基于机械加工工艺对零件加工精度影响对策的研究

2015-04-28高晚生

科技视界 2015年12期

高晚生

（浙江盾安禾田金属有限公司，浙江诸暨311835）

0 引言

机械加工工艺就是使用机械的力量对零件进行加工，零件对精确度的的要求十分严格，在进行零件加工的过程中环境的细微变化都将引发零件加工误差的出现，所以对机械加工工艺的严格控制是增加零件加工精度的必要条件。传统的机械加工工艺中存在许多影响因素，这些影响因素主要来自于环境，现代化的机械加工工艺主要对这些影响因素提出解决对策，完善零件加工技术。

1 机械加工工艺的基本概念

机械加工工艺就是在机械零件与工件的制造过程中利用相关的加工工艺方法对毛坯展开加工更改，进而加强毛坯与零件之间的吻合程度的机械加工流程。在机械加工工艺的过程中，对加工过程毛坯的打磨与零件的加工精度的要求十分严格。一般的加工流程主要是由粗加工到精加工的顺序进行，粗加工就是对毛坯与零件进行大体的打磨，加工出接近于准确大小的毛坯与零件，精加工则是根据精细的计算得出最为准确的毛坯与零件的大小值，在加工过程中进行精密制造，最终使毛坯与零件之间的吻合程度达到最优。在加工过程之后，相应的检验工作是必不可少的，在检验过程中将不符合规定误差范围内的零件淘汰掉，获得全部精准的零部件后就进行包装工序[1]。机械加工工艺流程是整个加工过程的最为重要的组成部分，它的严谨与否关系到生产结果的成功与否。一般来说，机械加工工艺流程也就是将毛坯改造成合格产品的程序,在这个过程中主要的加工程序就是零件加工、机械加工等。在加工的过程中要十分注意环境因素的影响，环境因素的干扰都将引起零件精度的不准确。在进行所有的加工环节时都要按照相关的规范标准规定严格执行，规范标准规定的加工环节注意的事项都是由以往的经验总结而成的，零件精准度的控制是十分复杂的，所以严格的遵守规范标准规定对零件加工的合格率十分必要。

2 机械加工工艺对零件加工精度的影响因素

2.1 内在因素

影响机械加工工艺对零件加工精度的内在因素一般为机械加工系统中的几何精度误差和安装相关机械时的不规范，内在因素的存在对加工零件的精度影响十分显著，且它的特点是不易消除[2]。几何精度中的机床本身的误差是最为重要的影响因素，机床本身如果存在问题，那么在加工后所生产出的零件一定也存在相当大的误差。机械加工工艺对进行零件加工的设备要求很高，设备的好坏直接影响到生产零件精度。零件的加工机械一般是较大型的组合型机械，这种大型机械会满足零件的精度要求。在组合型机械进行工作时，安装机械是必不可少的环节，机械的各个组合部分有很高的契合度，如果在安装的过程中没有将机械组装好，则将引起零件精度不准确。在日常工作的磨损中也会是机械的各组成部分产生细小的缝隙，这也将对零件的精度产生影响。

2.2 受力因素

在机械设备对零件的加工过程中，机械对零件的接触将使零件受到力的作用。例如有些机械加工设备过紧，它对零件产生的挤压也将成为零件所受的一种外力，加压力对零件的作用是不在加工计算范围内的，所以它的影响将直接是零件的大小产生一定的误差。一般的机械的运行都会对所加工的零件有微小的力的作用，这种看似不会影响零件精度的外力作用往往被生产零件的部门所忽视，但事实上这种运行过程中产生的力的作用会随着时间积累慢慢变大，最终产生足以影响生产零件精度的作用。

2.3 热变因素

机械加工工艺对零件精度的热变因素分为三种，即加工工艺中存在的刀具热变、工件热变形、机床本身及其结构热变形。机械加工工艺过程中存在的刀具热变就是在进行零件加工时的必要切割过程，有些零件的尺寸较小而加工它所用的材料的尺寸却较大，这时就需要用专用刀具对材料进行机械切割。要保证所切割出的零件符合标准，在切割过程中就要反复的切割直至所切割出的材料大小正好符合要求的零件尺寸大小。反复切割的过程就是机械摩擦大量产热的过程，产生的热量会使生产出的零件发生变形，进而影响零件的精度。工件热变形的影响主要是针对长度较长的零件来讲的，在机械加工工艺中经常会加工一些对长度有要求的高精度零件，零件在机械打磨的加工工艺中因为长度过长的原因将产生工件表面温度过高的现象，而其内部的温度却还与环境的温度保持一致，这样就引发了工件的内外温差大的情况，内外存在的温差就会使零件造成严重的形变，这种形变就称之为工件热形变。机床本身及其构件的热变形就是主要针对在加工过程中机床和其它构件运行过程中会相互作用，导致机床本身部分或整体的温度升高。机床局部的温度升高会影响机床本身的结构契合度，高温状态下会使机床的一些部分结合紧密而另一些部分则将会产生结构上的细小缝隙，这样就导致了加工的零件会存在精度不准的问题[3]。整体的机床发热问题会影响带机床本身的正常运行，机床运行的速度会因为温度的升高而下降，这就进一步影响到了所加工生产的零件品质。

3 解决机械加工工艺对加工精度影响的对策

.1 严格控制零件制造过程

在机械加工工艺的过程中要想合理的防止几何精度的误差对零件精度产生影响，就要在选择加工机械加工设备上加以注意，一般的几何误差都来源于出厂时的机械加工设备，对所需要的机械加工设备进行严格的检验。在检验的过程中充分了解设备本身存在的误差问题，经过选择淘汰来找到最适合生产高精度零件的机械加工设备。如果对于已经工作的机械加工设备进行改造，就要对其日常工作所生产的零件进行误差的统计，对得出的数据进行系统的分析，将误差的准确值数据输入到机床的工作系统中去，让其自动的对结果进行误差的消除，生产出的零件就不会存在较大的精度误差。

3.2 减少外力对零件的干扰

在机械加工工艺的过程中，设备对零件所产生的力的作用主要就是挤压力与摩擦力，减少外力对零件精度的影响就要从减少这两方面的力入手。日常加工工作的进行前就要对加工设备进行检查，对固定零件部位过紧的设备要进行及时的整修，减少设备对零件产生力的作用。机械加工设备的表面不可避免都会有摩擦作用，例如在一般的零件生产过程中零件与机床的接触过程中都会产生一定的摩擦力，在持续生产的过程中也会增加设备的表面摩擦力。所以在日常的设备检验过程中就要对表面进行定时的打磨，减少零件与设备接触面的摩擦力的作用，进而减少零件加工过程中产生的误差。

3.3 合理控制温度

合理控制机械加工工艺过程的温度对加工的结果具有重大意义，温度是影响加工设备运行的重要因素，过高的温度与过低的温度都将影响设备的正常运行工作。在加工过程中如果运行的速度快引发了温度的增高就要采取冷水降温的解决措施。例如在对零件的打磨工序中，机床上高速旋转的砂轮与零件相互摩擦将产生大量的热，温度过高将使与砂轮接触的零件部分变形，避免零件变形的重要措施就是用冷水进行设备的降温处理。