机械加工工艺对零件加工精度的影响

王连波++艾博书++李克彬

摘 要：机械加工工艺对零件加工精度具有重要的影响，其合理性直接关系到被加工零件的加工质量，优化加工工艺，降低加工难度进而影响到加工企业的经济效益。基于此，文章主要针对机械加工工艺的合理安排对零件加工精度的影响的一些问题进行分析和研究，希望可以为相关企业提高零件机械加工质量提供一些参考。

关键词：机械加工；零件；精度；影响

一些重要零件对精度的要求比较高，在零件加工的过程中出现微小的误差都会导致零件报废，增加加工企业的加工成本，而如果将精度不合格的零件应用在机械设备上，将有可能造成严重的安全事故，从而产生巨大的损失，这就要求加工企业对机械加工工艺进行严格的控制，以提高零件加工的精度。

1 机械加工工艺过程简述

机械加工工艺过程一般包含安装、工位、工步和走刀四个环节。其中，安装是指将加工对象进行装夹的环节。同一工序中安装的次数应尽量减少，以此减少时间和提高加工精度；工位，与工件安装有关，具体而言是指加工对象在机床中每个确切位置中所要完成的工艺流程；工步，是切削刀具、加工表面以及切削用量三个要素等都不变的工艺流程；走刀，则是指在加工对象表面切割的环节。由此可见，机械加工工艺过程都是紧密联系的。加工过程中，工件容易受到外部受力不均、温度控制差等因素的影响而造成零件加工精度欠缺的问题。

2 机械加工工艺过程对零件精度影响的因素

2.1 机械加工机床引起的零件精度缺失

机械加工通常由零件加工机床进行加工。因此，机械机床本身的精度误差必然会造成所加工零件精度的缺失，同时机床自身的磨损以及日常维護的缺失，也容易造成零件几何精度的误差。可见，零件加工的精密度与机床性能有直接关系。除此之外，通常加工零件的机床系统并不是单一的设备，而是多台设备的组合。机床系统各部分有效配合，共同完成机械加工。由此，零件加工系统中一旦出现安装纰漏或者组合的问题，都会引起零件加工制造的精度缺失。

2.2 零件“受力”以及加工对象自身原因造成的精度缺失

从机械加工工艺流程而言，无论是安装过程、工位步骤、工步过程，还是走刀环节，机械必然会和加工对象发生接触并产生力的作用。这通常表现为加工机械设备对工件加压过大造成的工件变形、机械设备加压不足工件移位、工件局部受力不均引起的加工误差，进而造成成品零件的精度缺失。

2.3 热处理不足造成的精度影响

热处理不足，也就是人们常说的热变控制不合理。机械加工过程中，有两方面的热变控制问题。第一，切割刀具由于长时间高强度的机械切割摩擦引起的热变。第二，加工工件自身的问题。加工工件受到长时间的切割或者打磨，容易引起加工物件内外较大的温度差而产生工件形状的变化或者是工件物理硬度等属性的变化，进而使得加工设备不能依据之前的数据进行加工处理而造成加工误差。

3 降低机械加工工艺过程对零件精度影响的策略

3.1 降低外部干扰对零件精度的影响

降低外部干扰对零件加工精度影响，一方面应从机床等设备的安装、维护过程做起，定期对加工系统中各部件尤其是切割刀片、传送设备以及磨砂轮等工件直接接触部分进行检修，尽可能减少由于机械物理损耗带来的加工精度缺失；另一方面，应对各部分组间的结合部分进行检修，提升组合部件的契合度，满足加工零件的最低要求。此外，应定期对各部件残存的加工垃圾进行清理，以减少摩擦等带来的加工误差。总之，降低外部干扰对零件精度的影响，重在对机床的维护工作，应通过定期性的维护保养尽量减少外部干扰对零件加工造成的误差。

3.2 提升被加工系统稳定性，改善受力方式

零件“受力”以及加工对象自身原因造成的精度缺失，可以通过提升系统自身钢性、改善受力方式等降低机械加工过程的机械震动及受压变形。

如加工壳体类零件中分面，该类零件加工性差，两侧支板悬空系统刚性差，加工过程中工件震动严重影响加工精度，该问题严重影响了产品质量及生产进度。通过加工艺支筋及支管改善被加工壳体加工性，保证零件精度。

如对于立车加工薄法兰类零件可采内外替换压板压紧的方式代替卡爪夹紧，降低装夹受力产生的变形。

3.3 提升零件加工过程中的温度控制

从上文可以看出，温度控制不足引起工件以及设备的变形是造成误差的重要方面。因此，应有效提升零件加工过程中的温度控制环节。温度过高或者过低，都会造成零件加工的精度问题。因此，一方面在温度较高时，应进行一定的降温处理，尤其是打磨砂轮的冷却以及切割刀具的冷却，可以进行冷却设备安装，但应避免剧烈的冷却过程，因为剧烈冷却容易造成工件的破裂问题；另一方面，为避免加工环节温度过低造成的影响，可以在工件加工之前进行一定的预热处理过程，以此确保工件加工能够具备一定的温度保障。可见，从热变的角度而言，应从冷却和预热处理两个方面进行改进，为零件加工提供必要的温度控制措施。

如铸件轴承座由于铸造残余应力、切削热变形、余量不均匀、装夹变形等原因，出现尺寸及形位公差超差等现象。通过改善工艺路线，半精加工后进行人工时效处理待工件冷却释放应力后进行精加工。在一定程度上解决了铸件轴承座的变形问题，保证零件加工质量，极大的降低了轴承座返修、返厂的几率，降低产品成本及维修费用，提高了生产效率。

3.4 严格控制工艺流程

严格控制工艺流程。一方面要求机械加工工艺应严格遵守既定的加工工序，根据不同的加工零件编制工艺路线，并确定每道工序的设备以及操作时间。根据传统的加工工艺过程经验，应将粗加工过程与精细加工过程分离开来，做好各类机械设备的有效选择。另一方面，应优先加工基准面再加工孔，从而确定基准面和工孔的相对位置，依次保障机械加工精度。除此之外，应做好温控环节的时间保障，不能因效率还牺牲温控环节。最后，在完成一定批量的零件加工工作后，应对系统的各设备进行数据矫正，依次较少机械误差，同时可以通过降低机械疲劳，降低对零件加工精度的影响。总之，工艺流程是机械加工减小加工零件误差的重要措施，必须加以重视。

4 结束语

机械加工工艺水平会直接影响加工精度，因此，应结合实际生产需要，选择科学、合理的加工工艺，并运用科学的加工方法，提高机械加工工艺水平，从而减少不良因素对机械零件加工精度的影响，保障机械零件的加工质量。

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