董煥川

摘 要：在機(jī)械加工的過程中，不可能做到完全零誤差，精確度特別準(zhǔn)確的情況，但是加工精度達(dá)不到要求，所生產(chǎn)加工的零件就不能達(dá)到接受者的要求。一般機(jī)械加工的零件能否滿足委托者的要求，零件加工的精度是一個(gè)重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，所以通過對(duì)機(jī)械加工工藝的不斷改進(jìn)可以保證機(jī)械加工后的成品質(zhì)量。文章主要探討機(jī)械加工工藝對(duì)零件加工精度的影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；零件；精度；影響

引言

工業(yè)的機(jī)械化、智能化和自動(dòng)化形勢(shì)下，工業(yè)機(jī)械設(shè)備科技含量越來越高，技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。機(jī)械加工是工業(yè)領(lǐng)域中的重要分支，對(duì)工業(yè)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。提高機(jī)械加工的加工精度，勢(shì)必會(huì)提高機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，從而取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、機(jī)械加工工藝過程簡(jiǎn)述

通常而言，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，改變加工對(duì)象的部分屬性（如形狀、性能以及尺寸），使之成為成品或半成品的過程就是工藝過程。常見的工藝過程又可細(xì)分為鑄造、鍛造、沖壓、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝流程。機(jī)械加工工藝過程一般包含安裝、工位、工步和走刀四個(gè)環(huán)節(jié)。其中，安裝是指將加工對(duì)象進(jìn)行裝夾的環(huán)節(jié)。同一工序中安裝的次數(shù)應(yīng)盡量減少，以此減少時(shí)間和提高加工精度；工位，與工件安裝有關(guān)，具體而言是指加工對(duì)象在機(jī)床中每個(gè)確切位置中所要完成的工藝流程；工步，是切削刀具、加工表面以及切削用量三個(gè)要素等都不變的工藝流程；走刀，則是指在加工對(duì)象表面切割的環(huán)節(jié)。由此可見，機(jī)械加工工藝過程都是緊密聯(lián)系的。加工過程中，工件容易受到外部受力不均、溫度控制差等因素的影響而造成零件加工精度欠缺的問題。

二、機(jī)械加工工藝過程對(duì)零件精度影響的因素

2.1 機(jī)械加工機(jī)床引起的零件精度缺失

機(jī)械加工通常由零件加工機(jī)床進(jìn)行加工。因此，機(jī)械機(jī)床本身的精度誤差必然會(huì)造成所加工零件精度的缺失，同時(shí)機(jī)床自身的磨損以及日常維護(hù)的缺失，也容易造成零件幾何精度的誤差。可見，零件加工的精密度與機(jī)床性能有直接關(guān)系。除此之外，通常加工零件的機(jī)床系統(tǒng)并不是單一的設(shè)備，而是多臺(tái)設(shè)備的組合。機(jī)床系統(tǒng)各部分有效配合，共同完成機(jī)械加工。由此，零件加工系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)安裝紕漏或者組合的問題，都會(huì)引起零件加工制造的精度缺失。因此，從零件加工設(shè)備的角度分析，機(jī)床本身的精度誤差、設(shè)備使用磨損以及配套設(shè)備的組合安裝紕漏是造成零件精度問題的三個(gè)方面。而機(jī)床本身引起的誤差是不可避免的，應(yīng)從配套設(shè)備的組合安裝以及設(shè)備維護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行努力，以提升零件的精度。

2.2 零件“受力”以及加工對(duì)象自身原因造成的精度缺失

從機(jī)械加工工藝流程而言，無論是安裝過程、工位步驟、工步過程，還是走刀環(huán)節(jié)，機(jī)械必然會(huì)和加工對(duì)象發(fā)生接觸并產(chǎn)生力的作用。這通常表現(xiàn)為機(jī)械設(shè)備加壓過大造成的工件變形、機(jī)械設(shè)備加壓不足工件移位、工件局部受力不均引起的加工誤差，進(jìn)而造成成品零件的精度缺失。除此之外，機(jī)械加工過程還存在機(jī)械震動(dòng)。這種機(jī)械震動(dòng)伴隨著機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間推移，也會(huì)加劇加工設(shè)備自身的幾何誤差。另一方面，加工對(duì)象自身原因，如內(nèi)部裂紋、焊接點(diǎn)加工等引起的零件加工時(shí)的受力問題，也是造成零件加工精度缺失的重要方面。因此，從零件加工的受力角度而言，零件會(huì)由于受力不均、過大、加壓不足以及工件自身的一些原因引起零件精度缺失。

2.3 熱處理不足造成的精度影響

熱處理不足，也就是人們常說的熱變控制不合理。機(jī)械加工過程中，有兩方面的熱變控制問題。第一，切割刀具由于長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的機(jī)械切割摩擦引起的熱變。除此之外，機(jī)械加工過程中還有打磨的過程，尤其是對(duì)一些高硬度工件進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)打磨，必然會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。為了節(jié)省時(shí)間以及處理效率的問題，這種持續(xù)性的工作必然會(huì)對(duì)刀片以及打磨機(jī)造成一定的熱變，從而引起加工工件加工過程的精度問題。第二，加工工件自身的問題。加工工件受到長(zhǎng)時(shí)間的切割或者打磨，容易引起加工物件內(nèi)外較大的溫度差而產(chǎn)生工件形狀的變化或者是工件物理硬度等屬性的變化，進(jìn)而使得加工設(shè)備不能依據(jù)之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理而造成加工誤差。由此可見，熱處理不足容易引起加工設(shè)備和工件兩方面的熱變問題。

三、降低機(jī)械加工工藝過程對(duì)零件精度影響的策略

3.1 降低外部干擾對(duì)零件精度的影響

降低外部干擾對(duì)零件加工精度影響，一方面應(yīng)從機(jī)床等設(shè)備的安裝、維護(hù)過程做起，定期對(duì)加工系統(tǒng)中各部件尤其是切割刀片、傳送設(shè)備以及磨砂輪等工件直接接觸部分進(jìn)行檢修，盡可能減少由于機(jī)械物理損耗帶來的加工精度缺失；另一方面，應(yīng)對(duì)各部分組間的結(jié)合部分進(jìn)行檢修，提升組合部件的契合度，滿足加工零件的最低要求。此外，應(yīng)定期對(duì)各部件殘存的加工垃圾進(jìn)行清理，以減少摩擦等帶來的加工誤差?？傊档屯獠扛蓴_對(duì)零件精度的影響，重在對(duì)機(jī)床的維護(hù)工作，應(yīng)通過定期性的維護(hù)保養(yǎng)盡量減少外部干擾對(duì)零件加工造成的誤差。

3.2 提升零件加工過程中的溫度控制

從上文可以看出，溫度控制不足引起工件以及設(shè)備的變形是造成誤差的重要方面。因此，應(yīng)有效提升零件加工過程中的溫度控制環(huán)節(jié)。溫度過高或者過低，都會(huì)造成零件加工的精度問題。因此，一方面在溫度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一定的降溫處理，尤其是打磨砂輪的冷卻以及切割刀具的冷卻，可以進(jìn)行冷卻設(shè)備安裝，但應(yīng)避免劇烈的冷卻過程，因?yàn)閯×依鋮s容易造成工件的破裂問題；另一方面，為避免加工環(huán)節(jié)溫度過低造成的影響，可以在工件加工之前進(jìn)行一定的預(yù)熱處理過程，以此確保工件加工能夠具備一定的溫度保障。可見，從熱變的角度而言，應(yīng)從冷卻和預(yù)熱處理兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，為零件加工提供必要的溫度控制措施。

3.3 嚴(yán)格控制工藝流程

嚴(yán)格控制工藝流程。一方面要求機(jī)械加工工藝應(yīng)嚴(yán)格遵守既定的加工工序，根據(jù)不同的加工零件編制工藝路線，并確定每道工序的設(shè)備以及操作時(shí)間。根據(jù)傳統(tǒng)的加工工藝過程經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)將粗加工過程與精細(xì)加工過程分離開來，做好各類機(jī)械設(shè)備的有效選擇。另一方面，應(yīng)優(yōu)先加工基準(zhǔn)面再加工孔，從而確定基準(zhǔn)面和工孔的相對(duì)位置，依次保障機(jī)械加工精度。除此之外，應(yīng)做好溫控環(huán)節(jié)的時(shí)間保障，不能因效率還犧牲溫控環(huán)節(jié)。最后，在完成一定批量的零件加工工作后，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的各設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)矯正，依次較少機(jī)械誤差，同時(shí)可以通過降低機(jī)械疲勞，降低對(duì)零件加工精度的影響?？傊に嚵鞒淌菣C(jī)械加工減小加工零件誤差的重要措施，必須加以重視。

3.4 運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床來提升零件精度

隨著現(xiàn)代化制造的迅猛發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行控制的數(shù)控機(jī)床的使用能夠有效減少由于機(jī)床自身精度誤差引起的零件精度缺失問題。除了精度控制方面的優(yōu)勢(shì)，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工效率方面是傳統(tǒng)機(jī)床加工不可比擬的，可有效節(jié)約人力資源成本。另外，需要注意的是，數(shù)控機(jī)床雖然在加工控制和效率方面有巨大優(yōu)勢(shì)，然而其可維護(hù)性以及操作復(fù)雜度等方面也對(duì)操作人員提出了要求，特別是一些通過編程控制的加工工藝過程，對(duì)操作者的應(yīng)用水平較高。相信隨著自動(dòng)化控制過程的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床必然會(huì)在機(jī)械制造領(lǐng)域大放異彩。

四、結(jié)束語

機(jī)械加工工藝水平會(huì)直接影響加工精度，因此，應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要，選擇科學(xué)、合理的加工工藝，并運(yùn)用科學(xué)的加工方法，提高機(jī)械加工工藝水平，從而減少不良因素對(duì)機(jī)械零件加工精度的影響，保障機(jī)械零件的加工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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