机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制措施.pdf

造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月 技术与创新技术与创新115摘要：机械加工工艺对零件加工精度的影响意义重大，研究机械加工工艺对零件加工精度的影响及应对措施具有重要意义。基于此，文章归纳了常见加工误差的种类与来源，探讨了机械加工工艺对零件加工精度的影响因素，阐述了提高机械加工工艺对零件加工精度的意义，并提出了影响的控制措施。关键词：机械加工工艺；零件加工精度；误差源分类号：TH16在现代制造业中，零部件的精度要求越来越高，而机械加工工艺对零件加工精度的影响成为制约产品质量和性能的重要因素。精度问题的根源在于机械加工过程中存在的各种误差源，如刀具磨损、材料性能不均匀等。这些误差源会导致加工精度下降，进而影响零件的质量和性能。文章从机械加工工艺对零件加工精度的影响出发，通过对误差源和精度问题的深入研究，提出改进机械加工工艺的应对措施，旨在为制造企业提供有效的解决方案，提高零件加工精度，推动制造业的发展和进步1。1 常见加工误差的种类与来源在机械加工过程中，常常会出现一些加工误差，这些误差对零件加工精度产生直接影响。因此，了解和分析常见的加工误差种类与来源，对于提高零件加工精度具有重要意义。1.1 误差种类（1）尺寸误差。尺寸误差是指加工后的零件尺寸与设计尺寸之间的差异。这种误差可能是由于机床、刀具或工件的制造误差，也可能是由于测量误差。尺寸误差可能导致零件的装配不良，甚至无法使用2。（2）形状误差。形状误差是指加工后的零件形状与设计形状之间的差异。这种误差可能是由于机床、刀具或工件的制造误差，也可能是由于切削条件的影响。形状误差可能导致零件的功能降低，例如磨损加快或振动增加。（3）位置误差。位置误差是指加工后的零件位置与设计位置之间的差异。这种误差可能是由于机床、刀具或工件的制造误差，也可能是由于装夹误差。位置误差可能导致零件的配合不良，例如轴孔配合不当。（4）装夹误差。装夹误差是指由于工件的装夹不当导致的加工误差。例如，使用不合适的夹具、夹紧力不足或过紧、装夹变形等。装夹误差可能导致加工过程中的振动、变形或损坏。（5）切削条件误差。切削条件误差是指由于切削条件的变化导致的加工误差。例如，切削速度、进给速度、冷却液等的变化。切削条件误差可能导致刀具的磨损加快、工件表面质量降低等3。1.2 误差来源（1）机床误差。机床误差是由于机床的制造缺陷或使用过程中的磨损导致的误差。例如，导轨的直线度误差、主轴的回转误差等。机床误差是导致尺寸和形状误差的主要原因之一。（2）刀具误差。刀具误差是由于刀具的制造缺陷或使用过程中的磨损导致的误差。例如，刀具的几何形状和尺寸偏差等。刀具误差可能导致加工表面的粗糙度增加或形状误差。（3）工件误差。工件误差是由于工件的制造缺陷或装夹不当导致的误差。例如，工件的定位面不准确、装夹变形等。工件误差可能导致加工过程中的振动、变形或损坏。（4）夹具误差。夹具误差是由于夹具的制造缺陷或使用过程中的磨损导致的误差。例如，定位元件的磨损、夹紧机构的失灵等。夹具误差可能导致工件的定位不准确或装夹变形。（5）测量误差。测量误差是由于测量设备的制造缺陷或使用过程中的误差导致的测量结果偏差。例如，卡尺的示值误差、千分尺的校准误差等。测量误差可机械加工工艺对零件加工精度的影响及控制措施张芬芬江苏省高淳中等专业学校，江苏 南京 211300文章编号：2096-3092（2024）02-0115-03作者简介：张芬芬，女，本科，讲师，研究方向为数控机械。技术与创新 技术与创新 2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料116能导致对加工表面的质量评估不准确，进而影响零件的使用性能。2 机械加工工艺对零件加工精度的影响因素在机械加工过程中，各种因素都会对零件的加工精度产生影响。2.1 材料的选择不同的材料具有不同的物理特性和加工性能，这将直接影响零件的加工精度。例如，硬度较高的材料在加工过程中容易产生刀具磨损，从而影响零件的尺寸精度。因此，在选择材料时应考虑其硬度、塑性和热膨胀系数等因素，以确保零件的加工精度4。2.2 机床的性能和精度机床的刚性、稳定性和定位精度等因素决定了零件在加工过程中的稳定性和精度。例如，机床刚性不足或导轨精度不高可能导致零件加工时产生振动和变形，从而影响加工精度。因此，在进行机床选择时，应考虑其性能指标，并确保其能够满足零件加工的要求。2.3 刀具的选择和刀具磨损刀具的材料、几何形状和尺寸等因素决定了切削力的大小和方向，从而影响零件的加工精度。刀具磨损会导致刀具尺寸和几何形状的变化，进而影响零件的加工尺寸和形状精度。因此，在选择刀具时应考虑其材料和质量，并定期进行检查刀具和更换刀具，以确保刀具的精度和性能。2.4 加工工艺参数的选择加工工艺参数包括切削速度、进给速度、切削深度等因素。这些参数的选择应综合考虑材料的性质和机床的性能，并进行合理调整，以确保零件的加工精度5。机械加工过程中的各种因素都会对零件的加工精度产生影响。在实际加工中，应针对不同的因素采取相应的应对措施，以提高零件的加工精度并满足设计要求。3 控制机械加工工艺对零件加工精度的影响3.1 提高生产效率提高机械加工工艺可以显著提高生产效率。当零件的加工精度提高后，产品的合格率也会相应提高，意味着减少了因为不合格而产生的返工和浪费。同时，提高加工效率意味着降低了生产成本，提高了企业的竞争力。例如，某机械加工厂采用了先进的数控机床和精密的测量设备，对工件进行高精度的加工。由于加工精度的提高，产品的合格率得到了显著提升，返工率降低了 30%，生产成本大幅下降，生产效率得到了大幅提升。3.2 提升产品质量提高机械加工工艺可以显著提升产品质量。在机械制造业中，零件的加工精度对于产品的性能和使用寿命有着重要影响。提高加工精度可以减少零件的误差，提高产品的稳定性和可靠性，从而提升产品的质量。例如，在汽车制造业中，发动机零件的加工精度对于发动机的性能和寿命有着重要影响。采用高精度的数控机床进行加工，可以确保零件的尺寸和形状精度达到设计要求，从而提高发动机的性能和可靠性，提升汽车的整体质量。3.3 提高市场竞争力提高机械加工工艺可以增强企业的市场竞争力。在激烈的市场竞争中，只有不断提高自身的技术水平和产品质量，才能在市场中立于不败之地。提高机械加工工艺可以提升企业的核心竞争力，使企业在市场中获得更多的竞争优势。例如，某机械加工企业通过引进先进的机械加工设备和工艺技术，提高了零件的加工精度和生产效率，降低了生产成本，从而在市场竞争中获得了更多的市场份额和利润。3.4 推动技术进步提高机械加工工艺可以推动机械制造技术不断进步。随着科学技术的不断发展，新的机械加工技术和设备不断涌现，这些新技术和新设备的应用可以显著提高零件的加工精度和生产效率。因此，提高机械加工工艺可以促进机械制造技术的进步和发展。例如，近年来数控机床和 3D 打印技术的应用越来越广泛，这些技术的应用可以提高零件的加工精度和生产效率，推动机械制造技术的进步和发展。未来，随着人工智能、物联网等新技术的应用，机械制造技术将迎来更加广阔的发展空间。4 机械加工工艺对零件加工精度影响的控制措施机械加工工艺对零件加工精度的影响不容忽视。造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月 技术与创新技术与创新117为了确保零件的加工精度，需要采取一系列应对措施加以控制。4.1 控制温度机械加工过程中，温度的变化对零件的加工精度有很大影响。例如，在铣削过程中，如果温度过高，会导致刀具磨损加剧，进而影响零件的尺寸和形状精度。因此，需要采取措施控制温度。例如使用冷却液，在铣削过程中通过将冷却液喷洒到刀具和工件上降低温度，减少刀具磨损，从而保证零件的加工精度。4.2 选择合适的刀具刀具的选择对零件的加工精度至关重要。不同种类的刀具具有不同的切削性能，因此需要根据零件的材料、加工要求等因素选择合适的刀具。例如，对于硬质合金材料，应选择硬度高、耐磨性好的刀具；对于铝合金材料，应选择韧性好、耐磨损的刀具。同时，在选择刀具时还需要考虑刀具的几何形状和参数，如刃口半径、切削刃形状等，以确保刀具能够满足加工要求。4.3 提高机床精度机床是机械加工的核心设备，其精度直接影响零件的加工精度。因此，提高机床精度是保证零件加工精度的关键。为了提高机床精度，可以采用以下措施：（1）定期对机床进行维护和保养，确保机床各部件的正常运转；（2）采用高精度的传动系统，如滚珠丝杠、直线导轨等；（3）采用先进的控制系统，如数控系统，实现高精度的控制。4.4 合理安排工艺流程工艺流程是保证零件加工精度的关键环节。合理的工艺流程可以减少零件在加工过程中的变形，从而提高零件的加工精度。例如，在车削过程中，可以先进行粗车削，再进行精车削。粗车削可以去除大部分余量，减少精车削时的切削力，从而减小零件变形。同时，合理的热处理工艺也可以控制零件的内应力，减少变形。4.5 加强检验与测量检验与测量是确保零件加工精度的必要手段。通过定期对零件进行检验与测量，可以及时发现并纠正加工过程中的问题，从而保证零件的加工精度。例如，在铣削过程中可以通过测量工件的尺寸和形状精度来检查铣削过程是否符合要求。如果发现尺寸或形状精度不符合要求，需要及时调整铣削参数或更换刀具，以确保零件的加工精度。4.6 创新机械加工技术（1）机械加工技术的创新可以提高加工设备的精度和稳定性。在传统的机械加工过程中，由于加工设备的限制和工艺的局限性，往往难以达到较高的加工精度要求。而通过引入新的机械加工技术，如数控加工、激光加工等，可以大幅提高加工设备的控制精度，减少加工误差，从而提高零件的加工精度。（2）机械加工技术的创新可以提高加工工艺的稳定性和可控性。在传统的机械加工过程中，往往需要多次的试制和调整才能达到理想的加工精度。而通过创新的机械加工技术，如先进的刀具材料和涂层技术、新型的切削参数选择方法等，可以提高加工工艺的稳定性和可控性，减少试制和调整的次数，从而降低加工误差，提高加工精度。（3）机械加工技术的创新可以提高加工过程的效率和精度。在传统的机械加工过程中，往往需要较长的加工时间和复杂的操作步骤，容易出现误操作和加工失误。而通过创新的机械加工技术，如智能化加工系统、自动化控制系统等，可以实现加工过程的自动化和智能化，提高加工效率和精度。5 结束语综上所述，对于零件加工精度受到的影响，文章主要对机械加工过程中的各种因素进行分析，并且从控制温度、选择合适的刀具、提高机床精度、合理安排工艺流程、加强检验与测量及创新机械加工技术等方面入手探讨如何控制机械加工工艺对零件加工精度的影响。研究表明，控制机械加工工艺可以提高生产效率、提升产品质量、提高市场竞争力以及推动技术进步。此外，机械制造企业应该不断引进新的技术和设备，加强技术研发和创新，以提高自身的技术水平和核心竞争力，适应不断变化的市场需求。参考文献1 李嵩松,马蔷,侯明鹏,等.基于典型零件加工要素的砂型成形机关键几何误差分析与补偿J.制造技术与机床,2023(9):181-188.2 赵静.机械加工工艺对零件加工精度的影响与控制研究J.造纸装备及材料,2023,52(6):110-112.3 诸进才,胡艳娥.精密孔系零件数控加工精度原位修正方法研究J.机械设计与制造,2023(6):172-175.4 周树强.基于典型多孔零件加工的精度应用技术研究J.工具技术,2023,57(2):144-147.5 易茜,李聪波,潘建,等.薄板类零件加工精度可靠性分析及工艺参数优化J.中国机械工程,2022,33(11):1269-1277.