郎亮

（江蘇新華報(bào)業(yè)傳媒集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210000）

淺談機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響

郎亮

（江蘇新華報(bào)業(yè)傳媒集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210000）

在機(jī)械制造業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械要求逐漸提高，尤其是在零件的加工精度方面，而機(jī)械的加工工藝是影響零件精度的重要因素，為此，技術(shù)人員需要展開對(duì)兩者關(guān)系的分析，在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮加工工藝對(duì)零件精度的有利影響。本文從機(jī)械加工工藝的基本內(nèi)容出發(fā)，分析了其與零件加工精度的關(guān)系和影響，以及解決方式。

機(jī)械加工工藝；零件加工精度；影響程度

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械零件的加工精度是否符合相關(guān)規(guī)定，將直接影響到設(shè)備的應(yīng)用性能，因此，技術(shù)人員在提高機(jī)械設(shè)備整體性能的同時(shí)，要改善加工工藝，進(jìn)而提高零件的加工精度，推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，讓機(jī)械設(shè)備更好地滿足各行業(yè)的生產(chǎn)需求。

1 機(jī)械加工工藝概述

1.1 機(jī)械加工的概念

機(jī)械加工指的是應(yīng)用相關(guān)的工藝技術(shù)，將毛坯制造成實(shí)際的機(jī)械零件，實(shí)際屬于讓毛坯材料和機(jī)械零部件規(guī)格相符合的過(guò)程。在實(shí)踐過(guò)程中，工作人員需要對(duì)毛坯進(jìn)行打磨和加工，讓零件的精度滿足機(jī)械運(yùn)行的需求，通常情況下，工作人員需要先行粗加工，再行精加工，前者指的是對(duì)毛坯進(jìn)行基本的打磨，讓零件能夠滿足最基本的精度需求，后者要在精確的數(shù)據(jù)支持下才能進(jìn)行，進(jìn)而提高毛坯與零件之間的吻合程度。

1.2 機(jī)械加工過(guò)程

機(jī)械的加工過(guò)程主要由前期的生產(chǎn)過(guò)程和后期的精細(xì)加工過(guò)程所組成，這兩個(gè)階段的技術(shù)需求較多，只有在嚴(yán)格的加工工藝下，原材料才能被加工成半成品和成品。機(jī)械的加工過(guò)程包括了原材料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存、前期的準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的加工和熱處理等工作，由此可見，機(jī)械加工屬于一項(xiàng)復(fù)雜程度較高的工作?，F(xiàn)代的機(jī)械加工企業(yè)一般應(yīng)用完善的工程系統(tǒng)來(lái)組織和指揮機(jī)械加工工作，在提高機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，為企業(yè)帶來(lái)了更多的經(jīng)濟(jì)效益。零件加工是由多個(gè)加工環(huán)節(jié)組合而成，每個(gè)環(huán)節(jié)的加工工藝都會(huì)影響到零件的最終加工精度。

2 加工工藝和零件精度的關(guān)系

在機(jī)械加工工作完成后，工作人員需要進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)工作，淘汰不符合機(jī)械運(yùn)行需求的零件，而加工工藝的嚴(yán)謹(jǐn)程度直接影響著零件的加工精度能否滿足機(jī)械的需求。因此，在零件的加工過(guò)程中，工作人員需要嚴(yán)格執(zhí)行具體的工藝規(guī)定，減少外界因素帶給零件精度的影響，隨著機(jī)械加工工藝的不斷發(fā)展，加工技術(shù)的種類在逐漸增多，零件的加工精度也取得了進(jìn)步。由此可見，機(jī)械加工工藝影響著零件精度。

3 加工工藝對(duì)零件精度的影響

在加工過(guò)程中，零件精度受諸多工藝的影響，具體的內(nèi)容如下。

3.1 數(shù)控編程

在應(yīng)用機(jī)械加工工藝加工零件的過(guò)程中，操作人員需要應(yīng)用數(shù)控編程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的控制，數(shù)控技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，也一直將更高的精確度作為追求目標(biāo)，因此，數(shù)控編程的應(yīng)用帶給零件加工精度的影響十分重要。主要體現(xiàn)為：首先，操作人員在應(yīng)用數(shù)控編程技術(shù)的初始階段，應(yīng)當(dāng)確定編程的原點(diǎn)，原點(diǎn)選擇是否恰當(dāng)，是影響零件精度的重要因素之一，其可以避免因尺寸換算導(dǎo)致的加工誤差。其次，操作人員需要做好編程系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理工作，數(shù)據(jù)處理的合理程度影響著零件輪廓軌跡的精度，此外，在這一環(huán)節(jié)還要做好編程的節(jié)點(diǎn)計(jì)算，進(jìn)而選擇正確的加工路路線。最后，操作人員要選擇適當(dāng)?shù)牟逖a(bǔ)方式，進(jìn)而減少對(duì)零件精度的影響，但無(wú)論選擇哪種插補(bǔ)方式，都會(huì)積累一定的誤差，當(dāng)這些誤差達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位和移動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而影響零件加工精度。

3.2 幾何精度

在零件加工的過(guò)程中，大多數(shù)的加工工作由操作人員人工完成，如：切割和打磨等，所以難免會(huì)存在一定程度的偏差，零件將會(huì)出現(xiàn)幾何精度的誤差。一方面，刀具是零件加工過(guò)程中應(yīng)用頻率較高的一種工具，因此，刀具的精度會(huì)影響零件的精度，在應(yīng)用刀具進(jìn)行切削工作時(shí)，刀面和刀刃會(huì)與零件發(fā)生摩擦，久而久之，刀具就會(huì)出現(xiàn)一定程度的磨損。在磨損面積較大時(shí)，刀具和零件之間的摩擦值就會(huì)增加，刀具在切削工作中的振動(dòng)幅度將會(huì)增大，導(dǎo)致零件切割的形狀發(fā)生變化。為了解決這一問(wèn)題，技術(shù)人員需要提高刀具的耐磨程度和安裝精度，在日常的使用過(guò)程中，加大對(duì)刀具的養(yǎng)護(hù)和維修力度，在其中應(yīng)用補(bǔ)償裝置對(duì)磨損部位進(jìn)行補(bǔ)償。另一方面，機(jī)床在機(jī)械加工過(guò)程中處于不斷運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，主軸在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)出現(xiàn)回轉(zhuǎn)誤差，在主軸偏離標(biāo)準(zhǔn)軸線的情況下，零件加工的相對(duì)位置將會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響零件表面的平整程度，導(dǎo)致零件精度出現(xiàn)誤差。為了解決上述問(wèn)題，操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)床的主軸安裝工作，并在日常加工中及時(shí)保養(yǎng)主軸，定期調(diào)整其運(yùn)轉(zhuǎn)位置。

3.3 受力變形

在機(jī)械加工過(guò)程中，會(huì)涉及到機(jī)床、工件、工具、夾具這四部分的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，零件加工會(huì)受到來(lái)自外界的各種作用力。如：夾具產(chǎn)生的夾緊力、工件自身所攜帶的重力、工具帶來(lái)的切削力等，在各種力量的綜合作用下，加工系統(tǒng)的內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)變形問(wèn)題，進(jìn)而在零件加工中產(chǎn)生誤差。按照力量的作用方式，可以將影響零件精度的作用力分為加工外力和殘余應(yīng)力兩種類型。

在不同的加工外力作用下，零件的精度會(huì)受到不同程度的影響。例如，當(dāng)?shù)稐U的剛度小于刀車的剛度時(shí)，兩者之間存在的剛度差會(huì)導(dǎo)致刀桿的變形，進(jìn)而影響零件孔的精度，如果兩者的剛度差過(guò)大時(shí)，會(huì)直接出現(xiàn)零件變形的現(xiàn)象。操作人員要想防范外界作用力帶給零件精度的影響，需要減少機(jī)械加工系統(tǒng)的負(fù)荷承受力，解決系統(tǒng)受力薄弱的問(wèn)題，選擇性能較好的機(jī)床和加工材料，在延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命的同時(shí)，提高零件的加工精度。

在零件加工的過(guò)程中，難免會(huì)產(chǎn)生一些殘余應(yīng)力。例如，零件經(jīng)過(guò)澆筑和鍛打之后，需要冷卻一段時(shí)間，此時(shí)，之前產(chǎn)生的零件應(yīng)力會(huì)在零件不均勻位置和結(jié)構(gòu)復(fù)雜位置出現(xiàn)不同程度的收縮，在結(jié)合零件的內(nèi)部應(yīng)力后，就會(huì)給零件帶來(lái)加工精度方面的影響。因此，操作人員在完成零件鑄造工作后，要將已經(jīng)成型的毛坯放置一段時(shí)間，在放置期間，零件的內(nèi)部應(yīng)力會(huì)隨著溫度的降低而減少。除此之外，操作人員還可以采用人工時(shí)效方式，對(duì)零件進(jìn)行加工前的加熱，使其在一定溫度下熱冷卻，還可以應(yīng)用振動(dòng)裝置來(lái)減少零件的內(nèi)部應(yīng)力。

3.4 熱變形

零件加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，這些多余熱量會(huì)導(dǎo)致機(jī)械加工系統(tǒng)出現(xiàn)熱變形，進(jìn)而影響刀具和被加工零件之間精確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，影響零件的精度。在實(shí)際加工過(guò)程中，由熱變形導(dǎo)致的零件誤差可以達(dá)到總誤差的60%，如果是在精度要求較高的零件加工工程中，這一比例還將上升。針對(duì)上述問(wèn)題，操作人員需要應(yīng)用冷卻劑來(lái)預(yù)防零件的熱變形，提高刀具的散熱效率，完善機(jī)床的熱源分布方式。

3.5 機(jī)械加工系統(tǒng)

機(jī)械加工系統(tǒng)中存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，加工系統(tǒng)在自身的加工制造上存在精度問(wèn)題，在使用過(guò)程中也會(huì)給零件的精度造成影響；第二，加工系統(tǒng)的安裝過(guò)程與標(biāo)準(zhǔn)的安裝規(guī)定不符，如刀具、機(jī)床、夾具等設(shè)施安裝不規(guī)范，再加上操作不準(zhǔn)確等行為，在加工過(guò)程中給零件的精度造成了影響；第三，加工系統(tǒng)在長(zhǎng)期的使用中，部分工件和設(shè)施出現(xiàn)了磨損。

4 提高加工精確度的方式

4.1 完善機(jī)械加工設(shè)備

完善的加工設(shè)備是確保零件加工進(jìn)度的基本保障，也是整體加工工程的核心設(shè)施。目前，我國(guó)機(jī)械加工企業(yè)應(yīng)用的加工設(shè)備存在科技含量不高的缺陷，因此，完善加工設(shè)備在提高零件精度方面具有顯著意義。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者可以加大對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的資金投入，引進(jìn)先進(jìn)的加工設(shè)備，彌補(bǔ)現(xiàn)有加工系統(tǒng)中的不足之處；加大對(duì)相關(guān)人員研發(fā)意識(shí)和創(chuàng)新思想的培養(yǎng)力度，在企業(yè)內(nèi)部提倡技術(shù)創(chuàng)新精神，提高技術(shù)及操作人員的綜合能力；提高對(duì)設(shè)備維護(hù)工作的重視程度，讓零件加工設(shè)備處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

4.2 提高操作人員的專業(yè)水平

在機(jī)械制造市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈程度不斷加強(qiáng)的形勢(shì)下，企業(yè)過(guò)于重視在制造系統(tǒng)上的投資，忽略了操作人員的專業(yè)水平，其實(shí)在提高零件加工精度的過(guò)程中，提高操作人員的專業(yè)程度才是關(guān)鍵工作。為此，管理者需要定期開展對(duì)操作人員的培訓(xùn)工作，讓操作人員能夠及時(shí)了解和掌握最新的機(jī)械加工工藝和理論知識(shí)，進(jìn)而提高其專業(yè)能力和操作水平，降低其在零件加工中出現(xiàn)操作失誤的頻率。

5 結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械加工工藝不斷完善的過(guò)程中，零件加工工作的技術(shù)含量也在逐漸提高，為了讓生產(chǎn)出來(lái)的零件精度更加符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求，降低零件的不合格率，企業(yè)管理人員需要進(jìn)一步完善機(jī)械加工工藝，將提高零件精度作為企業(yè)的重點(diǎn)工作來(lái)進(jìn)行，進(jìn)而提高零件的加工精度，提高企業(yè)的綜合實(shí)力。

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TH161.1

A

1671-0711（2017）10（下）-0184-02