机械加工工艺对加工精度的影响

卜忠波

（佳木斯电机股份有限公司，黑龙江 佳木斯154002）

机械加工精度是决定机械零件加工质量的核心指标，指零件经过机械加工后的尺寸大小、几何形状与相互位置是否符合理想几何参数标准以及与之相符合的程度，加工完成的零件与理想标准的相符程度越高，意味着零件的加工精度越高，加工工艺更加精良。影响零件生产加工质量的因素很多，其中零件的机械加工工艺对加工精度的影响非常大。机械加工工艺是指以参考工艺流程为基础，通过一定的方式改变加工对象的尺寸、几何形状、相互位置和性质等参数，使之成为成品或半成品。机械加工工艺具体体现在实际操作中需要由专门的系统来实现，即机械加工工艺系统，系统通常由机床、刀具、工件以及夹具等部分组成。

1 机械加工工艺系统几何精度对加工精度的影响分析

1.1 机械加工工艺系统几何精度对加工精度的影响

机械加工工艺系统中的机床、刀具、夹具等机械部件的几何精度对加工精度有较大的影响。机床是制造、加工零件的主要机械，机床本身的精度将影响零件的加工质量，如果机床本身在制造时存在误差，加工出来的零件形状和位置精度会不准确。机床的安装不到位、长期使用导致的机床磨损等都影响加工精度。刀具主要对工件进行切削操作，长时间直接接触工件会导致刀具严重磨损，继续使用磨损的刀具进行操作，必定导致零件的加工精度不足。零件在加工过程中，需要使用夹具对零件进行固定，由于夹具本身的制造误差、使用过程中可能发生的安装误差和定位误差、长期使用造成的夹具磨损等都会导致加工精度产生误差。

1.2 减少几何误差的方法

减少几何精度误差的主要方法有：首先，严把质量关，避免使用自身有误差的机床、刀具和夹具等。其次，采取措施对工艺系统磨损进行处理，磨损程度较轻的部件可以通过有效补偿技术给予修正，磨损程度过于严重的则要及时进行更换。再次，提高相关工作人员的技术水平，减少安装时由于操作不当所造成的误差，保证安装质量，并要求操作人员定期校验工艺系统的几何精度，减少几何误差，保证零件的加工精度。

2 机械加工工艺系统受力变形对加工精度的影响分析

2.1 受力变形对加工精度的影响

机械加工工艺系统在加工中不可避免地会受到切削力、夹紧力、传动力、重力等力的影响，长时间受力的作用会使系统产生一定程度的变形，导致原本已经调整好的刀具和夹具的位置变化、刀具轨迹发生更改等，都会影响零件的加工精度。

2.2 受力变形的解决方案

针对系统受力变形导致加工精度下降的情况，可以通过调整工艺系统受力的途径减少系统受力。具体方法有：一是改造加工工艺系统本身相对薄弱的部件，提升系统本身的刚度，防止因刚度不足而发生的变形，提高系统抵抗外部力的整体性能。二是减少系统外力的大小，降低系统承受的负荷，从根本上减少系统受力，避免变形，确保加工精度。

2.3 工艺系统残余应力对加工精度的影响及解决办法

残余应力是指消除掉外力或不均匀的温度场等作用后仍留在工件内的自相平衡的内应力，热处理操作和切削加工等机械加工和强化工艺都能引起残余应力，残余应力使系统在没有外力的作用下发生变形，影响加工精度。可以采取的解决办法有：一是提高零件自身的刚度，加强对残余应力的抵抗能力。二是合理安排粗精加工顺序等工艺过程，减少因不合理的工艺流程产生残余应力对加工精度的影响。

3 机械加工工艺系统热变形对加工精度的影响分析

3.1 热变形对加工精度的影响

零件的加工过程需要经过磨、铣、切、削等多个环节，加工过程中会产生大量的热量，工艺系统中的刀具、工件、机床等在热量的影响下会产生热变形，致使各部件的相互位置发生改变，破坏工具原有的几何精度和运动关系，导致加工精度误差。

3.2 热变形的解决办法

减少刀具热变形的方法有：科学选择切削操作所用刀具，合理把握切削用量，对刀具进行充分润滑，让刀具得到充分冷却降温。

减少工件热变形的方法有：在加工过程中，可以使用合适的冷却液降低工件表面温度，适当减少切削量以减少摩擦产生的热量，让工件有更多的时间散发热量，完成粗加工后可以暂停机械充分进行散热，再进行之后的加工步骤。

减少机床热变形的方法有：一是减少机床产热，机床工作中不可避免地产生热量，轴承、离合器、齿轮等不同部件以及同一部件的不同位置会出现不同的温度升高，可以通过隔离热源或对热源进行改善的方式降低产热。二是增加散热，对机床各部件采取有针对性的有效冷却方法，如将变速箱内的轴承和传动齿轮等部件调整为散热较为均匀的对称结构，让机床得到充分冷却，充分吸收加工过程中散发出来的热量。三是降低外部环境的影响，可以在生产车间添置制冷设备，尽量控制环境温度，保持温度恒定，或采取手段让加床加速达到热平衡状态，以减少机床热变形对加工精度的影响。

4结语

随着科学技术的不断进步，零件的加工精度也随之提高，但是我国的加工工艺水平与发达国家相比仍存在一定的差距，加工精度需要提高，广大机械加工企业单位必须进一步加大投入对加工工艺进行研究，结合最新的电子及信息控制技术，融合先进的管理理念，在实践中不断发现机械加工工艺中存在的问题并予以改进提高，减少机械加工工艺对加工精度的影响，最大程度地提高加工零件的精密程度，减少不合格产品的产出率，提高产品质量，增强企业的市场竞争力，增加企业的经济效益。

［1］ 孙光照，胡乃金.试探究机械加工工艺对加工精度的影响［J］.中国新技术新产品，2014，（01）：148.

［2］ 司明.机械加工工艺对加工精度的影响分析［J］.科技博览，2012，（23）：383.