浅谈机械加工工艺对加工精度的影响

李长兵

摘要：在机械零件及设备的生产过程中，影响零件质量的因素是多方面的，这些因素对零件质量的影响程度是不同的。因此，为了提高机床的加工质量，就必须保证整个加工工序的精度。在机械设备和器件的加工过程中，工件的实际尺寸、大小和位置等细节信息是衡量加工精度的一个重要指标。为此，需要对加工过程中的相关精度要求作出明确规定，加强对加工过程中的精度控制，从而提高加工质量。将对生产流程造成的不利影响降至最低。在工程实践中，要充分考虑零件的几何精度，变形和应力的影响，从而提高零件的整体性和结实性。

关键字：影响；精度；加工工艺。

引言

近年来，伴随着机加工技术的持续发展与普及，人们对零件的加工精度的要求也在不断地提高，对误差的要求也在不断地降低，所以，加工企业应加强对加工过程的监管，分析可能影响加工精度的因素，并提出相应的解决方案。

一、切削过程对切削精度的影响因素

（一）几何误差

在机械加工过程中，经常会产生一定的几何误差。首先是机器上的问题，一些机器由于使用了较为古老的工艺，在出厂时就会出现瑕疵，这种瑕疵很容易就能看出来，而要解决这个问题，最好的办法就是将机器给替换掉。此外，机械在长时间的使用过程中，其内部部件会产生一定的磨损，对机械的加工精度有一定的影响。其次，工件加工与刀具有关，刀具的使用对加工精度也有重要影响，在长时间的使用过程中，刀具的位置会随着使用频率的增加而改变，使工件的几何尺寸与预设的误差范围有一定的偏差。最后，当模具使用到一段时间后，模具会做一些调整，但是由于模具本身的专业程度，可能会导致模具调整后的模具位置有一些偏差。

（二）热变形

实验表明，过程体系的热变形对整体误差的贡献在40%-48%之间，需要对过程体系的热效应进行有效地控制，以确保加工精度。在机械加工中，热处理是十分重要的一个环节，如果热处理温度过高，则会使零件因高温而产生变形，尤其是薄壁零件，变形更大，会对零件的加工精度造成很大的影响。因为机床的刀具、夹具和工件等在长时间的工作下，温度会上升，所以，把它用来加工精密的零件时，就会引起加工精度的改变，因为精密零件的误差范围非常小，有些零件的误差甚至要小于0.01 mm，所以，不能保证零件的验收合格。

二、在机械加工过程中对加工精度的影响

（一）数控机床几何精度对数控机床加工质量的影响

在生产过程中，涉及机械工具，生产工件，机床，夹具等等。在一套完整的机械加工系统中，其几何精度是决定机械加工精度的重要因素。首先，因为机床的原因，在实际的加工和生产过程中，不可避免地会出现一些误差，使生产出的产品和设计出的产品在位置和轮廓的精度上产生一些差异。另外，机械设备安装不合理，也会在一定程度上影响机械加工的精度。除了机床外，刀具也是影响加工精度的重要因素。在切割时，工件与工件长期地摩擦、接触，将产生一定的磨损。如果继续使用这样的刀具，必然会产生偏差。在机床加工过程中，装夹对机床精度的影响主要表现在以下几个方面：第一，装夹自身的损耗会使机床的加工精度产生一些偏差；二是由于工装夹具在加工过程中所造成的定位和安装误差；三是因模具长期使用而使模具卡在模具上而产生的磨损偏差。在实际加工过程中，要重视产品的检查和安装，避免因工具误差，机床设计误差，夹具误差等造成的产品组装缺陷。其次，加强操作管理，提高操作的精确性。对长期使用造成的误差应加以修正和调整，对微小的磨损应进行修正。如果出现严重的磨损，必须马上换新，相关的零件也要调整、换新。同时，为避免由于操作不当而引起的加工错误，在操作过程中，还需要对操作过程中的各个步骤加以严格地规定。在实际工作中，要保证每个工作人员都能认真对待，并尽可能避免出现差错。通过对加工过程的监测和检测，能够定期地对工艺系统的几何精度进行验证和分析，从根本上保证了加工精度，避免了误差给后续的使用和操作带来的负面影响。

（二）造成零件变形的因素

通过以上综合论述，我们可以明确当前加工工艺中几何误差产生的原因及解决办法，进而明确几何误差对加工精度的具体影响。文章对在使用过程中应注意的几个变形问题，以及在使用过程中应注意的几个问题进行了综合讨论，并提出了几种改进的方法与措施，以使其在使用过程中能更好地发挥作用。在切削过程中，零件的结构和材料等因素会对其变形产生较大影响。工件在加工过程中，受工件的长度、宽度、壁厚等因素的影响，工件的形状和尺寸会有很大的变化。因此，在切割过程中，不但要仔细选择材料，更重要的是它的硬度。而造成这一现象的一个主要原因就是大变形和低质量。在机械零件的切削加工中，由于热量的存在，会对零件的外形造成不同程度的变形。在加工过程中，由于摩擦引起的热变形会对工件的几何精度造成一定的影响，特别是在切割工作的开始阶段，其变形速度会比较快，然后整体速度会变慢，一段时间变形后会逐渐趋于稳定。但是，在主轴箱中，由于部分轴承与机械齿轮及离合器之间的摩擦力，会导致主轴箱及机器的发热。

三、机加工过程的最优控制

（一）内因控制的最佳化

为了保证机床的加工精度，必须对其内部因素进行优化控制。在加工过程中，受多种客观因素的影响，在机床和工件之间，极易出现偏差，而这种原始偏差会极大地影响到加工的精度，因此，必须找到导致原始偏差的原因，并加以解决。第二，对加工装置的位置和精度进行调节。在零件的加工过程中，需要按照具体的要求来决定机床的定位和精度，为实现对零件的热变形的控制，可以利用风冷的方法来解决定位误差，提高加工精度。

（二）对热变因素的科学化处理

要解决这一问题，就需要对设备中的各关键部位进行温度监测，并对其进行有效地控制。机械加工要在温度正常的条件下进行，避免温度过高等问题对加工精度产生影响，若温度过高，应采取合理的风冷、冷却剂等措施，以确保机械加工设备的稳定运转。在摩擦过程中，为减少摩擦热的产生，必须选用合适的润滑材料。要想更好地控制机械加工的精度，就必须对机床的热变形与工件的热变形进行综合考虑，并对其进行优化，比如，在零件的切割过程中，要注重科学地使用切割流体，使被切割的零件的表面温度保持在一定的范围内，该过程中要注重加工误差的控制。根据工件的特性，进行工具的优化设计、加工参数的控制、工具的润滑等工作。此外，应针对不同的加热来源，科学地选取热源隔离方式，尽量减少热变性对机械加工的影响。

结束语

总之，通过严格控制加工温度、提高加工人员素质、防止加工零件变形等措施，可以有效地解决机械加工工艺对加工精度的影响，提高零件加工精度，满足客户需求，有利于我国机械加工行业的长远发展。

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