试论机械加工工艺对加工精度的影响

陈安红

摘要：机械加工工业作为社会上较为庞大的生产制造业，涉及到了众多的产业领域，其中包括农业机械工业、汽车工业、造船工业和航空航天工业。可以说机械加工工业是一个国家工业水平的重要体现。机械加工工艺水平直接关系到产品加工精度的高低，文章主要就围绕机械加工工艺对产品加工精度的影响进行分析，以消除这些因素对加工精度造成的不良影响。

关键词：机械加工工艺；加工精度

机械加工不同于一般的加工流程，其主要的流程较为复杂，并且涉及到的操作内容也比较多。因而来说，机械加工精度受到多种因素的影响。在机械加工的基础上提出切实可行的改进措施无疑对完善加工工艺，提高加工精度和工厂的经济效益有重要的影响。

1.机械加工工艺对加工精度的影响

1.1加工工艺系统几何误差对零件加工精度的影响

零件加工精度是指加工后零件表面的实际尺寸，形状，位置3种几何参数与图纸要求几何参数的符合程度。由于机械零件加工工艺涉及面很广，在一定的程度上说明机械加工精度的影响因素众多，其中机械加工工艺系统的几何误差对加工零件精度具有较大影响能力。究其原因主要是，工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差，机床几何误差，机床调整过程中的调整误差，刀具与夹具的制造误差，工件的安装误差及工艺系统的磨损所引起的误差。这所有的误差最终都影响零件的加工精度。这其中机床的几何误差和刀具与夹具的制造误差对加工精度的影響最强。机床几何误差包含三个方面：一是机床主轴的回转运动误差，其轴向窜动影响端面形状和轴向尺寸精度，而径向跳动产生圆度误差；二是机床导轨误差，包含机床导轨在水平面内的直线度误差在车削长轴时产生圆柱度误差，机床导轨在垂直面内的直线度误差在被加工面造成形状误差，机床导轨面平行度误差使工件圆柱度误差；三是传动链的传动误差也影响加工精度。机床刀具与夹具误差包含刀具误差其直接影响工件的尺寸精度，夹具误差直接影响加工表面的尺寸精度和位置精度。

1.2 加工过程中的工艺系统受力变形对加工精度的影响

工艺系统在切削力，传动力，夹紧力，惯性力及重力的作用下，会产生变形，从而使已经调整好的刀具与工件的相对位置发生变化，造成工件的加工误差而影响加工精度。工艺系统受力变形引起的加工误差主要包含：①切削力作用点位置变化引起的误差，最终形成工件的鞍形与鼓形；②切削力大小变化引起的加工误差产生工件的尺寸误差和形状误差；③其他作用力引起的加工误差包括惯性力引起的加工误差结果造成工件的圆度误差；传动力引起的加工误差也影响工件的圆度误差；夹紧力引起的加工误差引起工件产生形状误差；重力所引起的加工误差造成机床主轴轴线与工作台的不垂直。这所有的一切都影响工件的加工精度。

此外，工件内应力的也会对加工工艺的精度产生一定的影响，工件内应力能够使工件产生变形，该内应力主要是来自毛坯制造中产生的内应力、冷校直带来的内应力，切削加工产生的内应力等，即便是在没有外力的影响下也会产生变形。对加工工艺的受力情况进行分析之后，操作人员需要将工艺系统的受力变形降到最低，以期能够保障加工的精度。在进行实际操作的过程时，工作人员应该对实际情况进行分析，并减轻工作负荷来进一步提高零件的加工精度和生产效率。

1.3加工过程中的 热力变形对加工精度的影响

机械零件在加工的过程中会产生一定的热量，这些热量在一定的程度上会对零部件的精度产生影响。且不同的热量产生的热力变形也不同。就热力变形来说，其主要包括刀具热变形，机床热变形，工件热变形。机械加工过程中产生的大部分热量被切屑带走，传递给刀具的热量虽然不多，但由于刀具工作部分质量小，热容量小，固而产生的热变形会较大，从而影响工件的加工精度。在工作中，机床受各种热源的影响，各部件将产生不同程度的热变形，这样不仅破坏了机床的几何关系，而且还影响各成形运动的位置关系和速比关系，从而降低了机床的加工精度。在机械加工中，工件的热变形主要由切削热引起的，在粗加工后应使加工冷却后再进行精加工。刀具热变形开始时较快，之后会逐渐变慢，并且在一段时间之后会渐渐趋于平缓。这也就需要我们采用合理的几何参数和改善切削条件来减少刀具的变形。

2.消除机械加工工艺对零件加工精度的不利影响

2.1采取完善的加工系统

在机械加工工艺中，应当采取完善的加工系统来促进加工工艺合理完善的进行。面对现阶段的机械加工工艺而言，需从多个方面进行完善，如采取多种技术手段进行完善和加工，在引进现今技术的基础之上对加工工艺进行改进，此外，应该对加工设备进行有必要的维护和检修，从而使之达到较良好的工作状态。

2.2设计合理的工艺图

设计出完善的加工工艺图是提高加工工艺精度的主要因素之一。这就要求加工工艺的设计人员在对加工工艺就行设计时应综合考虑各种因素，尽量设置出精美合理的加工工艺图，并且在不影响正常工作的前提之下，缩减其工艺流程。这一目的可以减少加工精度带来的不利影响因素。

2.3对工艺技术和加工人员进行培训

提高工艺技术人员的工艺技能是提高制订合理加工工艺的基础。加工人员的积极参与也为制订合理加工工艺提供保障。因此在机械加工生产过程中对工人进行定期的培训，积极鼓励工人对加工工艺进行研讨，物质奖励优化工艺的工人。此外，机械加工工艺部门应该积极开办加工工艺的兴趣讨论班，力求为工人提供最新的科技信息。并且定期举办一些交流活动，让每位员工的思想及工艺研究能与同伴进行有效的交流，从而促进机械工艺的健康发展。

参考文献：

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[2]郑春良.浅析机械加工工艺对加工精度的影响[J].科技风，2014（17）.