定位元件的时候，保证其平整性，特别是以定位销作定位元件时，需调整好各销，使其高度统一。如果点位元件不平整，这样就起不到一个定位的作用，从而影响工件在加工过程中产生位置误差，使加工出来的工件成为不及格品。所以只有工件在正确的位置上固定好，才能保证机床加工的稳定进行。

2.4 几何误差

在应用机械加工工艺进行零件制造时，经常会产生几何误差，产生这种情况的原因有很多，主要可以分为三个方面。首先，是加工机床的原因，有的机床由于使用的制造工艺较为落后，导致其一出厂就存在一定的瑕疵，极易引发几何误差的出现，这种误差通过调整机床是很难修复的，最彻底的办法就是更换机床。而且随着机床使用时间的增加，其内部的元件会出现磨损问题，会对加工精度产生一定的影响[4]。其次，在零件加工的过程中需要使用刀具，刀具也是影响加工精度的重要因素，刀具在长时间的使用过程中，其的位置会随着作业数量的增加而逐渐移动，最终致使几何误差超出规定的误差范围。最后，工装夹具在使用一段时间后，加工人员会适当调整夹具的位置，但是由于其专业能力的限制，导致调整过后的夹具位置存在偏差。

2.5 切削热对加工精度的影响

在金属加工的时候，刀具与工件之间相互摩擦，被切削层的金属发生弹性、塑性变形都会产生热，这就是切削热的主要来源。其中，加工塑性金属的时候，切削热主要来自于剪切区的形变、刀具的前面与切屑的摩擦所消耗的功；加工脆性材料的时候，切削热主要来自于刀具的后面和工件的摩擦所消耗的功。加工的时候所产生的热，主要是以热传导的方式，由废屑、零件、刀具和介质等向外面传散。因此在加工过程中，如果产生大量的切削热，而又未能及时的排出，则会导致毛坯工件迅速升温，特别是在加工某些熔点偏低的塑性材料的时候，高温使其结构改变，性能不稳定，由于热胀冷缩，使加工出来的工件并未能达到精度要求。同时，过高热量也会对刀具及机床床身产生一定不良影响，比如改变刀具的性能，降低刀具的刚度等。因此，在加工过程中，除了选择正确的加工参数和刀具，最好加入冷却介质等。

3 解决机械加工工艺对加工精度影响的措施

3.1 减少外力变化对加工精度的影响

零件在机械加工的过程中很容易受到外力变化的影响，因此，机械加工企业相关工作人员应积极重视机械加工设备的维修与保养，要对设备的加工平台定期进行清扫与打磨，避免机械设备因碎屑的残留而发生锈蚀，进而影响机械加工的效率与精度[5]。此外，机械加工企业在进行装夹工作时，还要严格使用符合标准的夹具以及合理的装夹方式，防止零件因装夹不当而被挤压变形。在进行机械加工工作时，应科学结合零件材料的特殊性质，选择适合的加工刀具与切削速度，避免由于设备选择的不合理而加大零件的误差。

3.2 合理控制温度的影响

机械加工工艺活动的开展受温度因素的影响较大。在机械加工工艺活动的开展过程中，温度过高或者温度过低都会给整个零部件的生产精度带来影响。因此，在具体的加工操作时，就应合理的控制温度，确保温度的设置能够有效的满足机械零部件的生产要求，这样就能提高整个零部件的生产精度。此外，我们还可以通过调节温度的方式来实现对机械加工速度的调整，这样就能确保将温度控制在合理的范围之内，以此也就能提高机械零部件的加工效率。

3.3 机械加工变形的应对策略

如何有效杜绝由几何精度误差造成的机械零件质量下降现象，是机械生产加工行业必须要解决的问题。首先，设备与零部件的采购人员应该做到以质量第一为原则，因为加工机械零件的设备质量将在很大程度上决定零件的几何误差，因此，必须要保证机械设备的绝对合格。除此之外，质量检验人员应该充分理解设备本身也可能带来误差的基本特性，在实际的检验过程中，检验人员应该结合现有技术对设备的改进策略进行阐述，提供给技术人员一定思路，真正实现检验与技术融为一体。最后还应该对加工的机械零件进行定期的误差统计，通过大数据分析来处理所得数据，将误差数据送入机床系统，从侧面提升加工设备的性能，最终提升生产线的加工水平。

3.4 加强人才的引进与培养

机械加工企业想要快速提高其机械加工的精度与效率，就要注重专业技术人才的引进与培养。一方面，应加大人才的引进力度，积极开展校园招聘与社会招聘，择优选拔出专业技能与综合素质都较高的技术人才加入到机械制造企业中来，为机械制造行业注入更多新鲜的优质血液。另一方面，还应加强对企业内部机械操作人员的岗位技能培训，积极组织企业员工开展专业知识学习，聘请具备高超专业技能与丰富工作经验的老师来对其进行针对性的技术培训，以提高企业内部机械加工操作人员的整体专业能力与综合素质。

4 结语

伴随着机械加工工艺技术的不断发展，我国在这领域中的企业也获得了较大的发展。为了保证零件质量，这些企业或工厂积极开发新技术，但是也要投入大量的人力、物力和财力的支持，希望本文中提到的一些建议或者观点对整个机械加工工艺的发展带来一些帮助。