机械加工工艺对零件加工精度的影响分析

机械加工工艺对零件加工精度的影响分析

胡 驰

（中国船舶集团公司第七一○研究所，湖北 宜昌 443003）

摘　要:　机械加工工艺水平的高低直接影响到各行业产品的性能与质量。对机械加工工艺流程进行了简单的概述，通过对零件加工精度与机械加工工艺的关系分析，深入介绍了机械加工工艺对零件加工精度的影响，并探讨了提升机械工艺加工精度的措施。

关键词:　机械加工工艺 ；零件加工精度 ；影响研究

0 引 言

随着信息技术的不断发展，现代化的机械制造企业大多实行机械智能化，人在生产环节上的作用逐渐降低，机械的作用则举足轻重。同时，现代化的社会背景下，人们对机械的要求越来越高，其中零件加工精度标准的提升就是主要的体现。因此，研究机械制造工艺过程对零件加工精度的影响，从某种程度上来说是顺应了现代社会发展的 要求，也是提升机械制造加工水平的表现。机械加工工艺就是使用机械的手段对零件进行加工。零件加工是一项精细的技术活，任何加工过程中的小问题都会导致误差的出 现。所以对机械加工工艺的严格要求是控制失误的关键。

1 机械加工工艺概述

机械加工是指“利用传统机械加工的方法，按照图纸的图样和尺寸，使毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质成为合格零件的全过程”。 在机械加工工艺过程中，对技术有严格的要求。一件普通零件的加工 工艺路线通常顺序是“粗加工 - 精加工 - 装配 - 检验 - 包装”。所 谓粗加工就是对毛坯与零件进行大体的打磨制造，精加工就是指根据 准确无误的数据，对毛坯和零件进行车、钳工、铣床等等精密制造^[1]。机械加工工艺规程的步骤是 ：计算年生产纲领，确定生产类型 ； 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析 ；选择毛坯 ；拟订 工艺路线 ；确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差 ；准备各 工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具 ；限定切削用量及 工时定额 ；审核各主要工序的技术要求及检验方法 ；填写工艺文件^[2]。

2机械加工工艺与零件加工精度

2.1 相互关系

机械零件加工精度是机械零件加工质量的核心部分。所以对零 件加工精度的提升尤为重要。只有加工完成后零件的实际几何参数 与理想中的几何参数越高，这个零件的加工精度就会越高。

由于机械加工工艺的多样化，机械类零件加工的精度就会不断 的变化，而对于机械加工来说，零件加工是市场上一个非常重要的 部门，为了市场的发展和运行，我们需要对机械零件加工精度不断 提升，机械加工工艺不断的细化和改进。机械加工工艺的准确性和 实用性直接影响着零件加工的精度，反过来，零件加工精度的符合 程度直接反应了加工工艺的精密性，两者具有不可分割的关系。

2.2 相互影响

机械加工工艺影响零件加工精度的原因有内外两种原因。

内在原因 ：机械加工设备本身就存在一定的精度偏差。加工机械在进行生产制造的过程中可能由于自身差异，生产出来的加工机械就会有问题，当这些设备投入生产之后，就会造成零件在加工的过程中，精度准确性受到影响 ；机械加工工艺设备和系统在安装过程中，如果没有按照标准流程和顺序进行组装，也会造成零件精度偏颇 ；机械工艺设备长时间的运行和更换维修频率不高，设备在使用过程中也会产生精度问题。

外在原因 ：加工机械设备的运行强度过大，任务量超负荷，很容易导致刀具和夹具等小部件位置的移动和变形 ；加工机械设备不仅要承受外部指令下达的力度要求，同时内部也要承受各部件之间相互施加的力度，最终机械形变。

除了这两方面的因素，还有加工工艺机械在运行过程中的热变影响 ：加工工艺中存在刀具热变、工件热变形、机床本身及其结构热变形。机械反复切割的过程就会大量产热，产生的热量会使生产出的零件发生变形 ；在机械加工工艺中经常会加工一些对长度有要求的高精度零件，零件在机械打磨的加工工艺中，因为长度过长，将导致工件表面温度过高的现象，而其内部的温度却保持不变，工件的内外温差相差过大就会使零件造成严重的形变，这种形变就称之为工件热形变 ；机床本身及其构件的热变形主要指在加工过程中，机床和其它构件运行过程中会相互作用，导致机床本身部分或整体的温度升高^[3]。整体的机床发热会影响带机床的正常运行，机床运行的速度会因为温度的升高而降低，这就进一步影响到了加工零件的品质。

3提升机械工艺加工精度的措施

3.1 完善机械加工设备和系统

良好的机械加工设备和系统对于零件的精加工十分关键，它处于机械加工的重心。由于我国目前机械加工设备和系统不够先进，所以对机械设备和系统的完善和改进迫在眉睫。企业可以通过引进国内外比较先进的技术来弥补机械加工工艺中的不足之处，增加设备的科技含量和研发力度，培养企业员工的创新精神，提高操作人员的综合素质，经常对设备进行检测和维修，是机械能保持在最佳工作状态。企业对于要加工的机械设备的选择，一定要加以注意， 要对设备进行严格的检验。企业可以引进先进的数控机床，实现机械加工工艺的信息化与自动化。如果想要建立健全的机械加工系统设备应当从以下几个方面进行：(1)加大机械加工设备研发的力度，重视自主型人才的培养，积极创新科技与设备，在本质上提高机械加工工艺的质量；(2)积极引进国外紧线的机械加工设备，促进机械加工工艺水平的提高。

3.2 避免机械热变形的发生，合理控制温度

机械加工时的温度对零件加工质量有着很大的影响，所以应当严格控制机械加工时的温度。温度会对机械设备的运行产生一定的影响，温度过高或者过低均会对机械加工设备的正常运行产生很大的影响。在零件加工作业中，一旦机械设备的运行速度过决，就会使得温度升高，此时便需要通过冷水降温等措施来降低温度的影响。比如在打磨零件的过程中，砂轮高速旋转时与零件间的摩擦将会生成大量的热量，导致温度的上升，而过高的温度会使得零件发生变形，防止零件发生变形的主要办法就会通过冷水来促进机械加工设备的降温。机械加工工艺设备中容易发生热形变的部位，应当配置适当的冷却液进行降温，这样就能有效地降低受热部分的表面温度 ；要选择散热性能高，耐冲击，高质量的刀具，保证机械在切削、冲洗、 打磨的工作中，既有效率，同时又能保证了零件加工的精度。

3.3 机械加工流程图设计合理，控制零件制造的过程

产品进行设计时，设计师需要考虑到各方面的因素和影响，尽量能将工艺流程缩到最短，这样不仅可以提升产品的加工精度，还可以减少产品的加工工期。在机械加工作业中，几何精度误差影响着零件加工的精确度，所以应当严格控制零件制造过程，在最大程度上降低几何精度误差产生的影响，这就需要选择合理的加工设备，通常几何精度误差主要是由加工设备引起的。严格检验机械设备可以降低误差。在检验机械加工设备时，应当全面了解设备自身可能存在的误差，对其进行全面的分析以便选出最佳的用于加工高精度零件的设备。在对已经用于零件加工作业的设备进行改造时，应当总结设备平时工作时对加工零件产生的误差，对总结的数据资料进行全面的分析，在机床运行系统中输入计算出的误差准确值，以便系统将误差自动消除，这样一来所加工零件的误差就会随之降低。

3.4 减少对外界对零件的干扰

在零件加工作业中，零件会受到外力的干扰，比如挤压力、摩擦力等等，在外力的干扰下，很难确保零件加工的精确度。要想降低外力对零件加工精确度的干扰，则应当减小摩擦力、挤压力等外力。主要的措施有：(1)在平时的零件加工作业中，相关工作人员应当全面、认真地检查机械加工设备，一旦发现设备构件结合的比较紧，应当对其进行及时的调整；(2)应当定期打磨机械加工设备的表面，尽量降低加工时设备表面与零件间产生的摩擦力，进而减小零件加工时产生的误差，促进零件质量的提高，降低零件的报废率，以便促进经济效益的提高。

日常进行机械加工任务之前就要对加工设备进行检查，对固定零件部位是否存在过紧的现象，如果有就要及时进行调整，减少设备对零件产生的力的作用，对机器的表面定时打磨，减少零件与设备接触所产生的摩擦力，因为在机械加工过程中，挤压力与摩擦力 是设备对零件所产生的主要力学，要减少外界对零件精度的影响就 要从这两方面着手解决处理。

3.5 提高操作人员技能

过去很长时间，企业对工作人员的关注度不高，其实工作人员 就是一个企业的生命的源泉。只有不断的提高企业人员的综合素质， 才能保障工作任务有质量高效完成。所以，企业要加强工作人员的 培训，让他们及时学习到新知识，提供他们进行讨论与研究的平台， 表达出自己的看法和观点。

4 结束语

机械加工发展的过程中依然存在不少的问题，机械加工工艺零件的精度还有很多弊端，如本文中列举出来的比较显著的几大方面， 在接下来的发展过程中，还需要企业和工作人员进行认真的研究与学习，共同推动机械加工行业的蓬勃发展。在新时期背景下，对机械加工工艺和零件加工精度的影响进行分析，能进一步明确零件加 工方向，为零件加工的优化完善奠定坚实基础，有助于提高企业的 竞争力和效益。随着机械加工工艺水平的快速提升，机械加工技术水平也得到了不断地提高。为了进一步提高零件加工的精确度，降低加工零件的报废率，提高企业的经济效益与市场竞争力，零件加工企业应当加大机械加工工艺的研发与资金投入力度，在最大程度上将影响零件加工精确度的内在、外在因素消除。

参考文献

[1] 高晚生.基于机械加工工艺对零件加工精度影响对策的研究[J].科 技视界，2015，52（12）：78-79

[2] 梁丽梅.论机械加工工艺中零件加工精度的重要性[J].中国机械，2015，78（6）：22-21

[3] 孙永胜.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].城市建设理论研究（电子版），2014，12（16）：15-16

[4] 何宏伟 . 机械加工工艺对加工精度影响的研究 [J]. 中国新技术新产品，2013.

[5] 袁国伟 . 浅谈机械加工中提高工件加工精度的工艺措施 [J]. 科协论坛（下半月），2013（5）