徐志興
（昆明地質勘查院，雲南 昆明 650203）
【摘要】進行機械加工時，許多因素都有可能影響最終的加工精度。機械加工工藝整體水平的優劣直接關係到了產品加工精度的高低，從而對整個機械產品的性能產生較大影響。
關鍵詞 機械加工工藝；加工精度；影響探究
0 引言
在機械加工過程中，零件加工精度是保證零件加工質量的核心部分。加工精度是指通過加工得到零件的實際尺寸、位置等參數與理想參數相符合的程度。在技術條件一定的情況下，通過改進機械加工工藝，無疑會對完善加工工藝、提高加工精度、降低廢品率、增加經濟效益。
1 機械加工工藝簡介
通常所說的機械加工工藝，指的就是：按照加工工藝流程，通過合適的途徑改變生產產品的幾何形狀、尺寸、相對位置以及特性等，完成對生產的加工或半加工。工藝規程就是將工藝過程按照有關規定寫成工藝文件，用來指導或規範產品的整個生產過程。
1.1 機械加工工藝過程
機械加工生產過程所包含的內容非常多，包括原材料的運輸、保存，加工準備階段，毛坯製作和產品的熱處理等工作。工藝過程就是直接改變原材料的幾何形狀、尺寸和特性變成成品的過程。該過程是機械加工中的關鍵環節，它由若干個按順序排列的工序組成。按生產類型可以大致將機械加工分為三類：單件生產、成批生產和大量生產。
1.2 機械加工工藝路線制定機械加工工藝規程的制定主要由以下幾方面確定
1.2.1 規範合理的零件加工工藝路線
1.2.2 各工序所需的工序尺寸
1.2.3 完成各工序需要的工具機設備，制定工藝路線主要堅持的原則
（1）對於基準面優先加工，在加工過程中，先平面後孔的加工次序，這是為了保證平面和孔有足夠的相對位置精度；
（2）加工過程中有粗加工和精加工，分開加工注意次序，根據具體的零件選擇合適的加工設備與熱處理方法。
2 一些機械加工工藝對加工精度影響的具體原因
2.1 工藝系統的幾何精度對加工精度的影響
工藝系統主要包括工具機、工件、刀具和夾具等。工藝系統的幾何精度會影響到零件的加工精度。首先是工具機的影響，由於工具機自身製造時會存在誤差，加工出來的零件的形狀以及位置精度便會不足。然後是刀具的影響，因為刀具加工時直接與工件接觸，時間長了，刀具的磨損便會十分嚴重。還有是夾具的影響，在零件加工過程中，需要將零件進行固定後才能進行加工，這時就需要使用夾具。夾具的誤差主要有以下幾個方面：一是夾具本身的製造誤差，二是使用過程當中產生的定位誤差和安裝誤差，三是長期使用後的磨損誤差。刀具出廠時由於製造工藝的問題自身也可能存在一定的誤差，但是這種誤差可以通過工具機的調整而進行調節。因此對於加工零件來說沒有直接的影響。在整個系統當中，為了將零件進行有效的固定，使其保持和刀具之間一定的位置，這就需要使用夾具，夾具的誤差主要包括出廠時的製造誤差以及在使用過程中產生定位誤差以及安裝位置不準確造成的誤差。
2.2 工藝系統的熱變形對加工精度的影響
2.2.1 工件熱變形對精度的影響
一般來說工件熱變形在精加工中影響比較嚴重，特別是長度長、而精度要求高的零件。為減少這些誤差可以採取的措施：在切削時使用充分的切削液減少表面升溫。也可採取誤差補償法：在裝夾工件時使工件表面產生微量的夾緊變形，以此來減少切削時工件單面受熱而拱起的誤差，或降低切削用量以減少切削熱和摩擦熱，也可以採用粗加工後停機以待熱量散發後再進行精加工。
2.2.2 刀具熱變形對加工精度的影響
主要由切削熱引起的。連續切削時，刀具的熱變形在切削初始階段增加很快，隨後變得較緩慢，經過不長時間後便趨於平衡狀態。為減少熱變形應合理選擇切削用量和刀具的幾何參數，並給予充分的冷卻潤滑。
2.2.3 工具機熱變形對精度的影響
工具機在工作過程中，受到內外熱源的影響，各部分溫度將逐漸升高。由於各部件的熱源不同，分布不均勻，以及工具機結構的複雜性，因此各部件的溫升不同，而且同一部件不同位置發生變化，破壞了工具機原有的幾何精度而造成加工誤差。對工具機熱變形我們可以從以下幾個方面進行解決：一是減少產熱，從此角度出發可以隔離熱源或者改善熱源降低產熱；二是增加散熱，從此角度出發，可以採取合適的冷卻方法，充分吸收加工過程中散發的熱量；三是控制環境溫度恆定，或者使工具機加速達到熱平衡的狀態，從而減少工具機熱變形對加工精度的影響。
2.3 工藝系統的受力變形對加工精度的影響
工藝系統在進行高強度的加工過程中會受到各種力的作用，在長期的受力狀態下，工藝系統會發生輕微的變形。工藝系統的刀具等部件的相對位置是在設備靜止的情況進行調整的，而隨著工藝系統受力變形，這就會導致刀具等部件的相對位置發生變化，使得切削過程當中刀具的運動軌跡也出現相應的改變，從而導致加工精度下降。針對這種原因引起的加工誤差，可以通過降低整個系統的受力來完成。早實際的操作過程當中可以採取以下幾種方式：第一，增強整個工藝系統的剛度，從而有效地提升對外力作用的抵抗。第二，降低工藝系統的載荷，從而防止出現變形。
3 機械加工工藝對加工精度的應用辦法
3.1 解決加工精度內在因素的辦法
可採取一定的補償技術來對，設備出廠本身所帶的誤差、使用中的因磨損產生的誤差進行控制，來確保構件誤差在實踐中，能達到其可接受的範圍之內。正常來看，在高精度的工具機設備系統中，其會配置有相應的誤差補償控制構件，使用單位以及工作人員能夠根據加工需求對其做一定的矯正。可採用：（1）一些專業的矯正軟體，來專門用作工具機各構件磨損的技術矯正，一般的普通工具機而言，其磨損校正只有通過參考校正尺數據、手動操作設置補償螺母來實現系統及構件的誤差補償；（2）在實際的生產實踐中，可輸入相應的補償數據，再由軟體自行運行，便可實現參數的修改；（3）採用軟體編程，例如：CAD、CAPP、CAM、DNC、EDM、PDM、MES、MPM 等 PLM 軟體產品。選擇[加工]―[其它加工]―[銑螺紋加工]命令，一般包括：粗加工第一刀、粗加工第二刀、粗加工第三刀、粗加工第四刀、精加工、程序結束、宏程序名、起始高度、終止深度、螺距、循環等11的步驟，並根據所加工的螺紋填寫好加工參數。
3.2 解決加工精度外在因素的辦法
可通過調整工藝加工系統的受力，來對被加工零件精度進行把控，從而使整個系統的受力均衡。具體的做法主要有：（1）改造工藝系統本身相對薄弱的構件及部件進行改造，來提升工藝系統本身的剛度，提高系統對外部受力的抵抗性能，切實防止加工系統因受力而發生形變，導致加工誤差。（2）可通過縮短整個工藝系統的載荷量，減少系統外力的大小，從根本上實現設備的變形預防。（3）機械加工工藝系統在運行中會產生導致系統發生形變的熱應力、切削應力。因此，為減少熱應力，一定要對熱加工的零件進行退火處理，嚴格避免粗加工所產生的額外應力，確保工作零誤差。
4 結語
為儘快提高我國機械加工技術水平、增強競爭力，我們要在現代綜合集成製造技術的基礎上，融合先進的管理理念和信息技術進而有效提高產品加工精度。雖然我國的科學技術在飛速發展，加工工藝技術也在不斷的提高，為了使加工精度保持允許的誤差範圍內，這就要求相關工作人員不斷的試驗、仔細的分析研究，提高加工工藝技術水平，提高加工精度。
參考文獻
［1］陳曉光.機械加工工藝對加工精度影響的研究[J].赤子，2013（05）：208.
［2］何紅偉.機械加工工藝對加工精度影響的研究[J].中國新技術新產品,2013,04:152.
［責任編輯：薛俊歌］
（昆明地質勘查院，雲南 昆明 650203）
【摘要】進行機械加工時，許多因素都有可能影響最終的加工精度。機械加工工藝整體水平的優劣直接關係到了產品加工精度的高低，從而對整個機械產品的性能產生較大影響。
關鍵詞 機械加工工藝；加工精度；影響探究
0 引言
在機械加工過程中，零件加工精度是保證零件加工質量的核心部分。加工精度是指通過加工得到零件的實際尺寸、位置等參數與理想參數相符合的程度。在技術條件一定的情況下，通過改進機械加工工藝，無疑會對完善加工工藝、提高加工精度、降低廢品率、增加經濟效益。
1 機械加工工藝簡介
通常所說的機械加工工藝，指的就是：按照加工工藝流程，通過合適的途徑改變生產產品的幾何形狀、尺寸、相對位置以及特性等，完成對生產的加工或半加工。工藝規程就是將工藝過程按照有關規定寫成工藝文件，用來指導或規範產品的整個生產過程。
1.1 機械加工工藝過程
機械加工生產過程所包含的內容非常多，包括原材料的運輸、保存，加工準備階段，毛坯製作和產品的熱處理等工作。工藝過程就是直接改變原材料的幾何形狀、尺寸和特性變成成品的過程。該過程是機械加工中的關鍵環節，它由若干個按順序排列的工序組成。按生產類型可以大致將機械加工分為三類：單件生產、成批生產和大量生產。
1.2 機械加工工藝路線制定機械加工工藝規程的制定主要由以下幾方面確定
1.2.1 規範合理的零件加工工藝路線
1.2.2 各工序所需的工序尺寸
1.2.3 完成各工序需要的工具機設備，制定工藝路線主要堅持的原則
（1）對於基準面優先加工，在加工過程中，先平面後孔的加工次序，這是為了保證平面和孔有足夠的相對位置精度；
（2）加工過程中有粗加工和精加工，分開加工注意次序，根據具體的零件選擇合適的加工設備與熱處理方法。
2 一些機械加工工藝對加工精度影響的具體原因
2.1 工藝系統的幾何精度對加工精度的影響
工藝系統主要包括工具機、工件、刀具和夾具等。工藝系統的幾何精度會影響到零件的加工精度。首先是工具機的影響，由於工具機自身製造時會存在誤差，加工出來的零件的形狀以及位置精度便會不足。然後是刀具的影響，因為刀具加工時直接與工件接觸，時間長了，刀具的磨損便會十分嚴重。還有是夾具的影響，在零件加工過程中，需要將零件進行固定後才能進行加工，這時就需要使用夾具。夾具的誤差主要有以下幾個方面：一是夾具本身的製造誤差，二是使用過程當中產生的定位誤差和安裝誤差，三是長期使用後的磨損誤差。刀具出廠時由於製造工藝的問題自身也可能存在一定的誤差，但是這種誤差可以通過工具機的調整而進行調節。因此對於加工零件來說沒有直接的影響。在整個系統當中，為了將零件進行有效的固定，使其保持和刀具之間一定的位置，這就需要使用夾具，夾具的誤差主要包括出廠時的製造誤差以及在使用過程中產生定位誤差以及安裝位置不準確造成的誤差。
2.2 工藝系統的熱變形對加工精度的影響
2.2.1 工件熱變形對精度的影響
一般來說工件熱變形在精加工中影響比較嚴重，特別是長度長、而精度要求高的零件。為減少這些誤差可以採取的措施：在切削時使用充分的切削液減少表面升溫。也可採取誤差補償法：在裝夾工件時使工件表面產生微量的夾緊變形，以此來減少切削時工件單面受熱而拱起的誤差，或降低切削用量以減少切削熱和摩擦熱，也可以採用粗加工後停機以待熱量散發後再進行精加工。
2.2.2 刀具熱變形對加工精度的影響
主要由切削熱引起的。連續切削時，刀具的熱變形在切削初始階段增加很快，隨後變得較緩慢，經過不長時間後便趨於平衡狀態。為減少熱變形應合理選擇切削用量和刀具的幾何參數，並給予充分的冷卻潤滑。
2.2.3 工具機熱變形對精度的影響
工具機在工作過程中，受到內外熱源的影響，各部分溫度將逐漸升高。由於各部件的熱源不同，分布不均勻，以及工具機結構的複雜性，因此各部件的溫升不同，而且同一部件不同位置發生變化，破壞了工具機原有的幾何精度而造成加工誤差。對工具機熱變形我們可以從以下幾個方面進行解決：一是減少產熱，從此角度出發可以隔離熱源或者改善熱源降低產熱；二是增加散熱，從此角度出發，可以採取合適的冷卻方法，充分吸收加工過程中散發的熱量；三是控制環境溫度恆定，或者使工具機加速達到熱平衡的狀態，從而減少工具機熱變形對加工精度的影響。
2.3 工藝系統的受力變形對加工精度的影響
工藝系統在進行高強度的加工過程中會受到各種力的作用，在長期的受力狀態下，工藝系統會發生輕微的變形。工藝系統的刀具等部件的相對位置是在設備靜止的情況進行調整的，而隨著工藝系統受力變形，這就會導致刀具等部件的相對位置發生變化，使得切削過程當中刀具的運動軌跡也出現相應的改變，從而導致加工精度下降。針對這種原因引起的加工誤差，可以通過降低整個系統的受力來完成。早實際的操作過程當中可以採取以下幾種方式：第一，增強整個工藝系統的剛度，從而有效地提升對外力作用的抵抗。第二，降低工藝系統的載荷，從而防止出現變形。
3 機械加工工藝對加工精度的應用辦法
3.1 解決加工精度內在因素的辦法
可採取一定的補償技術來對，設備出廠本身所帶的誤差、使用中的因磨損產生的誤差進行控制，來確保構件誤差在實踐中，能達到其可接受的範圍之內。正常來看，在高精度的工具機設備系統中，其會配置有相應的誤差補償控制構件，使用單位以及工作人員能夠根據加工需求對其做一定的矯正。可採用：（1）一些專業的矯正軟體，來專門用作工具機各構件磨損的技術矯正，一般的普通工具機而言，其磨損校正只有通過參考校正尺數據、手動操作設置補償螺母來實現系統及構件的誤差補償；（2）在實際的生產實踐中，可輸入相應的補償數據，再由軟體自行運行，便可實現參數的修改；（3）採用軟體編程，例如：CAD、CAPP、CAM、DNC、EDM、PDM、MES、MPM 等 PLM 軟體產品。選擇[加工]―[其它加工]―[銑螺紋加工]命令，一般包括：粗加工第一刀、粗加工第二刀、粗加工第三刀、粗加工第四刀、精加工、程序結束、宏程序名、起始高度、終止深度、螺距、循環等11的步驟，並根據所加工的螺紋填寫好加工參數。
3.2 解決加工精度外在因素的辦法
可通過調整工藝加工系統的受力，來對被加工零件精度進行把控，從而使整個系統的受力均衡。具體的做法主要有：（1）改造工藝系統本身相對薄弱的構件及部件進行改造，來提升工藝系統本身的剛度，提高系統對外部受力的抵抗性能，切實防止加工系統因受力而發生形變，導致加工誤差。（2）可通過縮短整個工藝系統的載荷量，減少系統外力的大小，從根本上實現設備的變形預防。（3）機械加工工藝系統在運行中會產生導致系統發生形變的熱應力、切削應力。因此，為減少熱應力，一定要對熱加工的零件進行退火處理，嚴格避免粗加工所產生的額外應力，確保工作零誤差。
4 結語
為儘快提高我國機械加工技術水平、增強競爭力，我們要在現代綜合集成製造技術的基礎上，融合先進的管理理念和信息技術進而有效提高產品加工精度。雖然我國的科學技術在飛速發展，加工工藝技術也在不斷的提高，為了使加工精度保持允許的誤差範圍內，這就要求相關工作人員不斷的試驗、仔細的分析研究，提高加工工藝技術水平，提高加工精度。
參考文獻
［1］陳曉光.機械加工工藝對加工精度影響的研究[J].赤子，2013（05）：208.
［2］何紅偉.機械加工工藝對加工精度影響的研究[J].中國新技術新產品,2013,04:152.
［責任編輯：薛俊歌］
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