探析零件加工中机械加工工艺对精度的影响

储胜国

摘要：近年来，各种先进技术及高新设备不断涌出，被广泛应用于社会各个领域，极大的改变了人们的生活及生产方式，推动着社会生产力的提高。就以机械制造业来说，新设备及新技术在机械加工中的应用，使得生产效率得到了大幅度提高。但由于机械加工过程中误差的存在，导致产品的质量难以得到保证，尤其是在零件加工精度上表现得最为明显和突出，从而严重阻碍了企业制造加工水平的提升。鉴于此，本文将对零件加工中机械加工工艺对精度的影响作以分析，并提出有效的控制举措，以供同行业者交流和借鉴。

Abstract： In recent years， a variety of advanced technologies and high-tech equipment have continued to emerge， which have been widely used in various fields of society， greatly changing people's life and production methods， and promoting the improvement of social productivity. For the machinery manufacturing industry， the application of new equipment and new technologies in mechanical processing has greatly improved production efficiency. However， due to the existence of errors in the machining process， it is difficult to guarantee the quality of the products， especially the most obvious and outstanding performance in the machining accuracy of parts， which seriously hinders the improvement of the manufacturing and processing level of enterprises. In view of this， this article will analyze the impact of machining technology on precision in parts processing， and propose effective control measures for the exchange and reference of the same industry.

关键词：机械加工;零件;加工工艺;影响

Key words： mechanical processing;parts;processing technology;influence

中图分类号：TH161+.21                              文獻标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0109-02

0  引言

新时期，社会在发展，时代在进步，制造业生产工作也应当与时俱进，积极学习新的理念和思想，在生产模式以及管理内容上作出创新和改进，以便适应社会的发展，满足现代化制造业的生产需求。出于这样的考虑，本文就机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制措施进行研究，显得意义十足。

1  机械加工工艺影响零件加工精度的因素

1.1 数控编程误差  在生产和加工零件过程中，车床常会被用到。随着科学技术的不断革新，在车床加工领域越来越多的先进技术得以应用。车床要想正常稳定的运转，往往需要数控编程进行合理控制。换言之，车床效率的快慢以及性能的高低，很大程度上由数控编程决定。这也就是说，如果数控编程存在误差，则零件加工精度会受到相应的影响。因此，为了避免这种情况的发生，在进行车床的编程时，相关技术人员需要充分了解零件的特点以及具体用途，并在此基础上对相关数据予以合理设置，同时对编程原点进行合理的选择和相应的调整，从而确保机床上所加工的零件能满足质量要求。

1.2 机械结构误差  在现代机械加工中，机械设备占据着重要位置。之所以这么说，是因为机械设备的好坏，性能的高低，对于实际加工的精度和质量有着直接的影响。如果机械设备在设计生产时，设计不合理，参数不能满足相关标准要求，将会导致设备自身存在一定缺陷。这种存在缺陷的设备在投入使用后，所加工出来的零件难免会有精度上的误差[1]。部分加工器械的刀具、夹具、机床等，在加工零件之前因未能安装规范，也会导致误差的存在，这些都被称之为净误差。这种情况的存在，将会使零件的精确度降低，难以满足图纸要求。比如，刀具、夹具存在误差，在零件机械加工中，往往需要根据零件材料的不同，选择相应的刀具和夹具。刀具不同，其角度、材料、锋利度、尺寸也各不相同，势必将会对零件的精度造成影响。如车刀、镗刀、刨刀等，单刃刀并不会产生太大影响，但拉刀、槽铣刀等有明确尺寸标准的刀具，若其尺寸、形状与所要加工的零件不相匹配，难免会使零件的尺寸精度、形状等受到影响。成形车刀、铣刀则会影响零件表面的几何精度。另外，还有机床主轴，其回转运动精度与刀具、零件位置有着直接的联系。从理论上来说，主轴回转轴心线基本是固定的，在受一定热力影响，其位置就会发生变动，从而影响到主轴挠度、轴颈圆度等，回转误差也将随之产生。

1.3 受力变形  通常情况下来说，在对零件进行加工时，往往需要各种设备和工具相互配合，才能将所需的零件完整的加工出来。但在此过程中，残余应力和加工外力会作用于零件之上。这里所说的加工外力，指的是零件受到来自外部的作用力。就以自刀杆、外圆车刀这些外力来说，如果力度不足，难免会使零件出现变形、破损的情况[2]。如此一来，误差将会加大。又比如，来自刀具、机床的外力过大，也会使零件发生变形。再来说残余应力，零件在加工过程中，自身内部也会产生应力，使加工的零件受到影响。对于这种情况，在粗加工时结束后，应将成形毛坯静置一定时间，再进行精加工，便可消除其内部的残余应力。

1.4 温度误差  在加工零件的过程中，不同设备、组件会进行相互运动，在运动过程中会有较大摩擦力。在摩擦力的作用下，设备或组件上会有热量產生。倘若在实际加工中不能对这些热量予以合理的控制，将可能导致零件出现变形的情况，从而影响到加工零件的精度。除了组件及设备之外，长时间工作的机床难免也会有热量产生，导致整体温度提高。这种是客观存在的问题，要想车床持续工作下去，热量问题必然无法得到彻底解决。就以切削温度来说，不同零件加工切削热传递零件有着不同的热量。一般而言，车削加工切削热有10%向零件传递，铣削和刨削加工切削会向零件传递30%的热量。钻削因散热条件不具备，加上横刃与排屑槽摩擦积压，也会向零件传递50%的切削热。并且，切削速度越高，则温度提升就会越快，从而导致零件加工的误差进一步加剧。

2  机械加工工艺对零件加工精度影响的控制举措

2.1 规范工艺流程  在加工零件过程中，工作人员需要对工艺流程予以严格遵循。之所以这样，是因为加工过程中无论哪个流程出现了问题，都会对零件的精度和质量产生影响。只有按照流程严格操作，才能避免误差的发生，从而使零件加工的精度得到保证。因此，作为工作人员，在进行零件加工的过程中，应立足于整体，对零件加工予以全过程监督和管理，以此来确保零件加工的合理性，加工过程的规范性。在具体实施上，一方面需要进行高性能加工机械的选择，如优先考虑品牌知名度高或生产能力强的产品，以便为零件加工提供有力的设备支撑。同时，需要注意的是，在机械设备投入使用前，应对设备的安装顺序、各个零部件作以必要的检查。在完成安装后，需要对机械进行校验，确保零件加工作业的有序进行。另一方面，机械设备的加工运行的检查工作应落实到位，安排专业人员对机械设备进行定期维修保养，以此来保证设备始终能正常的运行，其性能满足零件加工要求。同时，应制定相应的管理制度，对零件加工过程予以质量监管，通过定期抽测检验，使其能够符合国家的相关标准。

2.2 控制数控编程  由上文可知，零件加工精度很大程度上会受到数控编程的影响。为了对这一影响因素予以有效控制，作为技术人员，在进行编程时，应根据零件特性及具体用途，合理的定位编程原点[3]。在确定编程坐标系时，应对编程基准、设计基准以及工艺基准相统一的原则予以严格遵循，以便使换算尺寸误差得以最大限度的降低。具体可从以下几方面着手：第一，应确保数控编程原点与零件设计图纸高度匹配。这是因为零件设计拥有独特的设计基准，机械加工企业具有工艺基准，所以应当保证原点定位符合上述基准，以此来有效的减少零件加工的误差;第二，数据计算应尽量简化，避免因计算过程过于繁琐而导致误差的发生率提高;第三，应在具有较高精度的表面上进行数控编程坐标系的构建;第四，如果存在零件位置不同，尺寸公差不对称的情况，则需要相关技术人员对数据编程尺寸通过人工的方式进行测量计算。若选择同种刀具来加工零件，则应选择公差中间值编程，以便为误差留下一定的调整空间，从而使加工精度得以充分保证。

2.3 处理结构误差  产品质量的高低与否，与零件加工精度有着密切的关系。尤其是一些机械对于零件精度有着严格的要求，而几何尺寸作为加工中影响零件精度的主要因素，应予以必要的重视，并加强控制。具体可从两方面入手：一方面，对原始误差进行控制。要知道，在机械加工中，往往会有一些客观误差存在，此误差是无法规避的。这是因为加工零件和数控机床中必然存在误差，而这种误差一般被称为原始误差。作为相关技术人员，需要对其误差出现的原因予以分析和探究，并采取有效的措施予以积极应对和妥善解决，以此来促进零件精度的提高。另外，在实际加工过程中，需要合理调整机床位置精度、几何精度。另一方面，合理设计机床核心部件。要知道，机床定位精度会很大程度上影响零件的加工。比如，进给系统、导轨、工作台面水平度和垂直度等核心部件。因此，工作人员需要在对零件特点以及精度要求予以充分考虑的前提下，合理选择机床的核心部件。如，滚珠丝杠作为机床的主要构成部分，在挑选时需要重点考虑其精度，选择先进、成熟的技术，利用轴向荷载、回转速度对滚珠丝杠的固定和支撑方式予以合理选择。

2.4 减少外力影响  在零件加工中，零件精度常会受到作用力的影响。而摩擦力作为主要的作用力，有着较高的控制难度。为使这种作用力得到尽可能的消除，需采用以下手段：其一，在设计标准中纳入零件加工工艺，以此来实现力的抵消，防止因摩擦力过大而导致精度受到影响。其二，加强机械设备的维修保养，以免设备长时间应用使表面变得粗糙，摩擦力进一步增大。对于此种情况，需要对机械设备进行经常打磨，并及时更换刀具，以此来有效的降低摩擦力，提高加工精度。其三，制定误差补偿措施。零件加工中，不可避免的会出现误差。鉴于此，必须要制定相应的补偿措施，可通过增加材料的方式补偿或填补误差，以此来对存在的误差予以合理的消除。

2.5 控制工艺温度  零件热变形，也会导致加工过程中误差的出现。对此，需要从以下几方面着手：其一，通过强制式冷风方式，将整体加工温度控制在较低水平;其二，切削供给量及速度需进一步提高，实现传热平衡;其三，切削区的冷却液应保证充足，以便对温度差予以平衡;其四，消除不必要的热源，对于不能消除的热源，应采取隔离措施;其五，合理选择机床部件。在对热对称结构原理予以充分利用的基础上，进行变速箱的布置安装，以便使温度的均匀性得以保证。

3  结束语

总的来说，在加工零件过程中，很多因素都会对零件的加工精度产生影响。如果这些因素不加以控制，将会严重影响产品质量。因此，作为制造企业，应重视这些影响因素，并通过规范工艺流程、控制数控编程、处理结构误差等举措，来提高零件加工精度，促进企业健康发展。

参考文献：

[1]吴勇志，赖辉.浅析机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].内燃机与配件，2019（013）：124-125.

[2]周伟良.关于机械加工工艺对零件加工精度的影响分析及控制探讨[J].山东工业技术，2019（024）：34.

[3]陆霖.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制分析[J]. 中国战略新兴产业，2018（28）：200.