孫洋洋 王慶陽(yáng)

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械零件加工方面也有所提高。但是一個(gè)精密零件的加工僅僅靠一臺(tái)加工零件的設(shè)備是完全不夠的，除此之外還需要良好的加工零件環(huán)境和專業(yè)的零件加工操作人員。所謂工藝要素就是在零件加工過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。本文從零件的工藝環(huán)境要素人手，詳細(xì)的分析，介紹了工藝路線的優(yōu)化配置要素，零件裝卡要素，加工溫度控制要素，平衡要素和優(yōu)化切削要素。希望給相關(guān)文章一些借鑒作用。也希望我國(guó)的機(jī)械零件加工行業(yè)能夠發(fā)展的越來(lái)越好。

關(guān)鍵詞：精密零件；加工工藝；影響要素

一、工藝環(huán)境要素

精密零件的加工對(duì)工藝環(huán)境要求非常嚴(yán)格，加工的環(huán)境，要在恒溫、隔振和凈化的情況下進(jìn)行，其溫度應(yīng)控制在20攝氏度，環(huán)境的相對(duì)濕度要保持在40攝氏度以內(nèi)、機(jī)床地基的隔振系統(tǒng)固有頻率<2HZ、加工區(qū)的凈化度應(yīng)為每立方英尺中大于0.11m的微粒含量應(yīng)不多于10顆，這是保證精密件加工的基礎(chǔ)。對(duì)于要求更高的精密零件的超精加工，以上環(huán)境要素要求，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了加工要求，甚至要求在二次恒溫間以及獨(dú)立操作間，才能滿足精密件加工要求。

二、工藝路線的優(yōu)化配置要素

作為精密零件的加工，其加工精度不僅局限在最終工序中，其全部工藝路線制定的是否合理，是保證加工精度的關(guān)鍵所在。一個(gè)精密零件的工藝路線，必須經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)、合理優(yōu)化，才能保證該件的精度指標(biāo)。首先，應(yīng)該認(rèn)真分析零件的幾何結(jié)構(gòu)、精度指標(biāo)的核心部位精度要求、材料特性、熱處理要求以及使用性能要求等。然后，合理選擇零件的毛坯、合理使用加工設(shè)備、采取合理的去應(yīng)力工藝措施等諸多工藝環(huán)節(jié)合理配置，在生產(chǎn)組織過(guò)程中，嚴(yán)格按工藝流程進(jìn)行實(shí)施，在工序過(guò)程中，嚴(yán)格檢驗(yàn)。對(duì)于一般零件，其工藝路線為：粗加工——時(shí)效——半精加工——精加工即可。而對(duì)精密零件的加工，這樣的加工路線顯然是不夠的，必須將工藝路線加長(zhǎng)，并適當(dāng)穿插時(shí)效處理，并配置超精加工工序，才能保證加工要求。通常工藝流程為：一次粗加工——一次熱時(shí)效——二次粗加工——二次熱時(shí)效帶振動(dòng)時(shí)效）——半精加工——振動(dòng)時(shí)效即可一一精加工——自然時(shí)效（或低溫穩(wěn)定處理）一一精密加工。其中，零件的熱處理要求，應(yīng)根據(jù)零件的整體硬度、局部硬度、表面硬度的不同要求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇┎灏才?。而零件精度的穩(wěn)定處理也非常關(guān)鍵和復(fù)雜，簡(jiǎn)單的一兩種方法己無(wú)法滿足要求，通常根據(jù)需要采取多種方式進(jìn)行，如：去應(yīng)力退火、低溫穩(wěn)定處理、振動(dòng)時(shí)效、自然時(shí)效、甚至采取冷處理等工藝手段，以達(dá)到保證精密零件的精度穩(wěn)定要求。

三、零件的裝卡要素

在零件加工過(guò)程中，卡緊是完成零件加工中可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而卡緊方式、卡點(diǎn)的分布位置、卡緊力的大小是影響零件加工精度的關(guān)鍵。如卡緊方式不得當(dāng)，則會(huì)在一個(gè)精密零件的加工過(guò)程中，會(huì)因卡緊變形，而導(dǎo)致零件精度超差。在精密零件的加工中，卡緊方式的配置為：

（1）卡緊力的方向：優(yōu)先選用卡緊力的方向?yàn)橛绊懥慵鹊姆敲舾蟹较?，這樣，因卡緊力使零件產(chǎn)生的彈性變形而帶來(lái)的精度附加因素減小。

（2）卡緊點(diǎn)的分布：應(yīng)避免卡緊點(diǎn)集中，使零件的受力集中，導(dǎo)致零件局部變形。采用均化布局的方式，同時(shí)，要求卡緊點(diǎn)的位置，必須作用在定位面上，提高卡緊剛度，避免變形。

（3）卡緊力的控制：精加工時(shí)，卡緊力的大小至關(guān)重要，過(guò)大的卡緊力不但不必要，反而會(huì)直接影響零件的加工精度。由于在零件的精密加工時(shí)，切削力較小，推薦采用定表（千分表）卡緊法，即在每個(gè)卡緊點(diǎn)的位置處，支表進(jìn)行卡緊，表的變化量不大于零件的精度值的1/3即可。

四、加工溫度控制要素

在精密零件加工過(guò)程中，由于加工中各部位產(chǎn)生的熱量不均，使零件產(chǎn)生熱膨脹，從而帶來(lái)加工誤差。為此，工藝上應(yīng)采用對(duì)零件整體沐浴冷卻以及刀具內(nèi)冷的組合方式，進(jìn)行零件加工場(chǎng)溫度均化工藝措施，進(jìn)行溫度控制，控制零件加工過(guò)程中，因溫度不均勻，而導(dǎo)致零件的精度超差的現(xiàn)象。

五、平衡要素

平衡要素包括兩個(gè)方面：機(jī)床自身的熱穩(wěn)定平衡及工件、刀具的平衡。

（1）機(jī)床自身的熱穩(wěn)定平衡：精密零件在裝卡找正后，不可直接進(jìn)入加工環(huán)節(jié)，必須將機(jī)床進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，使工作母機(jī)各關(guān)鍵部件的溫度達(dá)到均衡穩(wěn)定后，方可進(jìn)行精密加工。

（2）工件、刀具的平衡：在精密加工過(guò)程中，工件、刀具的平衡至關(guān)重要，它是影響精密零件加工的重要因素之一。為滿足該類零件的加工需求，帶動(dòng)了高精機(jī)床制造業(yè)的快速發(fā)展，這類機(jī)床在結(jié)構(gòu)上，配備有工件、刀具自動(dòng)平衡系統(tǒng)，對(duì)工件或刀具在加工過(guò)程中產(chǎn)生的不平衡量進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，此外，在工件或刀具安裝前，還需對(duì)它們做靜平衡。對(duì)于不具備工件、刀具自動(dòng)平衡系統(tǒng)的機(jī)床，工藝要求，在工件、刀具安裝時(shí)，應(yīng)進(jìn)行靜平衡，或使用便攜式動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x進(jìn)行校正。

六、優(yōu)化切削要素

零件加工的刀具、切削液、切削用量是保證工件順利加工及精度的基礎(chǔ)。首先，按工件的材料及零件加工要求選用正確的刀具，優(yōu)先選用高速、精密刀具，這類刀具具有切削速度高，紅硬性好、耐用度高等優(yōu)勢(shì)，對(duì)高精密加工具有明顯優(yōu)勢(shì)。其次，必須建立良好的溫控環(huán)境，正確選擇應(yīng)用好切削液是提高工件精度的關(guān)鍵，它可以穩(wěn)定零件的精度等級(jí)。再次，合理匹配切削用量，可以減小工件在加工過(guò)程中的切削力、切削變形、工件的發(fā)熱與變形等，可以大幅度的提高零件的加工精度。通常，對(duì)于高精密零件的加工，選用高速、小切深、小進(jìn)給的切削用量來(lái)完成。在精密零件的加工中，選用一臺(tái)與之精度相匹配的機(jī)床固然重要，同時(shí)，還要匹配好優(yōu)化的工藝路線，并做好上述諸多工藝要素的充分準(zhǔn)備，才能加工出高標(biāo)準(zhǔn)的精密零件。

七、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于精密盤狀多孔零件的加工，孔隙的加工既是加工的重點(diǎn)，也是加工的難點(diǎn)，對(duì)零件整體的加工精度有直接的影響。要保證此類零件的加工質(zhì)量和精度，要選擇合適的機(jī)床、制定科學(xué)的工藝方案，采用特殊的夾具進(jìn)行裝夾，選擇合適的刀具進(jìn)行切削，并在切削用量上恰當(dāng)?shù)目刂啤２扇〈思庸すに嚰庸こ鰜?lái)的樣件，符合零件要求，為后面的批量生產(chǎn)加工打下了基礎(chǔ)，也為類似零件的加工提供了參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭修文.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[2]陳旭東.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[3]張鵬飛，徐劍.在臥式銑床上橫向裝夾簡(jiǎn)易分度裝置的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械，2008，35（1）：64-66.