机械加工工艺对加工精度的影响

朱志鹏

摘 要：机械加工产业中，影响零部件加工精度的因素多种多样。机械加工工艺作为零部件加工的基础工艺，对零件加工精度有很大的影响。文章探讨了机械加工工艺对零件加工精度造成影响的外在因素和内在因素。

关键词：机械加工工艺；零件加工精度；影响因素

机械加工工艺就是利用机械加工的方法对毛坯进行更改，使毛坯逐渐与零件生产标准相吻合。机械加工工艺对毛坯的更改包括对毛坯形状的更改、毛坯尺寸的更改等。机械加工工艺作为零部件加工的基础工艺，对零件加工精度有很大的影响。机械加工工艺越到位，零件加工的精度就越高，加工出来的零件与零件生产标准吻合度越高。而在机械加工过程中，由于多种原因，对零部件的加工精度造成了较大的影响，给机械加工的零件生产带来了很大的损失。所以在利用机械加工工艺生产零件时，要对机械加工工艺对零件加工精度造成影响的外在因素和内在因素有准确深刻的认识，从而使机械加工工艺更加完善、更加到位，加工出来的零件精度更高。

1 机械加工工艺相关概念

机械加工工艺的相关概念主要有机械加工工艺流程、机械加工工艺和机械加工工艺规程。机械加工工艺流程是指工件或零件制造加工的步骤，是利用机械加工的方法对毛坯进行更改，使毛坯逐渐与零件生产标准相吻合的过程。机械加工工艺对毛坯的更改包括对毛坯形状的更改、毛坯尺寸的更改等。一般情况下，比较笼统的机械加工工艺流程主要是从粗加工到精加工，由精加工再到装配，装配结束进行检验，最后对检验合格的零件或工件进行包装。机械加工工艺流程是使毛坯变成合格产品的过程，这个过程由零件加工流程和零件加工步骤构成，具体的机械加工流程和机械加工步骤中都有相应具体的标准和要求，这些步骤和流程中具体的机械加工标准和机械加工要求就是机械加工工艺。一般的机械加工工艺规程包括零件加工的工艺路线、加工工序的具体内容、加工设备的具体情况等等。在零件加工过程中，流程是生产路线，规程对零件加工生产进行指导，而加工工艺则决定着零件生产的精度。

2 机械加工工艺影响零件加工精度的内在因素

机械加工工艺对零件加工精度造成影响的因素可分为内在因素和外在因素。机械加工艺系统本身的几何精度是机械加工工艺对零件加工精度造成影响的内在因素。

（1）对零件加工精度造成影响的内在因素成因。机械加工工艺系统本身的精度问题是机械加工工艺对零件加工精度造成影响的内在因素。机械加工工艺系统本身的精度主要受到三个方面因素的影响：a.由于机械加工工艺系统在出厂时，机械加工工艺系统本身的生产制造过程中出现精度问题，因此在投入使用时对加工的零件精度造成影响；b.机械加工工艺系统在安装使用的过程中，由于与机械系统的安装标准有差异，加上操作不精细、定位不准确，导致在对零件加工的过程中使零件精度受到影响；c.机械系统加工工艺系统

在使用过程中出现的问题，由于机械系统加工工艺系统在长期使用过程中，某些部位出现严重的磨损，使机械系统加工工艺系统对零件加工的精度受到影响。如机床、刀具和夹具等在出厂时，其构件存在一定误差或者在安装使用过程中，安装不到位、操作不精细、定位不准确，或者机床、刀具和夹具等设备使用时间过程，导致了其部位的严重磨损，就会影响零件精度。

（2）机械加工艺系统本身的几何精度问题解决方法。由于机械加工工艺系统本身的几何精度问题，如机械设备出厂时本身就有误差存在，以及在使用过程中，或安装不到位、操作不精细、定位不准确，或长期使用造成磨损都会影响零件加工精度，所以为了控制误差，可以采取一定的补偿技术。如在自动化、智能化的数控机床中，可以配备专业校正软件，如果机床有误差存在，可以在校正软件中输入补偿数据，从使机床误差降到最低，之后让数控机床自动运行即可；而对于一般型的机床，如果出现磨损，就可以通过参考校正数据、手动操作设置螺母来实现系统及构件的误差补偿。

3 机械工艺影响零件加工精度的外在因素

3.1 机械加工工艺系统运行过程中的受力变形

（1）导致系统运行中产生受力变形的因素分析。在机械加工工艺系统的实际运行过程当中时常会出现系统受力变形的情况，致使其位置、形状出现轻微形变，进而严重影响系统的正常运行和寿命减少。探究其缘由，发现主要是由两个因素致使的。a.系统实际运行强度大。在系统实际运行的过程当中，系统所用的刀具、夹具等小构件均要承受高强度的工作负荷，时间一长就容易发生相对位置的位移，或是受力下的形变。b.各部件面临多方受力。在系统运行过程中，系统的部件不仅要承受系统本身施加的工作力度，还要承受来自加工零件施加的相对力度，同时又要承受部件与部件之间的磨擦力度。

（2）探究系统运行中受力变形的解决方法。此前对系统运行中产生受力变形的因素进行了分析。由此，分析得出三个解决问题的方案。a.通过改进系统本身相对薄弱的构件及部位，以提升系统本身的刚度和提高系统对外受力的抵抗性能，从而尽可能减少加工系统受力变形。b.从根源上实现减少变形，具体来说就是通过降低系统运行的载荷量，从而减少系统外力的大小。c.因为系统运行中会产生热应力、切削应力等残余应力，而这些同样会导致系统形变，所以，那些必须要进行热处理的零件应该进行退火处理，及时减少热应力，同时提升被加工工件本身的刚度，增强其抗应力性能。

3.2 机械加工工艺系统运行过程中的热变形

实际上，机械加工工艺系统在运行的过程中，不仅仅会面临多种力的影响，还会受到其他因素的影响。具体来讲就是热变形，包括刀具热变形、被加工零件热变形、机床本身及其构件的热变形。热变形是指系统因受热而发生的形变。它能够严重破坏刀具与被加工零件之间的准确几何关系和运动关系，进而严重影响加工零件的精度。这是因为在一般情况下，由热变形导致的零件精度误差可以达到总误差的60%～70%。而如果是在精密度要求较高的零件加工及大型零件加工过程中这个误差比例还会更高。对于机械加工工艺系统运行过程中的热变形可采用润滑油减少机床部件摩擦从而减少因摩擦产生的热量，也可以采用冷却水等强制降温的方式，吸收加工生产中产生的热量。

4 结束语

随着机械加工工艺技术水平的不断提高，我国的加工技术也在快速发展。为了进一步提高零部件加工企业所生产出来的零部件精度更高，减少零部件生产的不合格率，实现企业的经济效益，提高零部件生产企业的综合竞争力，需要零部件企业加强机械加工工艺的研究和投入，把影响零件精度的外在因素和内在因素降到最低程度。

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