浅谈机械加工工艺对金属零件加工精度的影响

张亮

摘 要：现如今，我国机械加工行业在不断发展，市场对零件加工精度的要求也在不断提高。为了满足各类市场需求，要提升加工工艺，了解影响零件精度的主要原因，并采取有效的误差控制措施，进而出产更多合格产品。本文主要就机械加工工艺对金属零件加工精度的影响进行了相关的阐述和分析。

关键词：机械加工工艺;金属零件;加工精度;影响

在各类精密的机械设备当中，对于金属零件的精密度有着很高的要求，如果尺寸、位置等稍有不符，就将影响整台设备的运行。所以，在金属零件加工当中，对于加工精度有着很高的要求。不过，在实际加工中，运用机械加工工艺会对金属零件加工精度产生影响，需要采取有效的控制。

1.机械加工工艺对金属零件加工精度影响的分析

1.1数控编程对零件加工精度的影响

在实际的金属零件加工过程中，需要借助数控编程控制加工机床，而数控技术一直都是服务于机械加工的高精度，并且直接影响加工精度。在选择数控编程的编程原点时，要选择恰当的编程原点，因为恰当的原点能有效地避免尺寸公差换算时可能引起的加工误差。由于数控中的数据处理工作能否得到合理处理直接影响金属零件的轮廓加工精度，因此，要做好编程中的数据处理工作，并对编程节点做好计算工作。

1.2几何精度对零件加工精度的影响

金属零件加工时的切割与打磨等作业都需要人工完成，很难做到零误差，从而直接影响了金属零件加工精度。一方面加工中使用的刀具的精度会直接影响金属零件加工精度，因为在切削过程中，刀具的刀面和刀刃会与工件发生直接摩擦，对刀具造成不同程度的磨损，当磨损累积到一定程度后，刀具表面的摩擦力会不断增大，从而影响切削工艺的实施效果，因此，需要不断提高刀具的安装精度和耐磨性，做好保养工作，及时采用相关措施对发生的磨损进行补偿处理。另一方面，在机械加工过程中机床一直处于运转过程，随着运行时间的加长，主轴回转误差不断累积，偏离标准中心轴后将直接影响金属零件的加工精度。

1.3影响零件精度的热变形因素

机械加工工艺影响零件精度的热变因素主要包括刀具热变、工件热变形、机床本身以及自身结构的热变形。在机械加工工艺过程中，刀具热变主要是指在使用相应的刀具对零件进行反复切割的过程中，由于摩擦会产生大量的热量，从而就有可能导致零件出现变形的情况，进而影响零件的精度;工件热变形主要发生在长度较长的零件加工当中，由于零件的长度较长，在加工的过程中会导致零件表面的温度升高，从而导致零件的内外温差增大，进而出现热变形;机床本身及其结构的热变形比较容易理解，主要是指机床在长期的运行中出现整体或部分的温度升高，在这种情况下，机床各个结构之间的契合度会出现不好的变化，从而对零件加工的精度和质量都产生不利影响。

1.4影响零件加工精度的受力因素分析

机械加工工艺系统工作时，各个构件在承担着自身工作压力的同时，还承受着零件给予的相对力度，以及设备构件之间的摩擦力;加工系统中使用的各个小构件，比如夹具、刀具等等，也承受着很高的工作压力，经过长期的运行，这些小构件很容易产生相对位移，或者在压力下产生不同程度的变形，降低系统抵抗外力的能力以及自身的刚度。这种外力作用并不在零件加工精度计算的范围之内，就会导致零件加工出现误差。

2.控制金属零件加工精度的有效方法

在对金属零件进行机械加工时，为有效消除各种因素对零件加工精度的影响，可以采取如下控制措施：

2.1控制加工过程

金属零件的加工精度与机械加工的工艺过程有着极为密切的关联，想要保证零件的精度，就必须对加工过程进行严格控制。首先，为消除金属零件加工时几何误差对精度的影响，应当对加工零件的机械设备进行优化调整。大部分的机械加工设备在出厂时便会带有一定的几何误差，虽然这部分在最初时并不会对零件的加工精度造成太大的影响，但随着时间的推移，机床的几何误差也会随之逐步累积，当误差超过限定范围时，便会对金属零件的加工精度造成影响。因此，应当定期对机械加工设备进行检查，采取相应的措施对设备的几何误差进行控制，使其始终处于限定范围以内，这样便能确保加工出来的金属零件达到精度要求。同时，在对金属零件进行批量生产前，应先对机械加工设备进行调整，使其处于最佳的状态，由此可使加工精度得到保障。其次，机械加工设备的操作人员应当根据设备的日常运行情况，对其各方面性能进行全面分析，从而及时发现几何误差问题，并采取相应的方法和措施加以处理。此外，应对设备运行中出现的误差进行分析，根据分析结果找出问题原因，从而消除误差累积，提升加工精度。

2.2对加工温度进行控制

在对金属零件进行机械加工时，很多工序都会产生出热量，而金属在高温的作用下會出现变形，加工精度也会随之受到影响。为此，应当对机械加工中的温度进行有效控制，从而减轻温度变化对金属零件的影响，这样可以使精度得到保障。当机械加工温度过高时，会使毛坯内部产生应力，对此可通过退火工序进行消除，由此可显著改善金属零件的切削性能，所以可在机械粗加工阶段，增设退火工序，并在加工过程中采取冷却降温的方法，减小温度变化，从而消除温度对金属零件加工精度的影响，达到控制精度的目的。

2.3提高操作人员的技术水平

金属零件机械加工中，人是操作主体，他们的技术水平高低对加工精度具有直接影响。为此，有必要提升操作人员的综合素质和专业能力，从而使他们能够更快、更好地完成加工任务，并保证金属零件的加工精度达到设计要求。一方面应加大对操作人员的培训力度，提升他们对金属零件机械加工工艺的理解程度，以及对设备加工性能的掌握程度。同时，操作人员应当在日常工作中积累经验，提高自身的技术水平，力争对误差进行有效控制，为加工精度提供保障。另一方面可以定期组织操作技能大赛，对于成绩优秀者给予适当地奖励，借此来调动他们学习专业技能的积极性。

2.4补偿原始误差

技术误差也可以通过误差填补和补偿的方式来有效的降低。所谓填补和补偿，就是对机械加工误差产生的原因加以分析和研究，然后通过适当增加材料的方法来进行误差填补和补偿，进而降低零件加工误差，即通过人为有意识的制造一定的新误差，来平衡加工过程中的原始误差，是二者互相抵消。例如，数控机床的滚珠丝杆螺距经常因磨损而小于标准值，此时，可以补偿装配时预加拉伸力，利用正应力补偿误差，降低误差影响所带来的影响。

结束语：

金属零件加工精度是机械制造业当中面临的一个重要问题，，在实际加工中，机械加工工艺会对金属零件加工精度造成一定的影响，并且有较多方面的影响因素存在。对此，应积极采取有效的控制措施，尽量减小和消除对加工精度的影响，保证金属另加加工精度满足要求，进而推动机械制造业发展。

参考文献：

[1]冯真鹏，肖强.超声加工技术研究进展[J].表面技术，2020，49（04）：161-172.

[2]江琴，李俊敏，杜长星.桁架机械手在数控机床中的应用[J].轻工科技，2020，36（04）：47-48.

[3]姚富庆.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制的分析[J].内燃机与配件，2020（06）：130-131.

[4]项立富.数控机床加工精度的影响因素和改进策略探析[J].南方农机，2020，51（06）：154.

[5]石阳.关于优化机械工程焊接质量的对策[J].科技风，2020（09）：152.