許振珊++李陸星

摘 要：機(jī)械加工是零部件外加工過(guò)程中的重要組成工藝，其相關(guān)加工工藝直接關(guān)系著零部件的加工精度，基于此，本文從機(jī)械加工概念的角度出發(fā)，進(jìn)而分別從內(nèi)部因素和外部因素兩方面探究了機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度造成的影響，旨在為促進(jìn)零件加工精度的提升提供重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝；零件加工精度；熱變形

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.043

0 前言

機(jī)械加工工藝，即利用機(jī)械加工的相關(guān)辦法更改毛坯，使其逐漸與零件的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)相吻合，主要包括了更改毛坯的形狀、尺寸等方面。通常情況下，機(jī)械加工工藝越合理、越到位，則對(duì)應(yīng)的零件加工精度也就越高。因此，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度影響的分析，無(wú)疑對(duì)于從基礎(chǔ)工藝層面提高零件加工的精度具有重要的作用和意義。

1 機(jī)械加工概述

機(jī)械加工工藝是指，在機(jī)械加工的具體工藝流程當(dāng)中，借助某種方式方法改變生產(chǎn)對(duì)象的位置、大小以及形狀和性質(zhì)等屬性，進(jìn)而將生產(chǎn)對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤善坊虍a(chǎn)成品的工藝流程[1]。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工的流程主要為，從最初的粗加工到精加工，再到機(jī)械裝配和檢驗(yàn)，最后，對(duì)通過(guò)檢驗(yàn)的零件進(jìn)行包裝。在機(jī)械加工過(guò)程中，所實(shí)施的工藝從總體上來(lái)看可分為工藝流程與工藝規(guī)程兩方面，其中，工藝流程是機(jī)械加工工藝的全部實(shí)施過(guò)程，工藝規(guī)程，即將工藝流程中所涉及的相關(guān)內(nèi)容以文件形式呈現(xiàn)，便于后續(xù)相關(guān)工作的查閱和借鑒。對(duì)機(jī)械加工工藝流程進(jìn)行如下說(shuō)明：機(jī)械加工工藝流程則是使毛坯相合格產(chǎn)成品轉(zhuǎn)變的過(guò)程，該過(guò)程主要由零件加工流程與零件加工步驟共同構(gòu)成，不同的加工流程與加工步驟所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也不盡相同，而不同的機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范則共同構(gòu)成了機(jī)械加工工藝。例如，在對(duì)毛坯進(jìn)行加工的過(guò)程中，需要對(duì)毛坯的粗糙度、具體工序等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定和說(shuō)明，從而形成毛坯的粗加工工藝。對(duì)機(jī)械加工規(guī)程進(jìn)行分析如下：機(jī)械加工規(guī)程，即零件加工企業(yè)在對(duì)其加工工藝過(guò)程進(jìn)行選取時(shí)所產(chǎn)生的一系列工藝文件。對(duì)零件加工企業(yè)進(jìn)行分析可知，其在對(duì)零件加工工藝過(guò)程進(jìn)行選取時(shí)，盲目性較小，企業(yè)大都能夠從自身的實(shí)際生產(chǎn)情況，如機(jī)械加工人員的技術(shù)水平、職業(yè)素養(yǎng)以及零件加工的設(shè)備、工況等角度出發(fā)，科學(xué)制定出符合企業(yè)盛產(chǎn)目標(biāo)的機(jī)械加工規(guī)程。通常情況下，一般的機(jī)械加工工藝規(guī)程主要涵蓋了零件加工的加工工序、路線和所用設(shè)備等。綜上所述，在具體的零件加工過(guò)程中，機(jī)械加工的工藝流程可被定義為零件加工的生產(chǎn)路線，而其工藝規(guī)程著是對(duì)零件加工生產(chǎn)工作所進(jìn)行的一系列指導(dǎo)，由此，機(jī)械加工工藝會(huì)直接決定零件加工的精度。

2 機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響

2.1 內(nèi)部因素影響

基于內(nèi)因的機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響主要表現(xiàn)在以下三方面：

（1）機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的生產(chǎn)制造與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和零件加工需求發(fā)生偏離，從而導(dǎo)致其從出廠時(shí)刻起便難以滿足零件加工精度的要求； （2）機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在安裝使用時(shí)，因自身安裝標(biāo)準(zhǔn)存在差異，加之操作的精細(xì)化水平較低，定位不準(zhǔn)，導(dǎo)致零件加工精度大打折扣；

（3）機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在長(zhǎng)期應(yīng)用過(guò)程中，某些部位出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，從而導(dǎo)致零件加工的精度大幅下降，例如，在機(jī)床以及刀具等設(shè)備出廠時(shí)，未滿足相關(guān)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，或是在組裝和使用過(guò)程中發(fā)生碰撞、磨損而導(dǎo)致內(nèi)部構(gòu)件松動(dòng)或失靈，從而影響零件加工精度[2]。

降低內(nèi)部因素影響的處理辦法為：因基于內(nèi)因的機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度造成的影響主要表現(xiàn)為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)自身的問(wèn)題，例如，相關(guān)機(jī)械設(shè)備在出廠時(shí)便存在誤差，或是在使用過(guò)程中的定位不準(zhǔn)、磨損等造成的誤差，故可采用相關(guān)補(bǔ)償技術(shù)減小誤差，提高零件加工的精度。例如，在智能化、自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床中配置由正規(guī)廠家生產(chǎn)的專業(yè)校正軟件，若當(dāng)前投入使用的機(jī)床存在工藝誤差，則可在校正軟件中輸入機(jī)床誤差的補(bǔ)償工具，從而將相關(guān)誤差予以最大程度的降低，而后，再使其投入到有關(guān)工作中。除此之外，當(dāng)機(jī)床發(fā)生磨損后，為避免其對(duì)零件加工精度產(chǎn)生影響，可在參考相關(guān)校正數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，以手動(dòng)的方式設(shè)置螺母，從而使構(gòu)件誤差和系統(tǒng)自身誤差得以良好補(bǔ)償，從整體上確保零件加工精度的提升。

2.2 外部因素影響

對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行分析可知，在加工過(guò)程中，系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)因受力而產(chǎn)生形變的問(wèn)題，在增加所加工零件誤差的同時(shí)，也對(duì)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和系統(tǒng)自身壽命產(chǎn)生了嚴(yán)重影響?；诖?，將基于外因的機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響總結(jié)為以下幾方面：

（1）運(yùn)行強(qiáng)度較大，因所用刀具和夾具或其他相關(guān)構(gòu)件長(zhǎng)期承受較大的負(fù)荷，從而導(dǎo)致機(jī)械加工系統(tǒng)共本身具有較大的運(yùn)行強(qiáng)度，故在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)構(gòu)件則易因受外部作用力而發(fā)生形變或位置偏移，降低零件加工精度；

（2）機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的各個(gè)部件面臨多方受力，降低零件加工精度。在系統(tǒng)運(yùn)行更過(guò)程中，相關(guān)構(gòu)件一方面會(huì)受到來(lái)自系統(tǒng)自身的作用力，另一方面，還會(huì)承受加工零件對(duì)其施加的外部力，而還需說(shuō)明的是，除了這兩種作用力外，構(gòu)件彼此間的摩擦力也是導(dǎo)致其發(fā)生變形、位置偏移的關(guān)鍵原因，在各種外力的作用下，最終導(dǎo)致零件加工精度大幅下降；

（3）對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行分析可知，在整個(gè)工藝流程過(guò)程中，機(jī)械加工的工藝體系不僅會(huì)受到自身和外部作用力的影響，進(jìn)而導(dǎo)致零件加工精度下降，而且還會(huì)受到相關(guān)設(shè)備和工具熱變形的影響，進(jìn)一步導(dǎo)致所加工的零件難以滿足相關(guān)工藝規(guī)程中對(duì)零件加工的精度要求，在降低零件加工精度的同時(shí)，也不利于零件加工企業(yè)的長(zhǎng)期、穩(wěn)定發(fā)展。對(duì)基于熱變形的零件加工精度下降進(jìn)行如下分析：在機(jī)械加工的熱處理環(huán)節(jié)中，大都利用溫度使零件材料的材質(zhì)更具穩(wěn)定性，防止零件在后續(xù)加工中發(fā)生形變[3]。但在這一過(guò)程中，相關(guān)熱量不僅包括了外部加熱，而且還包括了刀具、機(jī)床運(yùn)作過(guò)程中所產(chǎn)生的熱作用，從而導(dǎo)致系統(tǒng)構(gòu)件與零件因均因受到溫度過(guò)高影響而發(fā)生熱變形，從而不利于零件加工精度的提高。

降低外部因素影響的處理辦法為：

（1）可通過(guò)對(duì)機(jī)械加工工藝協(xié)同自身相對(duì)薄弱的構(gòu)件進(jìn)行改進(jìn)，從而提高構(gòu)件剛度及其對(duì)相關(guān)作用力的抵抗性能，降低因受力而發(fā)生形變和位置便宜的幾率；

（2）根據(jù)零件加工工作的實(shí)際情況降適當(dāng)降低系統(tǒng)運(yùn)行的載荷量，即在不影響生產(chǎn)進(jìn)度的前提下，減輕系統(tǒng)工作量，進(jìn)而減少來(lái)自各方面的外力，使機(jī)械加工工藝的整個(gè)流程能夠順利完成對(duì)零件的高精度加工；

（3）對(duì)于機(jī)械加工中構(gòu)件和零件所發(fā)生的熱變形問(wèn)題，可在加熱過(guò)程中將潤(rùn)滑油滴入構(gòu)件連接處以及各構(gòu)件與零件連接處，一方面，使得各構(gòu)件、零件間的連接處較為光滑，而減少相互作用的摩擦力，降低因摩擦力導(dǎo)致的構(gòu)件、零件位置偏移問(wèn)題；另一方面，通過(guò)滴入潤(rùn)滑油，進(jìn)而降低各構(gòu)件和零件連接處因摩擦而產(chǎn)生的熱量，以此來(lái)降低或消除熱變形對(duì)零件加工精度造成的影響。除此外，還可借助冷卻水等強(qiáng)制降溫方法將機(jī)械加工過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行吸收，降低系統(tǒng)構(gòu)件與零件發(fā)生熱變形的幾率，并提高零件精度。

3 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)機(jī)械加工的概念進(jìn)行說(shuō)明，進(jìn)而分別從內(nèi)部因素與外部因素兩方面對(duì)機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度所造成的影響展開(kāi)了深入研究，研究結(jié)果表明，基于內(nèi)因的機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響主要表現(xiàn)在機(jī)械加工系統(tǒng)自身出廠精度和磨損方面，而基于外因的機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響主要體現(xiàn)在機(jī)械加工系統(tǒng)構(gòu)件的受力形變以及構(gòu)件與零件的受熱變形等。未來(lái)，還需進(jìn)一步加強(qiáng)探究機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度影響的力度，為確保零件加工精度的全面提升奠定良好基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：許振珊，講師，研究方向：機(jī)械產(chǎn)品三維數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。