赵美超 杜少龙 刘安 常骋 岳鹏
西北工业集团有限公司 陕西西安 710043
摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着科技水平的提升，制造行业针对机械零件加工精度的要求逐渐提高，因机械加工涉及的内容较广，加之众多的零件数量、较大加工难度等，所以各种主客观因素等都会给加工精度带来影响，因而必须要借助有效方法提高零件加工精度。为设备正常运行提供保障的基础要素就是机械零部件加工精度，但具体加工过程，很难为加工精度提供全面保障，因此，机械加工过程应重视影响机械加工精度的各种因素，对加工各环节重点关注，确保有效减少零件加工的误差。本文就机械零件加工精度的提升策略展开探讨。
关键词：机械零件；加工精度；加工误差
引言
机器的良好运转离不开优良零件的配备，零部件质量十分重要。一般情况下，人们以加工精度和表面质量为指标评价机器质量，其中，零件的加工精度是不容忽视的。文章从加工精度着手，分析了其影响因素，并根据这些因素产生的原因采取应对措施，为减少零部件加工误差提供方向。
1机械加工工艺对零件加工精度的影响因素
1.1工艺系统受热变形造成误差
加工零部件时，必然会使得机械设备处于长期运行状态中，而一旦机械设备运行，会有热量产生，如切削及磨削等过程都会有热量产生，此时在工件缺乏足够刚度的情况下，工艺系统某部位就会因受热而有形变问题产生，随之产生误差并最终影响零件加工精度。加工大型零件的过程中，因热变形而产生的误差，对零件加工精度产生的影响可高达50%，可见热变形误差通常会给零件加工精度带来较大影响。
1.2机械结构误差
加工零件所用机械本身的结构会对机械生产出的零件精度造成影响，有些加工器械的机床、刀具、夹具等，在加工零件前本身就存在制造误差，或是因为安装不规范，而出现安装误差，由此所致的误差被称为静误差，其会直接导致生产出的零件与图纸明显不符，使加工精度大打折扣。以刀具、夹具误差为例，机械加工零件所用刀具和夹具的种类众多，不同的刀具种类对零件精度的影响不一，其中镗刀、车刀、刨刀等单刃刀具对零件加工的精度影响不大，但钻头、拉刀、槽铣刀等定尺寸刀具的尺寸与形状会影响零件的尺寸与形状精度，成型车刀、铣刀的形状精度会影响零件表面几何形状精度。再以机床主轴为例，机床主轴的回转运动精度与刀具和零件的位置精度密切相关。从理论上讲，主轴回转轴心线固定不变，但由于部件受热力等因素的影响，回转轴心线位置产生变动，进而影响主轴挠度、轴颈圆度等，从而导致回转误差，直接影响零件加工表面几何形状精度。
1.3热变形
在加工系统运行过程中，由于切削加工会消耗一定机械功、摩擦会产生一定的热量，或是吸收外部的热量，这些切削热就会使得工件、刀具及机床局部出现明显的升温，并因此而发生形变，即为热变形。热变形会导致工件、刀具的空间位置关系发生变化，并因此形成了误差。统计数据表明，由热变形产生的误差在加工误差中占比达到了40%～70%。热变形除了会引发明显误差，还将降低切削加工效率。随着机床自动化水平的不断提高，人工对误差进行补偿的方法失效，由机床自行控制，导致热变形的影响增大，尤其是进行精密、超精密加工时，热变形会造成比较大误差。如今，工艺系统热变形受到了机械加工领域诸多学者的广泛关注，如果能克服这一问题，机械加工精度将显著提高。
2影响因素的控制措施
2.1强化加工温度控制
机械加工过程产生的温度会对零件加工质量造成较大影响，所以需要相应的操作人员严格控制机械加工过程温度。机械设备具体运行时，其正常运行往往会因温度过高或过低而产生较大影响，零件加工时，一旦机械设备运行速度较高，此时短时间内必然会持续升高温度，为避免温度影响机械加工质量，就需要操作人员围绕冷水降温等措施加以应用，严格把控温度影响。如打磨零件过程，在高速旋转砂轮时，往往会在砂轮和零件之间产生较大摩擦，同时也会有热量随之产生，最终逐渐增高温度，而在温度处于过高状态下，零件变形问题就会随之产生，此时对冷水降温法进行科学应用，能够有效避免零件变形问题的产生。此外，在机械加工过程机械设备反复切割零件的情况下，通常都会提高刀具温度，因而会加大零件变形概率，面对此种情况，可对物理降温法加以应用，借此降低刀具温度，将热变形影响加工精度问题有效避免，逐步提高加工质量。
2.2有效分析并处理结构误差
零件生产过程中不可能无误差产生，而且零件精度要求高，制造费成本就会增加，因此一般的机械加工零件是允许存在合理的加工误差的，只要保证零件加工精度达到要求即可。但是，对于加工机械存在的已经严重影响零件精度的误差，必须予以重视并有效处理。实际工作中，机械安装与运转要严格遵照相关操作标准，避免安装误差，并尽最大可能将工艺系统中的几何误差控制在最小范围内。另外，在使用机械系统化生产零件以前，一定要对机械本身的结构状态及各个组件的性能进行系统检查，一旦发现不合格的机床、刀具、夹具等，要及时换新，以确保机械性能，提高零件精度。
2.3减少工艺系统的受热变形
合理控制工艺系统的温度的方法有减少发热、隔离热源，可改善摩擦条件，减少热量产生，或者是利用强制冷却法，使加工设备在吸收热源热量的情况下，也不会出现过高的温度，从而有效降低热变形。合理安排工艺、粗精分开，降低温差，平衡关键件的温度变化，可有效防止弯曲变形。改进机床布局和结构设计需采用热对称结构，科学确定零部件安装基准。开始加工前，先让机床空转以实现热平衡，之后再进行切削。另外，还要控制环境温度：避免车间温度发生变化，如使用门帘、空调等；恒温精度通常不超过±1℃，精密级较高的机床可控制在±0.5℃；一般需要将室温控制在20℃左右，夏季为23℃，冬季为17℃。
2.4引进现代技术
目前，机械加工领域已经广泛应用数控机床，而工作人员要想对数控机床进行有效科学操纵，必须要以相应的技术能力为支撑，同时基于软件操作及计算机等技术的熟练掌握，对各加工环节进行实时监控，此时一旦发现误差问题，能够以检测到的误差方向及程度等为依据，建立误差微量位移，借此对机械加工误差进行有效弥补，提高加工精度[8]。应用数控机床能有效控制加工误差问题，同时也能显著提升机械加工精度，但值得注意的是，数空机床同样有缺陷问题存在，即补偿装置惯性会在一定程度上影响数控机床运行，导致落后或停滞的补偿现象随之产生。
结语
综上所述，机械制造加工过程，需要相关企业充分明确零件加工标准要求，基于加工流程的合理规划，对先进和相适应的加工工艺流程加以科学应用，同时还应该全面考量机械加工工艺对零件加工精度的影响因素，把预防及优化改进工作做好，有效减少加工环节的误差，为加工精度及生产过程的经济效益、生产质量等提供全面保障。
参考文献
[1]沈啸峰.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制策略[J].花炮科技与市场，2020(3)：36-37.
[2]夏永清.机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].南方农机，2020，51(14)：109-110.
[3]李嵘.机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制分析[J].造纸装备及材料，2020，49(3)：12-13.
[4]孙杨锋，刘荣伟，侯和龙，等.机械加工工艺对零件加工精度的影响因素分析[J].南方农机，2020，51(10)：172-173.