孙洋洋 王庆阳

摘要：随着我国社会的进步和科学技术的发展，在机械零件加工方面也有所提高。但是一个精密零件的加工仅仅靠一台加工零件的设备是完全不够的，除此之外还需要良好的加工零件环境和专业的零件加工操作人员。所谓工艺要素就是在零件加工过程中的重要环节。本文从零件的工艺环境要素人手，详细的分析，介绍了工艺路线的优化配置要素，零件装卡要素，加工温度控制要素，平衡要素和优化切削要素。希望给相关文章一些借鉴作用。也希望我国的机械零件加工行业能够发展的越来越好。

关键词：精密零件；加工工艺；影响要素

一、工艺环境要素

精密零件的加工对工艺环境要求非常严格，加工的環境，要在恒温、隔振和净化的情况下进行，其温度应控制在20摄氏度，环境的相对湿度要保持在40摄氏度以内、机床地基的隔振系统固有频率<2HZ、加工区的净化度应为每立方英尺中大于0.11m的微粒含量应不多于10颗，这是保证精密件加工的基础。对于要求更高的精密零件的超精加工，以上环境要素要求，还远远满足不了加工要求，甚至要求在二次恒温间以及独立操作间，才能满足精密件加工要求。

二、工艺路线的优化配置要素

作为精密零件的加工，其加工精度不仅局限在最终工序中，其全部工艺路线制定的是否合理，是保证加工精度的关键所在。一个精密零件的工艺路线，必须经过精心设计、合理优化，才能保证该件的精度指标。首先，应该认真分析零件的几何结构、精度指标的核心部位精度要求、材料特性、热处理要求以及使用性能要求等。然后，合理选择零件的毛坯、合理使用加工设备、采取合理的去应力工艺措施等诸多工艺环节合理配置，在生产组织过程中，严格按工艺流程进行实施，在工序过程中，严格检验。对于一般零件，其工艺路线为：粗加工——时效——半精加工——精加工即可。而对精密零件的加工，这样的加工路线显然是不够的，必须将工艺路线加长，并适当穿插时效处理，并配置超精加工工序，才能保证加工要求。通常工艺流程为：一次粗加工——一次热时效——二次粗加工——二次热时效带振动时效）——半精加工——振动时效即可一一精加工——自然时效（或低温稳定处理）一一精密加工。其中，零件的热处理要求，应根据零件的整体硬度、局部硬度、表面硬度的不同要求，进行适当的穿插安排。而零件精度的稳定处理也非常关键和复杂，简单的一两种方法己无法满足要求，通常根据需要采取多种方式进行，如：去应力退火、低温稳定处理、振动时效、自然时效、甚至采取冷处理等工艺手段，以达到保证精密零件的精度稳定要求。

三、零件的装卡要素

在零件加工过程中，卡紧是完成零件加工中可靠性的关键环节，而卡紧方式、卡点的分布位置、卡紧力的大小是影响零件加工精度的关键。如卡紧方式不得当，则会在一个精密零件的加工过程中，会因卡紧变形，而导致零件精度超差。在精密零件的加工中，卡紧方式的配置为：

（1）卡紧力的方向：优先选用卡紧力的方向为影响零件精度的非敏感方向，这样，因卡紧力使零件产生的弹性变形而带来的精度附加因素减小。

（2）卡紧点的分布：应避免卡紧点集中，使零件的受力集中，导致零件局部变形。采用均化布局的方式，同时，要求卡紧点的位置，必须作用在定位面上，提高卡紧刚度，避免变形。

（3）卡紧力的控制：精加工时，卡紧力的大小至关重要，过大的卡紧力不但不必要，反而会直接影响零件的加工精度。由于在零件的精密加工时，切削力较小，推荐采用定表（千分表）卡紧法，即在每个卡紧点的位置处，支表进行卡紧，表的变化量不大于零件的精度值的1/3即可。

四、加工温度控制要素

在精密零件加工过程中，由于加工中各部位产生的热量不均，使零件产生热膨胀，从而带来加工误差。为此，工艺上应采用对零件整体沐浴冷却以及刀具内冷的组合方式，进行零件加工场温度均化工艺措施，进行温度控制，控制零件加工过程中，因温度不均匀，而导致零件的精度超差的现象。

五、平衡要素

平衡要素包括两个方面：机床自身的热稳定平衡及工件、刀具的平衡。

（1）机床自身的热稳定平衡：精密零件在装卡找正后，不可直接进入加工环节，必须将机床进行运转，使工作母机各关键部件的温度达到均衡稳定后，方可进行精密加工。

（2）工件、刀具的平衡：在精密加工过程中，工件、刀具的平衡至关重要，它是影响精密零件加工的重要因素之一。为满足该类零件的加工需求，带动了高精机床制造业的快速发展，这类机床在结构上，配备有工件、刀具自动平衡系统，对工件或刀具在加工过程中产生的不平衡量进行自动补偿，此外，在工件或刀具安装前，还需对它们做静平衡。对于不具备工件、刀具自动平衡系统的机床，工艺要求，在工件、刀具安装时，应进行静平衡，或使用便携式动平衡测量仪进行校正。

六、优化切削要素

零件加工的刀具、切削液、切削用量是保证工件顺利加工及精度的基础。首先，按工件的材料及零件加工要求选用正确的刀具，优先选用高速、精密刀具，这类刀具具有切削速度高，红硬性好、耐用度高等优势，对高精密加工具有明显优势。其次，必须建立良好的温控环境，正确选择应用好切削液是提高工件精度的关键，它可以稳定零件的精度等级。再次，合理匹配切削用量，可以减小工件在加工过程中的切削力、切削变形、工件的发热与变形等，可以大幅度的提高零件的加工精度。通常，对于高精密零件的加工，选用高速、小切深、小进给的切削用量来完成。在精密零件的加工中，选用一台与之精度相匹配的机床固然重要，同时，还要匹配好优化的工艺路线，并做好上述诸多工艺要素的充分准备，才能加工出高标准的精密零件。

七、结束语

综上所述，对于精密盘状多孔零件的加工，孔隙的加工既是加工的重点，也是加工的难点，对零件整体的加工精度有直接的影响。要保证此类零件的加工质量和精度，要选择合适的机床、制定科学的工艺方案，采用特殊的夹具进行装夹，选择合适的刀具进行切削，并在切削用量上恰当的控制。采取此加工工艺加工出来的样件，符合零件要求，为后面的批量生产加工打下了基础，也为类似零件的加工提供了参考和借鉴。

参考文献：

[1]郑修文.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2015.

[2]陈旭东.机床夹具设计[M].北京：清华大学出版社，2013.

[3]张鹏飞，徐剑.在卧式铣床上横向装夹简易分度装置的设计[J].机械，2008，35（1）：64-66.