鮑明軒

摘要：機(jī)械加過工藝系統(tǒng)復(fù)雜、環(huán)節(jié)多、影響因素多，對(duì)零件加工精度影響較大。為確保零件加工精度符合質(zhì)量要求，必須對(duì)加工工藝環(huán)節(jié)中影響零件加工精度的因素進(jìn)行控制。本文簡單介紹了機(jī)械加工工藝，分析了機(jī)械加工工藝中影響零件加工精度的因素，探討了基于機(jī)械加工工藝提高零件加工精度的措施。旨在為機(jī)械加工工藝中零件加工精度的控制提供一些參考。

Abstract： The machining process system is complex， with many links and many influencing factors， which has a great influence on the machining accuracy of parts. In order to ensure that the machining accuracy of parts meets the quality requirements， it is necessary to control the factors affecting the machining accuracy of parts in the machining process. This paper briefly introduces the machining process， analyzes the factors affecting the machining accuracy of parts in the machining process， and probes into the measures to improve the machining accuracy of parts based on the machining process. The purpose is to provide some references for the control of machining accuracy of parts in machining process.

關(guān)鍵詞：零件加工;精度;機(jī)械加工;工藝

Key words： parts processing;accuracy;machining;process

中圖分類號(hào)：TH161? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）02-0094-02

0? 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，市場競爭日益劇烈。提高企業(yè)核心競爭力成為企業(yè)成功占領(lǐng)市場、搶占客戶的關(guān)鍵。在機(jī)械加工制造行業(yè)中，零部件加工精度代表著一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)力標(biāo)準(zhǔn)化水平的高低，也影響著企業(yè)的競爭力。企業(yè)想要在競爭劇烈的市場中獲得長足的發(fā)展，就需要不斷的提高機(jī)械加工的精度，不斷的通過工藝改造及升級(jí)提高核心競爭力。在這種背景下，我國的機(jī)械制造行業(yè)零件加工精度不斷提升，為精密設(shè)備的制造奠定了基礎(chǔ)，也為企業(yè)的發(fā)展帶來了更多的機(jī)遇。與此同時(shí)，一部分不能適應(yīng)市場競爭需求，未采取有效措施對(duì)機(jī)械加工工藝改進(jìn)和升級(jí)的企業(yè)，最終不得已被市場所淘汰?？梢姍C(jī)械加工工藝中零件加工精度提升的重要性。研究機(jī)械加工工藝對(duì)企業(yè)提供機(jī)械加工工藝系統(tǒng)核心競爭力有著重要的意義。

1? 機(jī)械加工工藝概念界定

1.1 定義

機(jī)械加工工藝是指制造產(chǎn)品的技巧、方法、程序。機(jī)械制造過程中，凡直接改變零件形狀、尺寸、相對(duì)位置、性能等，使其成為成品或半成品的過程，就是機(jī)械制造工藝過程。機(jī)械制造的工藝過程一般包括零件的制造與機(jī)器的裝配。

1.2 作用

機(jī)械加工工藝是制造零件加工制造和機(jī)器裝配的主要技術(shù)文件，也是機(jī)械加工生產(chǎn)組織與生產(chǎn)預(yù)備工作的依據(jù)。新建工廠或新設(shè)計(jì)車間，都需要依據(jù)生產(chǎn)所需的設(shè)備類型、數(shù)量、機(jī)床布置、車間面積、生產(chǎn)工人工種、組長及數(shù)量、輔助部門的安全等等來制定生產(chǎn)工藝規(guī)程。

1.3 重要環(huán)節(jié)

機(jī)械加工工藝的主要環(huán)節(jié)包括加工、安裝、切削、裝配等。涉及內(nèi)容包括零件加工工序、及其裝配工序、工步、工藝參數(shù)等等。零件加工涉及的工藝裝備包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、鉗工工具、工位器具等等。零部件的加工必須嚴(yán)格按照工藝卡編制的設(shè)備采用規(guī)定、工藝裝備規(guī)定、工藝內(nèi)容、工藝參數(shù)、工藝操作等要求實(shí)施。零部件加工完成后，必須嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)工藝卡的規(guī)定，對(duì)零件質(zhì)量的合格與否進(jìn)行檢驗(yàn)與標(biāo)記。

1.4 加工要求

機(jī)械加工工藝要求分為粗加工、精加工、半精加工。粗加工對(duì)零件加工精度較低。需要從坯料上切除較多的余量，加工表面粗糙度數(shù)值較大。精加工對(duì)零件加工精度較高。需要從坯料上切除較少的余量，加工表面粗糙度數(shù)值較小。半精加工介于粗加工與精加工之間，切除余量和表面粗糙度也介于二者之間。

2? 機(jī)械加工工藝中影響零件加工精度的因素

2.1 機(jī)械加工工藝內(nèi)部因素

不同材料的加工性能存在顯著的差異性。在相同的機(jī)械設(shè)備條件下，加工材料的差異性決定了機(jī)械加工工藝自身對(duì)零件加工精度不可避免的產(chǎn)生影響。機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工的影響相對(duì)于外部因素而言更大。它包含多方面的影響因素。

2.1.1 加工系統(tǒng)幾何精度誤差因素

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)加工過程中，不同的機(jī)械設(shè)備的控制精度本身存在差異性。因此，不同設(shè)備組合而成的加工工藝生產(chǎn)線中存在的零件加工誤差也各不相同。不同設(shè)備工藝零件加工的精度控制方法和控制作用不同，零件加工過程中的不確定因素不同，因而必然導(dǎo)致加工系統(tǒng)幾何精度誤差。這決定了采用同樣的原材料加工零件時(shí)零件精度的差異性。

2.1.2 設(shè)備安裝及配置差異因素

設(shè)備是零件加工的主體，也是影響機(jī)械加工工藝的關(guān)鍵因素。設(shè)備的好壞、新舊程度、使用性能等直接影響著零件加工的精度。相同的設(shè)備安裝方法、設(shè)備配件的差異性，也會(huì)造成機(jī)械加工工藝的差異性，致使零件加工精度發(fā)生差異。機(jī)械加工過程中，非統(tǒng)一批次的零件加工的原料、加工工具的選擇存在差異性。受原料與加工工具的差異限制，零件加工的精度必然受到相應(yīng)的影響。如果加工夾具安裝不規(guī)范，在零件加工過程中，夾具、刀具等容易發(fā)生損壞或移位，從而影響零件加工的精度?；蛄烤哌x擇不當(dāng)，造成測量誤差，也會(huì)導(dǎo)致零件加工精度發(fā)生不同程度誤差，從而影響零件成品的質(zhì)量。

2.2 外部因素

2.2.1 受力變化因素

①系統(tǒng)受力的影響。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中，往往受到外力的影響。外力的變化會(huì)影響加工工藝系統(tǒng)的受力變化。如對(duì)夾具和刀具的壓力和沖擊力。機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中，當(dāng)夾具與刀具受到較大的沖擊力或壓力時(shí)，容易造成夾具磨損或損壞，夾具不穩(wěn)定，工件位置發(fā)生變化。此時(shí)，機(jī)械設(shè)備加工的工藝參數(shù)不便的情況下，零件加工的精度和表面精度都會(huì)受到影響。若外力對(duì)夾具、刀具的作用超過工件加工規(guī)定的力度，直接導(dǎo)致加工零件精度不達(dá)標(biāo)，零件質(zhì)量不合格。

②系統(tǒng)部件受力的影響。除零件加工工藝系統(tǒng)的受力外，零件被加工過程中，系統(tǒng)部件也可能受到影響。如機(jī)械加工系統(tǒng)設(shè)備各個(gè)部件之間的摩擦力、壓力。在摩擦力、壓力等外力的綜合作用下，系統(tǒng)部件的影響也會(huì)對(duì)加工參數(shù)造成影響，從而影響零件加工的精度。部分系統(tǒng)部件在多外力的作用下，向被加工的零件施加壓力，導(dǎo)致零件加工精度和零件表面精度受到影響。

2.2.2 熱變因素

①刀具熱變。機(jī)械加工過程中，刀具與加工件表面發(fā)生摩擦力，并因摩擦力產(chǎn)生熱量。高精度零件加工過程中要求嚴(yán)格控制刀具熱變，保持刀具穩(wěn)定在規(guī)定的溫度內(nèi)相對(duì)的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)毒吲c加工件表面摩擦力較大，刀具表面溫度就會(huì)較高。當(dāng)熱量過高時(shí)，就會(huì)加劇刀具的磨損。刀具在高溫摩擦下發(fā)生形變或磨損，進(jìn)而導(dǎo)致零件加工精度降低。

②工件熱變。加工件在長時(shí)間的加工過程中，也會(huì)發(fā)生與刀具類似的摩擦力。在摩擦力作用下，加工件的溫度也會(huì)不斷的升高，發(fā)生熱變。當(dāng)熱變較大、熱變持續(xù)時(shí)間較長時(shí)，在加工高精度零件時(shí)就容易造成工件發(fā)生形變，從而導(dǎo)致零件加工精度和表面精度降低。

③機(jī)床結(jié)構(gòu)熱變。機(jī)床在持續(xù)不間斷的運(yùn)行狀態(tài)下，會(huì)發(fā)生熱量積累。一部分熱量來自于設(shè)備機(jī)床運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量，一部分來自于摩擦力差生的熱量。當(dāng)機(jī)床積累的熱量較多，機(jī)床溫度過高時(shí)，容易發(fā)生機(jī)床形變。機(jī)床結(jié)構(gòu)形變必然造成機(jī)械加工系統(tǒng)與加工件之間整體的鍥合度降低，最終導(dǎo)致零件加工精度和加工件表面精度的降低。

3? 提高零件加工精度的措施

3.1 加強(qiáng)工藝過程的控制

針對(duì)零件加工精度受機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的影響，在零件加工過程中建議加強(qiáng)對(duì)整個(gè)加工過程的誤差控制。第一，要加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)，及時(shí)更換老舊或損壞的零部件，最大程度的控制設(shè)備零部件造成的原始誤差。第二，要加強(qiáng)機(jī)械加工工藝及程序的規(guī)范性，提高加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化程度。在設(shè)計(jì)加工工藝時(shí)，精確計(jì)算幾何誤差，并通過全面檢查刀具、夾具、量具等，反復(fù)測試各個(gè)流程的加工精度，來確保零件加工達(dá)到高精度的要求。第三，根據(jù)加工零件的實(shí)際加工需求合理的選擇刀具、夾具、量具，使機(jī)械加工工藝系統(tǒng)與加工件保持較高的適應(yīng)性，來預(yù)防幾何誤差。第四，加強(qiáng)加工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)記錄，通過整理分析總結(jié)問題，分析誤差發(fā)生的原因，并加強(qiáng)影響誤差產(chǎn)生的影響因素的控制，來預(yù)防機(jī)床誤差造成的零部件加工精度降低的問題。第五，采用機(jī)械加工工藝系統(tǒng)自控制系統(tǒng)，將零件實(shí)際加工過程中產(chǎn)生的誤差輸入數(shù)控機(jī)床中，來提高加工工藝系統(tǒng)整體的加工精度。

3.2 加強(qiáng)設(shè)備加工的溫度控制

企業(yè)要加強(qiáng)機(jī)械加工過程中對(duì)設(shè)備的溫度控制。必要時(shí)需要增加通風(fēng)設(shè)備或散熱裝置，來控制設(shè)備的溫度，預(yù)防設(shè)備升溫造成的刀具、加工件的熱變性。當(dāng)加工件進(jìn)入砂輪打磨環(huán)節(jié)，巨大的摩擦力會(huì)導(dǎo)致加工件溫度迅速升高。發(fā)生該問題，可采用冷水降溫的方式來控制溫度，預(yù)防加工件熱變形的問題。

3.3 加強(qiáng)影響零件的外力因素的控制

加工零件、夾具、刀具易受機(jī)械加工工藝系統(tǒng)外力而導(dǎo)致加工件精度降低。針對(duì)該問題，所有的設(shè)備建議采用信息化管理的方式記錄維護(hù)保養(yǎng)與記錄信息，總結(jié)出設(shè)備及各部件維護(hù)保養(yǎng)的規(guī)律。按照設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)規(guī)律執(zhí)行設(shè)備檢修。檢查過程中一旦發(fā)生設(shè)備各部位零部件異常，或設(shè)備運(yùn)行異常，及時(shí)檢查夾具、加工件的位置是否發(fā)生偏移誤差。一旦發(fā)生偏移誤差，要立即調(diào)整到原位，來減少設(shè)備及設(shè)備各部件之間的壓力、摩擦力對(duì)夾具及加工件的干擾，進(jìn)而控制由此對(duì)零件加工件造成的精度降低的問題。

4? 結(jié)語

綜上所述，零件加工精度與機(jī)械加工工藝之間有著緊密的關(guān)系。機(jī)械加工工藝中，影響零件加工精度的因素來自于機(jī)械加工工藝內(nèi)在因素及受力變化、熱變等外部因素。在內(nèi)外部因素的綜合作用下，零件加工精度受到不同程度的影響。因此，提高零件加工精度必須加強(qiáng)對(duì)控制機(jī)械加工工藝內(nèi)、外不同因素，以及對(duì)機(jī)械加工工藝過程的監(jiān)測與管控，來預(yù)防影響因素的變化。在零件實(shí)際加工中，企業(yè)可以采取多種手段機(jī)械改進(jìn)和調(diào)整加工工藝，及時(shí)對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，加強(qiáng)工藝過程中對(duì)影響零件加工精度的因素的控制，來實(shí)現(xiàn)有效提高零件加工精度的目的。

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