分析零件加工中汽车机械加工工艺对精度的影响

2020-09-10谢迎侠李建娜

内燃机与配件 2020年20期

谢迎侠李建娜

摘要：21世纪以来，我国经济不断发展，社会不断变革，工业化水平不断提升，机械制造业也得到了快速发展。与此同时，我国汽车行业对于机械加工工艺的精度要求不断提升，机械加工工艺不仅严重影响着零件精度的发展，还制约着整体汽车企业的发展。因此，笔者对于汽车机械加工工艺与零件精度之间的关系展开分析，对我国汽车企业中机械加工工艺的发展现状展开研究，并通过对国外先进经验的借鉴，来提出一些具有可行性和科学性的意见。

关键词：工业化水平;机械制造业;零件精度;机械加工

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2020）20-0070-02

0 引言

在目前的企业机械加工过程中，影响零件精度的因素有很多，但最关键的因素还在于机械加工工艺。当机械加工工艺足够科学、合理时，零件精度就高。当机械加工工艺过程中存在缺陷，缺乏科学性时，零件精度就低。可以看出，机械加工工艺与零件加工精度之间的联系相当紧密，如果能够利用好两者之间的关系，那么就能提升零件加工精度水平。

1 机械加工工艺对零件加工精度的意义

目前我国的机械加工工艺指的是工厂使用机械化的加工手段，来对零件毛坯进行加工，将其形状和尺寸按照生产所需进行调整。在我国绝大部分的工厂使用的机械加工工艺都是数控。也就是通过机械加工工艺，将零件毛坯加工成生产所需的零件，但是一旦加工过程出现尺寸或者形状误差时，就会大大影响到零件精度。我国目前很多工厂采用的机械加工工艺方式都是粗加工，也就是先对零件进行粗加工，再根据所需对其进行进一步的精加工，最终将其包装成一个完整的零件。要想获得高精度的零件，就必须在进行机械加工时量好尺寸，减少误差，只有当零件的三种几何参数与要求的几何参数达到一致以后，才能生产出高精度的零件。

2 汽车机械加工工艺影响零件加工精度的主要因素

2.1 数控编程因素

在工厂进行零部件机械加工工艺时，工作人员在进行机床操作时一般采用数控编程的方式。而数控编程的运用对于生产高精度的零件很有帮助，如何应用数控边控生产高精度的零件变成了机械加工工艺过程中的重要课题。首先，工作人员在进行数控编程的开始阶段时，要确定好编程原点，选择适当的原点，这样才能保证之后的编程环节顺利进行。在初始阶段一定要避免尺寸误差，做好尺寸换算工作。其次，就是在进行数据管理工作时，操作人员要选择合理的数据处理节点，做好节点计算，这样才能选择出正确的加工方式，才能保证零件的精度，才能提升效率。最后，插补方式的选择要具有可行性，只有插补方式足够科学、可行，才能保证零部件的精度。虽然不管选择何种插补方式，最终都会产生误差，但还是要在能力范围内将误差降到最低，这样才能避免机床错位现象，提高零件精度，保证整体加工工程的顺利运行。

2.2 热变形因素

前文所述，汽车机械加工工艺的合理与否会大大影响零件精确度，而热变形因素，又是其中的主要影响因素。一旦在汽车企业进行机械加工工艺过程中，机床器械等发生热变形现象，那么零件精度会受到很大影响。而热变形现象又是很难避免的，当机床经过长时间的加工工作以后，机床的整体或部分都会出现不同程度的温度上升现象，这不仅会破坏机床结构，还会降低零件精度。那么机床热变形现象又是如何形成的呢，经过实地考察，笔者发现，一旦机械加工工艺过程中，零件长度过长，机床在加工过程中就很容易出现表面温度升高的现象，当表面温度上升以后，零件内外就会出现温度很大的线型，此时就很容易出现热变形现象。除了热变形现象，还有一种刀具变形现象，也会影响零件精度。当刀具在进行作业时，会因为切割产生摩擦热量，最终使零件变形，零件精度下降。

2.3 受力变形

汽车在进行机械加工时，设备中的各个结构都会承受不同程度的压力，而这些都会使汽车加工工艺系统中出现首例变形现象。当汽车机械加工工艺系统在实际工作当中，各个设备结构不仅要承担本身的压力，还要承受零件强度，以及系统中来自于刀具和夹具等设备的工作压力，一旦进行长时间作业，就很容易出现零件下移或变形的现象。而一旦出现受力变形现象，汽车机械加工系统就无法正常运行下去。要想解决这种受力变形现象就必须要从以下几个角度入手。

第一，要根据汽车机械加工系统的实际工作情况进行零件退火处理，只有将热应力充分降低才能改善受力变形现象。第二要对汽车机械加工系统中比较脆弱的装置和零件进行升级和固化，增强系统的抗压能力，提升自身抗压能力，从而减少受力变形现象的发生，提高工作效率，减少成本。

2.4 内部因素

影响汽车机械加工工艺零件精度的内部因素主要有几点，一是安装过程缺乏规范性;二是加工过程的精确度太低。而其中最关键的影响因素还在于机床自身的几何精度误差。一旦机床自身出现问题，那么生产出来的所有零部件都会出现问题，所有零件的精度值都达不到生产要求。而机车机械加工的很多设备都是大型设备，安装过程繁杂，组合过程繁琐，很容易出现误差，一旦哪个部分出现差错，带来的损失将严重影響企业的发展。

3 机械加工工艺中存在的缺陷

因为我国的工业化水平相对西方发达国家还不够高，机械加工工艺的发展进程较晚，因此机械加工工艺的发展现状与西方发达国家差距很大，整体技术水平比较低下。这不仅是因为投入成本太少，资金短缺，还因为对于机械加工工艺的管理不到位，管理水平低下。这些因素都影响着我国机械加工工艺的发展，而机械加工工艺的落后必将导致零件精度下降。主要表现在这几个方面。

第一，目前的机械加工工艺方法比较落后，不够先进。加工工人的技术熟练度不够，对零件尺寸的拿捏不够精准，操作也不够规范，这些都大大降低了零件的精度，导致生产出来的零件不合格率很高，不仅增加了成本，还影响了整体进度。

第二，目前我国的机械加工技术落后，缺乏研发资金，因此核心技术都是从国外引进，没有建立起自主生产技术链，要想提高零件精度，就必须要加大研发力度，提升加工技术。

第三，要注意外部因素的影响，一旦机械加工工艺受到外部因素影响，零件就很容易出现变形、位移、摩擦现象，大大降低零件精度。

第四，零件加工会产生大量的摩擦热量，很容易使机床变形，刀具变形，最终会直接影响生产出来的零件质量。

4 提高汽车机械加工工艺水平的方法

只有将以上所提到的几个影响因素加以改善，才能从根本上保证零件精度，只有保证机械加工工艺过程中受到的干扰足够小，才能真正提升零件的加工质量，只要将工作人员的技术水平进行充分提升，才能长期保证零件精度和质量。

4.1 改进机械加工工艺系统设备

要想解决机械加工工艺系统中的几何精度问题，必须要先找到问题的根本，从根源上进行分析，一次性解决，避免后患。笔者在分析机械加工工艺中的几何精度问题时，充分结合实践，发现主要是这几个方面出现了问题：第一是安装使用不规范、第二是操作不够精准、第三是没有精准定位、第四是使用不规范造成的精度问题。对此，笔者建议可以引进专业的修正设备。通过引进专业的修正设备，不仅可以减少使用不规范带来的损失，还能通过设备对系统进行修复，保证系统几何精度的准确性。

4.2 应对措施和改进意见

要想解决机械加工工艺系统运行时因为变形和热变形导致的受力变形现象，就必须要从以下几个角度入手。第一，要对系统中比较脆弱的部分进行加固和升级，将系统的承压力提升，这样才能减少外部因素的影响，减少受力变形现象。第二，要控制住系统运行的时间，建立预警机制，一旦超过系统承受范围内，立刻叫停，降低运行强度。第三是对系统中的零件进行热加工处理，提高零件的耐热度，增加零件的抗压性，对于因为摩擦出现的热变形现象，可以适用润滑油，减少摩擦，从而从根本上减少热量的产生。如果没有润滑油，还可以用冰水降温等方式，只要能将系统当中的热量降下来，就能保证系统正常运行，就能减少摩擦，减少受力变形现象。

4.3 对温度进行把控

要想提升零件的精度，就必须对机械加工系统中的温度进行严格把控，只有当温度符合要求时，才能生产出来高精度的零件。在系统运行时，无论温度过高或者过低，都会对加工过程造成影响，当温度过高时，要采取冰水降温方式，对温度进行把控，降低温度带来的影响，提升零件的精確度。

4.4 提升工作人员的操作水平

目前，我国的机械制造市场竞争越来激烈，企业在进行机械制造时只注重系统投资，不重视技术人员的水平提升，这就使得生产过程中的专业性大大下降，对此，笔者建议，在企业内部要加强技术人员的技能培训，提升技术人员的理论水平和实际操作能力，减少人为失误，提升工作效率。

5 结语

从前文所述可知，机械加工工艺与零件精度之间的联系很紧密，如果加工工艺得不到优化，零件精度就得不到保证，要想真正保证零件精度，提升企业竞争力，就必须要对机械加工系统进行优化。通过这次研究，笔者提出了一些意见，希望能够促进我国汽车机械加工工艺的提升。

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