提升机械零件加工精度的方法研究

韦祖毛

摘要：在机械行业中，对机械零件的加工精度的要求是非常高的，因为它不仅关系到产品的质量和使用寿命，还影响到企业的经济效益。在实际生产中，由于机床的加工对象比较复杂，而且又具有不同的尺寸，所以对机床的制造精度的要求也就各不相同。对于机床上的工件，其表面粗糙度的大小直接决定着工件的几何形状，而其中的主要因素就是刀具的切削速度。如果刀具的切削速度过快，那么会导致工件的轮廓线不均匀，甚至产生毛刺等缺陷，从而使工件的力学性能降低，严重的还会造成机器的损坏，这将会给公司带来巨大的经济损失。

关键词：机械零件，加工精度，方法研究

引言：随着我国经济的快速发展，机械行业的技术水平不断提高，对机械加工的质量要求也越来越高，这就对机床的制造精度提出了更高的要求。 在实际生产中，由于机床的加工精度和效率的高低是直接影响到产品的成本的多少的重要因素，而机床的加工精度又是决定着工件的最终加工效果的好坏的关键，所以要想保证工件的表面质量，必须严格控制好刀具的进给量和切削量，从而来达到减少切削的次数，降低材料的消耗，节约资源的目的。在传统的数控车床上，当刀架上的工位的数量比较多时，就需要增加很多的进给量，这样不仅会使车床的结构变得复杂，还会使得车削力增大，同时也会使切屑积存过多，严重时甚至可能发生事故。

一 、加工精度的理论基础

1.加工精度的概念

在机械制造过程中，工件的表面质量要求是非常严格的，其加工精度直接影响着机械设备的使用寿命和工作性能。所以，在机械生产的实际操作中，要保证工件的加工精度，就必须对其进行准确的定位，使工件的位置能够与机床的运动轨迹相匹配，从而确保机床的运行稳定，提高机床的利用率。由于刀具切削力、刀具磨损及温度等因素的变化，使得零件的尺寸和形状发生变化，这就是加工的工艺误差。而这些变形的原因也是由多种因素造成的，如刀具的安装间隙太大，夹紧的不方便，或者是在未加工时，没有及时地对准，导致的偏差；还有一些外部的环境，比如外界的热负荷，以及内部的介质，都会引起加工的形变，这也都是产生加工的形变的主要原因。因此，我们需要从根本上了解到如何才能正确地选择合适的刀具，并根据具体的情况，选用适当的材料，以达到最佳的效果。

2.加工精度的测量

加工精度的测量是指对所加工的工件进行尺寸、形状、表面质量等方面的检查，以确定其位置和大小的过程。在机械制造中，工件的定位是最基本的要求。如果工件的定位不准确，将直接影响产品的生产效率，甚至会造成停产。因此，对工件的定位精度的测量，必须根据具体的情况来选择。对于孔的粗基准，应采用毛刺法和光面检测法。毛刺的直径应控制在微米级，以确保孔的粗差不超过5mm。为了保证精加工的稳定性，一般使用专用夹具夹紧。由于孔的宽度较小，且为装夹，所以要用两个销钉固定，以便于装卡。当用钻头压住钻模板时，要注意钻头与被测部位的相对距离，以免使两顶尖接触不良。当用手压住锉刀时，要保持一定的自然状态，防止划伤被测部分。

二、影响加工精度的原因

首先，材料因素。在进行加工前，要先对所需的零件的材质、外形尺寸等做充分的测试，以确保所需的合格性。其次，刀具磨损。刀具的磨损是由于刀具的表面与工件的相对位置发生了变化，从而导致工件的切削力发生变化，使切削力增大，造成工件的加工精度降低。因此，在使用前要对刀具的性能和寿命等做全面的检查，防止因更换新的刀片而引起的不必要的误差。最后，夹紧装置的调整和调节。夹紧装置的正确选择，不仅关系到机床的工作效率，还直接影响着机械加工时的稳定性，所以，必须根据实际的情况，合理的选用夹紧元件，使其具有一定的柔韧性，以保证其刚性，并能承受较大的载荷。同时，还要考虑到经济的问题，尽量采用低成本的设备，减少成本。

三、提高机械零件加工精度的方法和在实际中的应用

1.提高机械零件加工精度的确定

在机械加工中，零件的加工精度是决定着机械生产的效率和产品质量的重要因素，所以，在进行机械加工过程中，必须要保证零件的尺寸、形状和位置的准确性，只有这样，才能够确保零件的最终加工的精度。粗加工时，首先要对毛坯的表面进行处理，然后对毛坯的外表面做一些必要的抛光，以减少其粗糙度，提高其表面的硬度，从而提高其耐磨性。精加工时，需要对刀具的使用量以及刀具的磨损情况等，同时还需考虑到刀具的耐用程度，因为如果刀具的使用率不高，那么就会造成浪费，而且还会影响到工件的切削速度，进而导致工件的加工误差。精基准的选择，对于一般的工件而言，可以采用两个或者三个以上的不作为粗基准，但是对于那些具有较高要求的零件，则需用一个比较高的技术等级来完成，而不是用几个非常简单的工具来达到。

2.基于加工精度的工艺参数优化

在对机械零件进行加工过程中，需要考虑到工件的加工精度，所以在制定工艺参数时，必须要充分充分地考量到工件的加工精度，只有保证了生产的稳定性，才能使机械零件的质量得到保障，进而提高产品的经济效益。对于机械零件而言，其主要的加工表面为端面和孔。因此，为了能够让机床的刀具与机床的安装更加的稳定，就要求其在设计的时候，要尽可能地减少刀具的磨损，这样才可以确保机床的运行平稳，同时还能降低刀具的损耗，从而达到节约成本的目的。针对以上的分析，我们提出以下的工艺参数优化方案。同时，通过对机械的结构的简化，将其划分为两个部分，第一是前支撑的前支承，第二是后支承的后支承。其中，前支承的作用就是用来承受切削的力矩，而后面的支座则起到了承载切削的力矩的作用。

3.加工误差的改进

在对机械零件加工中，由于实际情况与理论上存在一定的误差，导致了在生产实践中，机械零件的精度会受到多种因素的影响，例如：环境、温度、湿度等，所以，要想提高机械零件的加工质量，就需要对其进行合理的处理，使其达到预期的要求。首先，对于热敏性的表面粗糙度，要采用合适的热电偶或碳素工具来消除。其次，在选择刀具时，要尽量选用硬度较高的材料，这样可以减少刀具磨损，降低机床的使用寿命。最后，在加工过程中，如果出现切削力较大的部位，应该将工件放置于专用的机床上，以减小切削力的作用，从而避免产生切削变形。同时，还要尽可能地防止工件发生形变，使工件的尺寸和形状发生变化，以保证所需的加工精度。此外，还应当注意的是，当发现所需的位置偏差时，应立即停止作业，并及时采取措施纠正。

结束语：本文主要研究了机械零件在加工过程中的精度控制，通过对机械零件的结构特点和加工要求进行分析，提出了一套基于车床的加工工艺的方法，并对其在实际生产中的应用做了详细的阐述，最终得到的结论是运用数控技术，可以实现机床上的所有零部件的精确定位，保证整个的产品质量。对于机床上的刀具，由于刀具的磨损，可能会出现变形或者是折断的现象，而使用传统的铣床上的刀具，则会造成很大的浪费，而且不能很好地解决这一问题。所以，为了更好地改善这种情况，需要设计一种新型的夹紧装置，来替代原有的手动操作。在完成上述的基础上，还应该加强对其性能的改进，使其更加完善，以满足市场的需求。

参考文献：

[1]赵凤伟.汽车零件加工用固定装置的设计[J].山东工业技术，2017（22）：16.

[2]裴玉鹏.论机械零件加工精度的影响因素及应对策略[J].工业技术，2015（09）.

[3]刘俊辉. 提升机械零件加工精度的方法研究[J]. 新型工业化, 2022, 12(1):184-185.