机械加工工艺过程及对零件精度的影响探索

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1棚.械加工的工艺流程与制定工艺的路线1.1机械)jn-r的工艺流程机械加工的丁艺是从前期生产过程与后期加工T艺的过程共同组成的 ，在这两个过程中对于加丁与生产技术都有严格的要求 ，在严格的技术控制下 ，把原材料和半成品制作成成品的过程叫做机械生产过程。机械生产过程中 ，还包括了保存原材料与运输原材料 ，前期准备T作、毛坯制造及零部件的加丁与热处理等T作。这样可以看得卅来机械加工生产过程包含了非常丰富的内容。现代企业通常都利用比较先进的系统工程学来组织与指导企业生产的过程 ，所以在科学方法的管理下更加趋于科学化 ，这样极大的提高了企业生产效率与生产产品的质量 ，t：企业在竞争激烈的市场中取得胜利起到了积极的作用。

生产机械的零部件的过程是由几道不同顺序的工序来组成的 ，直接把原材料加T成成品的过程我们称之为工艺过程 ，这是-道极为重要的环节 ，企业-般通过工艺过程来完成单个或者批量的零件生产。

1.2 机械加工工艺的制定路线拟定好加丁零部件的 艺路线 ，确定好每-道丁序的尺寸以及所要使用的设备等 ，这两道步骤组成了制定机械加工T艺的规程。制定T艺的路线-般需要遵守以下的原则 ：1)基准面需要优先加工 ，对于加T的过程要划分成几个阶段 ，先加] 平面以后再加T孑L以确保平面与孑L位置的精度。

2)精粗的加工需要分开进行 ，合理的选择机械设备及合理的安排好热处理的时间。

2机械；bu'r的工艺对于零部件精度的分析机械加T质量的衡量标准就是加T的精度。机械加1-的精度是指零件在加T之前的设想与加T之后的实际情况相符合的程度 ，影响机械]Jn v.精度的因素很多。实际丁作中 ，在相同的条件下使用同-方法加丁 的零部件产品在精度方面也不会完全-致 ，冈为各种因素所产生的误差是在所难免的 ，这种加T的误差也是会-直存在的。

在实际T作当中 ，加l 精度-般是Fh加-lr误差来表示的 。

当加T 之后的零件与加-1：之前对零件的设想有所 人时 ，-般会称这种偏差为加-I 误差。零件在加-I 的过程当中 ，加T表面和几何形状与几何形状基准之间所产生的误差需要在指定范同内 ，如果误差越型表示零部件的加工精度就越接近设计值。

在机械加 过程中 ，对加1的精度造成影响的因素众多 ，这样的因素-般 现在加T丁艺过程中 ，因此 ，造成了多种多样的原始误差产生。原始误差是与加T丁艺的本身结构状态有着密不可分的联系 ，同时还和切削的过程有关联。原始误差主要包含两大类 ：第-类 ：机械加1二T艺的几何误差。

主要是指 ：加T方法上的原理性误差 ，机床上的几何误差以及调整误差 ，刀具与夹具所制造的误差 ，丁艺系统的磨损所导致的误差等。

主要是指工艺系统的热变形所产生的误差 ，T件残余应力所产生的物产等。

通过对上述加T误差的相关分析可见 ，实际T作中 ，要利用科学的加T技术 ，尽量减，'b/JIVF.过程中所产生的误差 ，从而使机械加工的精度与经济效益得到提高。以下是对机械加工过程中对于影响零部件因素进行分析。

机械加工工艺包含了工件、机床、夹具与工具 ，在运用这些工具过程当中 ，-般会因为夹紧力、切削力、重力的影响 ，使得加1工艺的系统产生变形。如果变形发生 ，就会让原本处在静态的几何关系发生转变 ，从而影响到零部件的精度。如果想要把这种误差所产生的影响降至最低 ，就需要尽量将工艺系统的受力变形降至最低。

在机械加T的过程当中 ，热处理的技术是必要的应用技术之-。但是 ，各种的热影响又会让T艺系统卅现热变形 ，从而使各种工具的几何关系或运动关系产生破坏性的影响 ，进而出现误差。尤其是加T大件的零部件方面 ，热变形所带来的误差- 般会占到总误差的40%-70%左右。

3)除上述几种因素对零部件精度所产生的影响之外 ，现在常用的计算机数控技术也会对零部件的精度产生影响。

现代的制造技术正在不断的发展 ，使用计算机数控机床更加普遍。所以 ，数控机床利用的高新计算机技术来全权控制机械加T技术 ，就能够大量节省人力成本。另外 ，计算机数控技术还能使用人类所无法使用的精密型仪器来加-f 原材料 ，在提高零部件精度的同时还能提升丁作的效率。尽管计算机数控技术能够避免或是减少因人为而产生的很多误差 ，但是 ，计算机数控技术自身也是有会产生误差的缺点存在 ，例如选择编程的原点、加工的路线、插补运算以及拟合轨迹等都会使计算机数控技术出现误差。

(下转第7页)2013年第11期总第131期SlLIC0N 1I/ALLEY参数、绿色特性等参数与加工任务的T艺参数、生产计划等相关参数作为调度问题进行输入 ，选择成本、时间、质量、资源消耗与环境影响作为机械加工的优化目标 ，通过合理安排获取优化调度方案 ，最终使机械加工系统在生产过程中降低资源的消耗 ，减少对环境的负面影响 ，建立的绿色制造的机械加T系统任务优化调度框图模型如图2。

图2中 ，机械加T系统实物流以黑色箭头表示 ，在进行产生作业的过程中 ，会伴随H现资源消耗及对环境的影响问题 ，调度问题的参数流以白色箭头来表示 ，通过对加工时间、加T质量、加工成本、加T环境目标、加 I 资源目标等参数进行优化 ，最终完成绿色制造的机械加T任务优化调整。

1.2 面向绿色制造的机械加工系统任务优化调度的数字模型的内容与目标首 先 ，建 立 二三元组 数字模 型 ， 元 组数 字模 为 ：JpIy。

其中 为调度模型中的变量参数集 ，包括加工任务参数子集 ，设为J，机床参数子集 ，设为 M，0lJ，M。其中 ，J子集之中包含了加工时间、加工优先级、加工任务参数、加TT艺参数、交货期 ；M子集中包含了结构设计、辅助装备、机床成本、机床质量、噪音性能、能耗特征 、机床空闲时间、切削溶液耗量。

元组数字模型中 B代表的是调度模型的约束集 ，B内容主要包括机床负荷均衡约束、加工任务工艺要求的约束、加工任务最早开工时间约束 、加工方式约束等。

(上接第2页)3结束语随着当今科技的快速发展 ，机械加工业也取得了空前的发展 ，经济全球化也加速了机械加工工艺技术与国际相关[艺技术的接轨速度。当前 ，中国的机械加工行业 ，在加工工艺的精度、对误差的控制等方面提升很大 ，但是在机械加工]-艺过程中想要完全避免产生误差还需我们投入大量的时间与精力去进行研究与探讨 ，降低相关的因素对零部件精度的影响 ，降低和预防误差的产生要通过利用科学生产来实现 ，从而让机械加工工艺的精度能够更上-层楼 ，加快机械加工业的迅猛发展。