机械加工工艺对零部件精度的影响

机械加工工艺对零部件精度的影响

梁谦  夏 立  曹江涛

中国电子科技集团公司第五十四研究所 河北 石家庄 050081

摘要：机械加工工艺对于零部件加工而言，属于重要工艺，对于加工精度也存在一定的影响，为此企业需要对零部件加工精度进行加强，对加工工艺流程优化，分析关因素，确保零部件加工精度。

关键词：机械加工；零部件；精度

引言

机械加工工艺实际上是通过各种机械加工方法，将毛坯转化为符合生产标准的零部件，在此过程中按照加工需求对毛坯尺寸以及形状进行调整。良好的机械加工工艺可以保证零部件的尺寸和形状等均达到要求，以此提升产品的整体性能。再但是机械加工过程中会因为材料性能、设备精度和操作技术等因素对加工水平产生影响，为此需要对各种影响因素了解，通过相关措施完善工艺，保证加工过程的精度。

一、机械加工工艺概述

机械加工工艺包含工序、安装、工位等组成，并且在加工过程中不同生产类型会对工序划分产生影响[1]。大批量生产为了提升生产效率和降低成本，会选择细致的工序划分流水线作业方式，对于小批量生产或者单件生产工序划分较为简单（见表1），对灵活性和适应性更加重视。并且在加工数量较少时，为了降低生产成本可以将多个加工步骤进行合并，对工序间转换时间和成本进行减少，以免多次装夹产生误差。

表1单件小批量生产

二、零部件加工精度影响因素

（一）内部因素

在实际加工过程中设备以及系统精度会对零部件的加工产生影响，生产时如果未重视精度问题，会影响机械加工设备运行情况。并且机械加工装备再应用和安装时，会因为工艺和设备安装之间的差异性影响零部件的加工精度。入再采用夹具和机床过程中产生构建误差后，安装过程中也会出现相关问题，如果情况严重还会磨损设备部分位置。

（二）热变因素

机械加工过程中热变属于主要因素，并源自工件、刀具和机械设备自身温度改变，会对零部件的加工精度产生直接影响，特别是在高精度要求中。切削过程中工件因为摩擦力作用会形成热能，提升了工件温度，此种温度变化会将物理性质改变，进而对尺寸精度和形状精度产生影响。此外刀具在切削时同样会因为热变产生影响，刀具磨损和温度提升会对切削性能和尺寸精度发生改变，降低加工质量。与此同时机械设备自身热变也会影响加工精度，机械设备在工作过程中会形成相应的热量，致使机械部件温度提升，导致尺寸发生改变，对加工精度和稳定性产生影响。

（三）受力因素

零部件加工生产中外力因素也是主要影响因素，零部件机械加工时会受到各方面的外力影响，其中包含刀具的斜切削力和夹具的夹力矩，而外力方向和大小均有所不同，并在零部件上一同作用，极易出现金属疲劳和变形。零部件或者刀具由于受力出现变形后，机械轴线的回转线会出现偏移，使得零部件加工位置也出现偏离，进而对零部件加工精度产生影响，减少了使用寿命的同时会降低整体性能。

加工设备的精度和性能直接决定了零件的加工精度。如果设备老化、精度不足或维护不当，可能会导致加工误差增加。其次，刀具的选择和使用对精度有重大影响。切削刀具的几何形状、材料和磨损程度会影响切削力、切削温度和表面质量，从而影响部件的尺寸精度和表面粗糙度。最后，测量误差也会影响组件的精度。测量工具的准确性、测量方法的正确性和测量环境都可能导致测量结果不准确，从而影响对元件精度的判断和控制。因此，在机械加工中，要综合考虑各种因素，优化加工工艺，提高零部件的精度。

三、提升机械加工水平措施

（一）完善系统设备

伴随制造业的快速发展，先进的机械加工工艺和系统能够有效提升生产效率，确保产品质量。对于企业而言需要投入资金，引入先进的生产工艺和设备，未企业带来技术突破，将国内有关产业的创新活力激发，有助于加速整个行业的发展。此外企业还需要加大自主研发力度，科技创新能够推动产业发展，而人才则是实现科技创新的关键因素，企业需要加大对研发的投入力度，鼓励员工参与研发活动中，创建完善的人才培训体系，确保人才发展[2]。

（二）制定合理的加工流程

加工过程中精度控制对于产品的最终质量而言重要性不言而言，组织各个部门团队进行讨论以及协商，确保加工效果和质量稳定，使得从维护、操作到技术的各个环节均可获取充分的考虑，以此制定合理的加工计划。产品设计人员同样也需要理解实际加工条件和水平，保证设计符合要求，减少加工周期，将生产效率提升，对客户的期望以及要求满足。

（三）减少外力因素干扰

零部件机械加工过程中主要影响因素为摩擦和压力，能够将零部件加工精度降低，为此以设计层面出发，可以将零部件重量加入考量中，通过设计将外力抵消，以免在加工过程中因为碰撞等原因影响金确定，并从根本上减少外力所产生的影响。此外还需要保证零部件均处于正确的啮合状态，如果出现任何问题需要及时调整，以免因为设备问题出现加工误差，确保加工精度。定期对机械设备关键部件进行抛光，能够加强机械结合表面间的平滑程度，明显减小摩擦力，将零部件再制造过程中的加工偏差减少，有助于提升零部件的机械加工精度。如果机械加工过程中无法避免偏差时，可以采用偏差补偿措施，经过数字统计分析可以精确了解机械加工时出现偏差的环节，按此调节机械加工设备的参数，并且还可以选择增加材料方法对偏差进行补偿，保证达到设计要求

[3]。

（四）合理控制热变因素

对于环境温度所产生的影响，应对加工车间内部温度进行控制，可以安装很稳设备或者空调系统，保证车间内的温度控制在合理范围内，减少因为热胀冷缩产生的零部件形变，以此提升尺寸精度。同时可以将冰碴放置在零部件上，或者采用冷水清洗方法，虽然能够将零部件温度降低，但是需要对操作的安全性以及可行性重视，尤其是对于温度敏感且容易受潮零部件，会带来额外的风险，为此音乐此类方法时需要对适用性和效果进行评估。在控制环境温度的基础上，可以优化加工工艺将热变形影响减少，可以选择合适的切削参数，或者选择合适的冷却液和润滑剂，在一定程度上降低在此过程中出现的热量，减少热变形。对于零部件加工摩擦问题可以采用润滑系统和刀具材料来减少摩擦和磨损，以此降低零部件的温度，将刀具使用寿命延长，提升加工效率和质量。

（五）数字化革新发展

由于现代科技技术的全面创新和发展，特别是第四次工业革命推动了机械加工的优化和改善，加入数字化加工设备以及技术，能够提升操作效率。而伴随生产变革的深入，需要积极采用数字化技术，引入先进的机械加工设备，从而及时发现并处理机械加工设备中的不足之处，将设备性能和精度提升，促进加工质量的提升。此外还可以创建护具模型对零部件加工进行深入探究，经过数据分析可以正确把握加工过程中的相关参数，以此制定合理的加工方案，提升零部件的加工精度。

四、结语

伴随机械加工工艺的完善，我国的加工技术也同样取得了进步，再提升零部件加工企业生产能力以及精度的基础上，应重视企业的研发能力，加大对于加工工艺的研究力度，对工艺流程进行优化，采用先进的加工设备以及工具，并且还需要创建完善的管理体系，保证每个环节均可以达到标准，以此减少误差。此外市场环境的改变和原材料质量的波动均会影响零部件的加工精度，为此需要对市场动态进行关注，调整生产策略，对市场的变化进行适应。在此基础上还需要将安全隐患消除，保证生产过程中的安全，以此才能提升生产能力。

参考文献：

[1]焦峰义,徐玉智,王京京.机械加工工艺对汽车零部件精度的影响研究[J].设备管理与维修,2024(12):47-49.

[2]董文龙,曹壮,徐鑫秋等.机械加工工艺对零件加工精度的影响分析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(12):252-254.

[3]闫安岗,胡晓波,袁伟等.机械加工工艺对零部件加工精度的研究分析[J].锻压装备与制造技术,2021,56(06):138-141.