浅析机械加工工艺对零件加工精度的影响

于婷

（大庆油田石油专用设备有限公司研发中心，黑龙江 大庆 163411）

工艺主要指在产品加工或装配过程中应用的手段及方法。机械加工工艺则指利用机械加工方法改变毛坯料的外形尺寸、形状、位置、表面质量等，使其成为成型的合格零件的过程。对于机械产品来说，加工质量是其基础。在机械加工行业中，一直以来都是表面加工质量以及加工精度作为评价零件加工精度的主要参数。机械加工精度主要指零件加工后几何参数与理想参数之间的符合度，符合度越高，表示加工精度越高。机械加工技术条件一定的情况下，有效提升的机械加工工艺可以保障零件加工精度，提升产品的成品率，企业经济效益也能得到有效的提升。

1 机械加工工艺路线

1.1 机械加工工艺过程

机械加工工艺主要指机械产品前期生产的以及后期加工工艺过程的综合，上述两个过程中，通过严格的技术要求将半成品以及原材料加工成产品，这就是机械生产过程。整个过程中，还会涉及原材料的运输和保存、生产前准备、毛坯制造、零件加工及热处理等多个环节。由此可见，在机械加工生产全过程中涉及丰富的内容。现代企业的生产过程都会应用到先进的系统工程学进行组织和指导，在管理组织科学不断进步的形势下，企业的生产效率以及产品品质都得到了极大的提升，也有效地促进了企业竞争实力的提升。

机械零件的加工生产是由多道生产工序共同组成，通过各道生产工序就可以实现原材料到产品的转变，该环节也被称为工艺过程，是机械零件加工中非常重要的一个环节，机械加工企业的零件生产通常都是按照多道工序进行批量生产的。

1.2 机械加工工艺路线

在制定机械加工的工艺规程的过程中，需要拟定加工工艺路线、确定加工工序尺寸，同时，还要对每道工序加工过程中使用的设备进行明确。制定工艺路线通常需严格遵守以下几个原则：加工时要优先以基准面开始，并将整个加工过程严格划分为不同阶段，优先加工平面，后加工孔类，加工时要充分保障平面和孔的加工位置精度。此外，还要严格区分精加工和粗加工，并根据加工工序要求来选择加工机械设备和热处理时间等。

2 机械加工工艺对零件加工的影响

2.1 机床夹具对加工精度的影响

在进行工件加工时，根据工艺要求需要保障工件在夹具上位置的正确，同时，在加工过程还要保障工件位置不变。此时，需要应用到机床夹具，夹具在装夹工件的过程中摆阔了定位和夹紧等两层含义。定位主要指工件在夹具中找到正确位置的过程；夹紧则指完成工件定位后将其良好固定，同时保障在整个加工过程中工件不能产生位置变动。设计夹具的过程中，要根据加工工件具体情况来合理选择定位元件，例如，以加工工件平面为基准的情况下，定位元件可以选择定位板、定位钉等；如果以圆孔定位的情况下，定位元件可以选择圆柱销；当以工件外圆柱表面定位的情况下，定位元件可以选择定位销。定位原则的选择首先要保障其平整性，定位元件为定位销的情况下，要对各销进行合理调整，保障高度的一致性。

加工元件不平整的情况下，会影响其定位作用，工件的经过加工后会产生一定的位置误差，进而影响工件加工的成品率。因此，需将工件在特定位置上进行零号固定，并保障整个加工过程中机床的稳定运行，在加工零件的过程中。

2.2 机床自身误差导致的影响

目前，机械加工行业中常见的加工机床主要包括动力源、支撑件、冷却系统、润滑系统、传动系统等几个主要组成部件。不同机床的技术参数是固有的，在加工工件的过程中，可以根据加工工艺要求来科学选择机床。机床自身的加工精度会对机械成品质量产生直接影响，机床精度因素主要包括几何精度、运动精度、工作精度、定位精度、传动精度等，不同精度因素之间会产生相互影响，任意一个因素产生误差都会对其他因素产生影响，并最终反馈到加工工件上。例如，传动部分产生误差的情况下，机床轴移动过程中会出现拖拉，在此情况下，轴的实际移动距离要小于工艺尺寸要求，最终导致加工产品成为残次品。机床在加工工件的过程中，会产生重力、夹紧力、摩擦力、冲击力等多种力的作用，因此，这些加工作业要对机床本身的承受范围进行充分考虑，即机床要达到机械加工的刚度要求。由此可见，在机械加工过程中，要保障机床加工精度和刚度的要求，才能保障产品的合格率。

2.3 切削热对加工精度的影响

金属工件的加工过程中，由于刀具和工件之间存在相互摩擦，金属工件切削层由于存在弹性和塑形变形从而发热，这也是机械加工中切削热的主要来源。在进行塑性金属加工的过程中，切削区产生的形变、刀具与切屑摩擦消耗的功是切削热的主要来源；加工脆性材料的过程中，刀具与工件之间因摩擦产生的功耗是切削热的主要来源。

机械加工过程中产生的热量在热传导的作用下，通过零件、介质、刀具、切屑向外散发。因此，在机械加工过程中，如果产生大量切削热不能及时发散的情况下，会导致毛坯料的急速升温，由此使加工工件熔点较低的情况下，高温环境会导致材料结构发生改变，导致加工材料出现性能不稳定，同时受到热胀冷缩作用的影响，会导致工件最终加工精度受到影响。此外，在机械加工过程中，如果产生热量过多会对机床床身、刀具产生较大影响，例如，刀具性能会在高温影响下产生变化，导致刀具刚度下降。鉴于此，在机械加工过程中，不仅要结合加工工艺要求选择合理的刀具和加工参数，同时，也要合理利用冷却介质，通过冷却液及时带走切削热，也能对加工工件形成润滑作用。

3 机械加工工艺对零件加工精度的控制策略

3.1 严格控制机械加工工艺制造过程

为尽量减少机械加工工艺对零件加工精度的负面影响，首先要对机械加工设备进行合理的选择，机械加工设备要尽量选择具有良好信誉、技术力量深厚的厂商，机械设备购进要也要进行严格检验，在检验过程中，要重点关注机械加工设备自身的误差，保障机械加工设备选择的合理性。此外，在改造已投产的过程中，首先要精确统计设备在日常零件加工中存在的各类误差，并系统性分析误差数据，最终将数据分析结果输入设备操作系统中，这样就可以及时消除机械加工设计的各位加工误差，进而有效提升零件的加工质量。

3.2 减少热边对零件加工精度的影响

机械加工过程中，温度对机械设备的运行会产生较大的影响，温度过高或过低的情况都会导致机械设备的正常运行受到影响。因此，在加工零件的过程中一旦出现温度过高的现象，要及时利用冷却液等介质进行降温。例如，零件加工过程中由于刀具的反复切割，刀具与工件之前长时间摩擦会导致温度不断升高，最终导致零件产生变形，此时，需要根据加工工艺要求以及工件特性选择合理介质进行降温，从而有效控制因热变较大而影响零件加工精度。

3.3 有效控制外力对零件加工精度的干扰

在进行机械零件加工的过程中，摩擦力、挤压力等都属于外力干扰因素，加工零件受到上述两种外力的影响后加工精度很难得到保障。因此，要想有效提升零件加工精度，就要针对摩擦力、挤压力带来的影响采取有效措施进行削减，首先，针对日常加工作业，相关技术人员要做好机械设备的检查工作，在设备检查过程中，一旦发现设备零件固定部位存在结合不紧密的问题，要根据加工工艺需求进行及时修正。其次，针对机械设备表面要定期进行打磨，这样才能将机械设备与零件接触面之间的摩擦力控制在最低程度，从而有效削减了摩擦力的影响概念股，同时，也可以有效提升零件的加工质量，控制机械加工产品废品率，进而全面提升机械加工企业的经济效益。

3.4 其他措施

机械加工企业首先要结合自身加工工艺要求不断完善加工设备，并跟随机械加工工艺技术发展积极引进先进工艺，在日常设备加工生产中，要做好机械加工设备的维护和管理工作，这样才能充分保障机械设备始终处在最佳运行状态。

其次，结合自身产品优化零件加工工艺流程，并尽可能缩短加工工艺流程，这样就能减少在加工中出现误差。最后，机械加工企业也要通过再教育、培训等多种方式不断提升技术人员、设备操作人员综合素养水平，定期组织相关人员开展生产技术及加工工艺专业化学习，引导员工树立较强的责任心，这样才能为全面提升企业零件加工质量奠定基础。

4 结语

总而言之，我国机械加工行业目前在零件加工精度控制方面仍然存在不少问题，在新的发展时期，机械制造业面临的一个重大问题就是如何有效提升零件加工精度。而对机械零件加工会造成影响的主要因素有外力干扰、热变形等多种因素，机械加工企业要结合实际情况，采取有效对策来严格控制对零件加工精度有影响的各类不利因素，这样才能全面提升机械零件加工精度，才能为企业经济效益提升做出更大贡献，才能真正实现机械加工行业的健康发展。