浅析机械加工工艺对零件加工精度的影响

张长红

摘要： 在国家经济发展中，机械制造行业具有举足轻重的作用，无论是航天设备，还是零件加工都能体现出一个国家的综合实力，只有具备较高的生产技术，才能够加工出更高质量的产品。因此，在零件生产加工环节中，机械加工工艺对零件加工精度有很大的影响。为了提高零件加工精度，本文主要从机械加工工艺对零件加工精度影响因素，以及提高零件加工精度的对策两个方面进行了阐述。

Abstract： In the national economic development， the machinery manufacturing industry plays a pivotal role. Whether it is aerospace equipment or parts processing， it can reflect the comprehensive strength of a country. Only with higher production technology can it be processed with higher quality. product. Therefore， in the parts production and processing link， the mechanical processing technology has a great influence on the processing accuracy of the parts. In order to improve the machining accuracy of parts， this article mainly discusses the influence factors of machining technology on the machining accuracy of parts and the countermeasures to improve the machining accuracy of parts.

关键词： 制造业;机械加工工艺;零件加工;加工精度

Key words： manufacturing;machining technology;parts processing;machining accuracy

中图分类号：TK416+.1                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）24-0188-03

0  引言

随着我国机械制造业的快速发展，越来越多的先进技术被运用到加工生产中，为机械制造产业带来了新的发展机遇，同时也面临较大的技术挑战，为了能够适应时代发展需求，机械加工产业必须对自身生产技术进行改进，并且不完善加工工艺，提高工作人员操作技能，保证零件具有更高的加工精度，避免在机械生产过程中出现的各种加工问题。

1  概述机械加工工艺及加工零件精度

1.1 加工工艺的分析

一般来说，机械加工工艺是在某个机械设备的需求上，采用科学合理的加工方式，借助机械设备进行加工，通过加工技术对所需零件的尺寸、形状、功能、质量等多方面进行加工，促使加工的零件各方面都符合设计需求，进而满足机械设备的功能要求。实际中，在进行零件加工操作中，对加工工艺要求比较严格，首要面临的问题就是机械运行状态和使用功能，工作人员应当提前检测机械设备是否处于稳定工作状态中，详细调查机械设备，并根据相关要求和标准制度进行零件加工生产，促使零件加工精度符合预计的标准，确保加工工艺不会对零件精度造成影响，为零件加工精度提供基础保障。

1.2 零件加工精度分析

零件加工精度是通过机械设备在完成预设计零件加工过程以后，再由专业人员结合相应的设计方案对已经完成初步加工的零件进行细致处理，在满足预设计方案的基础上的，保证再次加工的零件质量、精细度能够满足机械设备的使用需求，促使零件完成品与机械设备使用完美契合，为机械设备稳定运行提供基础保障。现阶段，在加工零件过程中，零件加工精度一般可以分为多个类别，比如，零件形状、加工尺寸、位置等，需要工作人员严格遵守相应的调控管理制度对零件打工精度进行精准掌控，最大程度上避免由零件精度产生的机械设备运行问题。

1.3 零件精度与加工工艺之间的联系

零件加工主要是通过机械加工工艺将一些不成形的毛坯件进行更深一步加工，使其成为需要的零件，以此满足机械设备正常使用。在完成机械零件加工以后，需要对其进行检测，严格按照相关检测标准、流程进行操作，检测结果中若是零件精度误差在允许的范围内，即可以用在相关机械设备的使用中，如果零件精度达不到相关标准，就需要将此零件作为废品处理。在科学技术不断发展的背景下，現阶段机械加工工艺具有多种形式，并且随着时间积累呈现出不断增加的趋势，一定程度上对提高零件加工精度提供了较大的帮助，大大提升了零件加工质量。为了有效避免机械加工工艺对零件精度产生影响，需要加工单位和操作人员制定完善、科学合理的对策，不断更新优化机械加工工艺，进而保障零件加工精度符合标准，为其发展奠定基础。

2  机械加工技术的发展现状

2.1 微型机械加工技术

随着科学技术的不断发展，微型生产技术得到了快速发展，结合纳米生产技术，促使我国机械加工技术无论是在外观形态，还是的零件加工尺寸方面都可以达到纳米程度。在实际生产的过程中，将微型机械加工技术应用到技术加工和生产操作中，确保产品具备微型机械化的特点，在微型生产技术中占据重要地位，为微型技术占领市场提供保障。微型机械生产技术具有较多的优势，可以在半封闭空间以及较小空间开展生产加工活动，同时也不会影响到周围生态环境，并且可以保证生产对象的完整度和精度，为此微型机械加工技术具有较广泛的应用范围。通常被应用在航天事业制造、医疗器械加工、精密仪器加工生产领域中，现阶段微型生产技术在我国纳米技术研究中占据着重要的地位，同时也是组成纳米生产中的重要技术组成部分，在我国工业生产中重视程度越来越高。

2.2 快速成型技术

20世纪以后快速成型加工技术不断发展起来，在实际生产中，零件加工需要通过CAD软件建立起零件的模型，再利用交工技术对样品进行时制造，快速保证是零件结构成型。在零件加工过程中，快速成型技术是直接通过原材料进行加工，将原材料直接制作成零件的一种综合加工技术，为此，在实际加工过程中，零件加工还需要对原材料进行叠加，构建相关零件模型，为快速生产出零件提供有效的制造基础，然后再结合CNC技术、激光技术、CAD软件、材料技工等技术对零件加工进行深入研究，基于此不断优化生产技术，进而保证是零件加工精度符合机械运行需求。快速成型加工技术依靠其独特的优势和加工特点，在我国机械加工技术的机构中占据着重要地位，同时也是一项重要的组成结构。

2.3 超精密加工技術

超精密加工技术的不仅是机械加工技术中的一个组成部分，同时也可以作为衡量加工技术水平的重要方式以及标准。在科学技术和信息技术不断发展的背景下，在提高机械加工技术的同时也带来的较高技术生产要求，为此，在零件实际加工生产的过程中，既要保证零件尺寸、形状等各项数据都能够达到较高的精准度，同时还需要确保产品质量能够满足生产需求。在我国零件加工生产领域中，机械生产行业竞争力越来越高，企业在发展中不仅要积极引进精密加工技术，同时还需要是不断更新和优化现有生产方案，为超精密加工技术的稳定发展奠定基础。

3  机械加工工艺对零件加工精度产生影响的因素

3.1 内部因素

机械加工工艺对零件精度影响的内在因素一般是由操作人员专业能力和机械设备维护管理不良引起的，主要有以下几种原因：一是，在实际加工过程中，操作人员对产品精度要求掌握不准确。二是，机械设备维护管理工作不完善，或是管理不严格、不到位等导致零件加工精度不高，最常见的问题就是机械磨损，因此，日常维修和检查尤为重要，通过加大检查和维修力度，保证零件加工精度。三是，机械加工工艺本身对零件产生的影响，主要是刚投入的生产工艺在调试中存在潜在问题，工作人员很难发现，这样就要求工作人员具备丰富的实践经验，熟练掌握设备操作规程，能够严格按照加工工艺要求完成零件加工，保证零件加工精度。

3.2 热变形产生的影响

在实际生产中机床持续工作会产生一定的热量，如图1所示，是机械设备生产中机床温度变化图，由图可知，随着机床切削速度的变化，产生的切削温度也在不断的变化，当切削温度达到一定数值后将趋于稳定状态，这个阶段也被称之为预热阶段。在切削温度保持不变的情况下，热变形量也会保持在稳定状态，由于该生产环节中产生的误差存在一定的规律，因此在实际加工过程中应当保持切削温度处于平衡状态时，进行机械设备操作。通常情况下，热变形量对零件加工产生的影响比较大，误差值可能超过33%，因此为了能够有效避免这种问题发生，需要结合实际情况制定预防方案，采取有效措施降低热变形带来的影响。例如，在机械加工过程中，添加润滑油可以降低各个零件之间的磨损度，也可以采用冷水降低温度的方式来降低机械设备温度，减少热变形产生的影响。

3.3 力学产生的影响

在日常生产中，由于机械加工过程中受到外力的影响，很容易出现形变的问题，这种问题对零件精度影响也比较大。虽然受到的变形压力不同，但从本质上来说都是属于重力、切削力、传动力等方面。在这个环节中，要想有效避免形变对零件精度产生的影响，就要学会调整零件、刀刃等零件的位置，在此基础上，合理控制的系统工作过程中荷载量，并严格按照要求操作设备，以减少系统受到的外力影响，同时还需要提高生产环节中对外力的抵抗功能。

3.4 机械自身结构带来的影响

零件加工过程中，机械设备自身结构以及生产工艺等都会为零件加工精度带来影响，零件加工中部门机械机床、夹具、刀具等设备，从生产到安装都会存在一定误差，这些误差一般被称之为净误差，对零件加工影响度都是直接性的，为此这些机械结构是不符合加工需求。例如，机械结构中的刀具误差，在加工零件过程中，由于需要对材料进行切割，不同时刀具的材料、尺寸、角度、锋利度也都各不相同，对零件加工精度产生的影响也各不相同。比如说，一些单刃刀产生的误差较小，如刨刀、镗刀、车刀等。而一些拉刀、槽铣刀、钻头等具备尺寸规定的刀具影响加高，如果机械结构的加工的尺寸和外形不能够满足相关需求，那么零件加工精度也很难满足规定要求，其中成形车刀、铣刀对零件加工的影响主要是零件表面精度。另外，机床主轴也是影响零件加工精度的一个重要因素，主要是主轴的运动精度影响着刀具的使用，就理论来说，主轴回转轴心是固定的，但是为受到热力的影响，促使其移动，进而影响到主轴挠度、轴颈圆度等产生误差，进而影响零件加工精度。零件加工中，数控加工机床不仅可以提升生产效果，相对于传统加工技术来说，具有提高零件加工精度的优势。在加工前需要对数控机床进行合理编辑，进而减少程序上带来的是误差，避免编程因素导致的零件几何精度的误差，这种误差也被称之为原始误差，并不能够彻底根除，但是需要加工精度控制在允许范围内，进而提升零件加工精度。

4  提高零件加工精度的对策

4.1 优化传统加工工艺管理体系

在机械加工中，技术人员应及时优化加工流程，并根据具体问题制定针对性的解决方案，提高机械加工管理体系。通过优化机械加工体系提高零件加工精度，应当积极引进国内外优良的机械设备以及先进的生产工艺，通过学习先进加工工艺，提高员工自身操作水平，培养员工掌握和处理生产中出现的各种问题。近几年来，机械生产技术越来越先进，并且种类也比较多，比如纳米、激光、电磁等生产工艺已被应用到实际加工中，这些生产工艺和操作技能都是需要我们学习的，同时也是科学研究的目标。另外，对现有的生产工艺进行优化，这样不仅可以满足我国生产工艺加工需求，同时也可以提升产品加工精度。除此之外，企业在提高机械设备加工零件精度的同时，还需要培养操作人员的职业能力，定期组织员工参与专业培训活动，提高员工的综合素养和专业水平。通过培训不仅可以提高员工操作熟练程度，也为员工操作安全性提供保障。

4.2 重视机械加工日常检修和养护工作

在机械加工日常工作中应加强对设备的检修和养护工作，及时发现设备存在的问题并加以解决，这样才能保证设备正常工作，顺利完成生产任务，在此基础上才能保证零件加工精度。根据以往对设备检修经验，结合实际生产环境和检修条件，可以从以下几个方面着手做好相应工作。一是，对机械加工精准区域进行及时校对、调整。二是，对加工环节中所有内容进行全面检查和维修。三是，保证械加工设备处于良好稳定运行状态。四是，积极引用先进的机械设备以及现代化生产工艺，提高机械加工精度。五是，及时更换陈旧的机械设备，不仅可以保证零件加工精度，也能保证设备稳定运行。

4.3 完善加工流程

为保证零件加工质量，提高零件加工效率，机械加工企业应严格制定零件加工流程，确保零件在加工前不存在任何附加损耗的问题，同时保证相关设备和机床处于正常的工作状态。另外，机械加工企业需要制定完善的加工流程和加工体系，结合内部体系结构可以从以下两方面开展，一方面，保证机械加工人员技术水平能够满足加工工艺的需求。另一方面，需要机械加工设备满足加工流程和工艺的要求，结合实际情况，根据不同的零件制定具有针对性的加工方案，并且必须严格控制加工方案的落实情况，要求技术人员严格按照标准规范进行操作，以此实现机械加工过程中对具体环节进行监控的目的。此外，企业还需要成立监督检查部门，在机械零件加工完成后，由该部门对零件加工精度进行检查，一旦发现有不合格的产品，及时进行处理，找出问题并解决。

4.4 严控外在因素产生的影响

机械加工生产中，零件很容易受到外界因素的影响产生形变，为了防止对生产工艺产生的影响，需要根据实际加工情况，采取有效措施进行处理。具体内容如下：①定期对机械加工所需要设备工作状态进行检查，并且做好相关数据记录工作，尤其是加工时间比较长的零件，尺寸位置等信息需要详细记录。结合生产实践经验对存在问题的部件进行调整，避免机械设备在生产中由于数据偏差而产生精度不准的问题。②检查机械加工过程中加工工艺的连续性。仔细检查机械设备在工作期间是否存在碰撞、受损等问题，如果存在任何问题，都需要及时做好处理工作，以此保证零件加工的精度，同时保证设备安全运行。③不断优化机械加工生产环境，主要是因为在机械加工过程中，一些生产工艺和流程对环境的要求比较高，比如，温度、清洁度等需求。这些都是影响零件加工精度的因素。为此，需要提高操作人员和检修人员的专业能力和管控水平，引导员工深入了解企业生产情况以及影响零件加工精度的各种原因，保证机械加工生产环境能够符合加工工艺的标准，为提高零件加工精度提供保障。

4.5 合理控制加工温度

机械设备产生变形是由于设备在生产中产生一定热量，如果这些热量散不出去，就会流入机械设备内部，导致外部环境温度出现变化，进而影响加工精度。常见的降温方式有以下幾种：①在掌握机械设备正确操作的基础上，还需要掌握产品加工切割环节、加热环节所需要的时间以及相关数据。改进通风系统，加快热量的排放。也可以在机械设备加工现场配置空调系统，增加热量的排放速度，避免由温度产生的不良影响。②定期检修机械设备运行情况，结合设备实际情况对其进行校正，保证设备运行频率，为设备散热提供充足的时间。③定期组织员工对设备进行维修和养护，一般情况下，可采用润滑油的方式减少设备摩擦，降低磨损程度，保证其加工精度。

4.6 创新数控化发展

随着现代科技的不断创新，先进制造加工技术也在不断更新完善，机械生产行业也在不断提升自身生产技术。在数控技术的基础上，企业也在不断强化自身生产能力，提高企业经济效益。数控加工技术可以确保生产工艺能够满足多样化的产品要求，同时也具有便捷性的特点。目前，越来越多的企业已使用了数控机床以及相关生产技术用于机械生产加工中，这对于产品加工提出了更高的要求，为了保证零件加工质量，机械制造企业利用产品造型软件对零件进行建模，通过建模生成加工程序，模拟加工过程。产品建模可以有效帮助员工深入分析加工过程中存在的问题，反复调试并加以解决。通过建模可以及时了解加工环节中机械设备的工作状态，便于员工找到提高零件加工精度的有效方法。

5  结论

综上所述，在机械制造行业快速发展的背景下，机械加工工艺得到了广泛的应用，零件加工精度也得到了一定的提升。为了能够满足生产需求，需要制定完善的机械加工流程，并严格按照流程执行机械零件加工工作，保证零件加工质量。此外，还需要提高工作人员操作水平，降低由操作因素带来的影响。不断优化产品生产工艺、生产模式，做好机床温度控制工作，提高零件加工精度，促进企业稳定发展。

参考文献：

[1]王先坤.机械加工工艺对零件加工精度的影响刍议[J].南方农机，2020，51（23）：115-116.

[2]张向东，刘宁.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].数字通信世界，2020（10）：263-264.

[3]文平.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的思考[J].河北农机，2020（01）：42.