机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制分析

丛显虎 耿培

摘要：在机械加工行业中，零件的加工精度会受到很多因素的影响，其中加工工艺是比较重要的一个因素。因此，应充分了解机械加工工艺对零件加工精度的影响，通过不断完善加工工艺，使零件的加工精度得到提高。

关键词：机械加工；工艺；精度；影响；措施

中图分类号：U5 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0249-01

机械零件在生活中随处可见，机械加工工艺对零件加工的精度有较大影响，为进一步提高机械零件的精度，必须就机械加工工艺对零件加工精度的影响进行研究。

1 机械加工工艺对零件加工精度的影响

1.1 机械加工工艺

（1）热处理。该工序主要是为了增加零件的稳定性。零件加工的过程中，极有可能因为外界的影响而发生变形，热处理可以降低其变形的概率。

（2）车削。车削主要是在设计图纸的基础上，对零件进行初步加工，使零件外形初步达到图纸要求。同时使零件表面的粗糙度满足标准要求。

（3）插内花键。在进行这一工序时，首先要对零件的左端进行固定，然后校正右端面与断面之间的误差不超过0.102mm，最后，再按照设计图纸的要求对零件进行进一步的加工。

（4）滚齿。滚齿这一工序的目的主要是去除零件表面的毛刺，使零件表面的光滑程度达到加工精度的要求。

（5）热处理。最后的热处理主要有淬火以及渗碳这两个步骤，通过这两个步骤，可以使零件进一步达到设计图纸的要求，进而达到最大化提高零件加工精度的目的。

1.2 机械加工工艺和零件加工精度的影响因素

机械加工工艺对零件加工精度造成的影响因素可以分为内在因素和外在因素。机械加工工艺系统本身的几何精度就是表现的内在因素[2]。

（1）内在影响因素。机械加工工艺对零件加工精度产生影响的内在因素主要是通过机械加工安装的不规范性，最终导致机械加工系统中存在几何精度产生粗细程度不一致。机械加工工艺对零件加工的机器具有非常高的要求，必须满足零件加工精度的要求。内部因素包括了工作人员操作不当和机械加工中出现的几何精度误差。内部因素对零件加工精度的影响是致命的，尤其是机械加工中出现的几何精度误差，这样的系统误差是顽固而难以消除的。此外，在对零件进行长期加工的过程中，机械设备会随着使用时间而出现磨损和细小的裂缝，从而影响零件的精度。比如说，在机床以及器具等设备出厂时，并未满足相关生产标准质量，或者是在组装时和使用的过程中发生碰撞、磨损而导致内部结构零件松动或失灵，这时最容易出现问题。

（2）外在影响因素。机械加工工艺和零件加工精度的外在影响因素主要是热变形和受力变形因素。机械加工工艺对零件加工精度的加工过程当中，常常受到热变形和受力变形因素的影响。热变形在整个零件加工过程中，机械加工工艺影响零件精度的热变，机床本身发生的热变。这两种热变是由于摩擦会产生热量导致影响的精度，主要指机床在长期运行中整体温度身高，在不同情况下起床各个结构出现不好的变化。热变形是指机床在长期运行中整体温度升高，在不同情况下机床各个结构出现不好的变化，从而对零件加工的精度质量都产生不利的影响。受力变形是在整个零件加工过程时，当随着温度升高，而导致零件受力变形造成零件产生误差。由于受力因素对零件精度产生影响较小不被零件生产部门所重视，这种不被重视的影响因素会堆积造成严重的影响。

（3）机械零件加工实例分析。下面，以某零件的加工要求为例，进行机械加工工艺对零件加工精度影响的说明。

某零件安装于起重机起重部分与支起部分的连接位置，主要承担着传输起重机内部转动的功能，根据国家对起重机零件的规定标准可知，该零件的内外平均直径为50 mm，且内外直径相差不超过0.010095 mm。零件在起重机内部的运动，主要依靠与此零件相邻的齿轮来实现，而该零件自身的转动、与齿轮相连的牢固程度以及传输转动的效率，与该零件的内花键、外圆齿轮以及量轴承的加工精度密切相关。因此，此处对该零件的内花键、外圆齿轮以及量轴承的加工精度有着要求。

而根据上文所介绍的机械加工工艺的工序，可知主要有以下两个方面会对上述该零件加工的精度产生影响。分别是误差、零件本身的材质。

（1）误差。误差包括操作误差以及工具误差两个方面。操作误差主要是指加工人员操作不当产生的误差。工具误差主要是指在加工零件的过程中，所使用的工具因磨损或因精度不准，所产生的误差。

（2）零件本身的材质。安装的位置以及起到的作用不同零件，对材质的要求不同，而不同的材质对加工工艺有着不同的要求，并且其在加工过程中的耐磨程度不同，进而导致其会对零件加工的精度产生一定的影响。

2 提高机械加工工艺水平的措施

2.1 最大程度减少误差对零件加工的影响

针对误差对零件加工精度产生影响的现象，提出了最大程度较少误差对零件加工影响的建议。（1）保证加工人员操作的规范性及精确性，定期对加工人员进行专业培训，提高其加工能力的专业性；（2）定期对加工工具进行精准度测试，对出现误差的加工工具可进行调试，纠正其误差，对不可调试误差的工具则更换。除此之外，还可不定期对加工人员的技术进行考核，确保其操作时刻保持规范。

2.2 根据零件材质选择合适的加工条件

零件材質对加工精度的影响的问题，提出了根据零件材质选择合适加工条件的建议。（1）应根据加工要求对零件的材质进行确定；（2）在零件加工要求的基础上，再根据零件本身的耐磨程度，选择适合零件加工要求的加工工具以及加工方法。这样做，即可达到全面提高零件加工精度的目的。

2.3 严格控制制造流程

在对零件进行加工时，需要对流程进行合理的规划。一方面在对工艺技术人员的选择上，应优先选用有焊接、钣金和加工经验，且具有机械制图能力和机械专业知识的人员，以降低不符合规定行为出现的概率。与此同时，零件加工企业还应不断引进机械加工的新技术、新工艺，并对技术人员进行相应的培训。例如，机加工工厂加工四段近期对技术人员进行了质量意识提升培训中，对可能出现质量问题进行了汇总，这让技术人员切实看到质量问题将带来的隐患，随后，企业指导相关技术人员将《工序标准化作业指导书》中规章制度进行内化，以规范技术人员的操作[1]。另一方面，针对机械设备中存在的几何误差，在选择机械设备时，零件加工企业要重点考量机械的系统误差，挑选最适合的设备。在对已投入使用的设备进行改造时，零件加工企业需要对日常加工中出现的误差进行统计测量，以便于机械设备自动消除误差，提高零件的合格率。

3 结束语

随着各类机械零件在日常生活中使用率的提高，市场上有了越来越多的机械加工企业，而提高零件加工的精度不仅可以帮助其提高自身的竞争力，而且可以保证零件使用者的安全。研究发现，机械加工工艺是影响零件加工精度的最大因素，我国机械加工工艺的发展还并不突出，相信经过不懈的实践探究，机械加工工艺定会实现质的飞跃，我国零件的加工精度定会得到显著提高。

参考文献

[1]张烨.浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].内燃机与配件，2018，（2）：92-93.

[2]周鑫.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的探讨[J].内燃机与配件，2018，（2）：106-107.

[3]余鹏.肖双平.机械制造工艺过程对零件加工精度的影响[J].时代农机，2015（1）：60-61.