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摘要 ：机械加工是我国现代化发展中社会生产与制造的核 心组成，随着我国科学技术水平、教育教学水平的不断提升，机 械加工技术的难度、工艺水平及零件产品质量得到了明显改善， 机械加工总体生产力在不断增强。在机械加工过程中， 工艺对零 件精度是存在一定影响的，只有了解加工工艺带来的具体影响， 才能不断推陈出新，优化加工工艺、改善零件质量。本文从认识 机械加工工艺开始， 分析其具体内容及特点， 并从多角度针对性 分析机械加工工艺对零件精度的影响，并提出优化加工工艺及零件质量的有效策略。
关键词 ：机械加工,加工工艺,零件精度,影响因素
我国各行各业的发展，都离不开机械设备的支持，而机械加 工行业则为机械设备生产、维修提供了坚实的保障， 零件的机械 加工质量与加工工艺息息相关， 受工艺设计、工艺实施水平的影 响，零件加工精度可能会产生差异，对于一些高精度要求的零 件，如果不能保证加工精度，则可能生产的零件无法投入使用， 甚至可能因零件精度不足而影响设备的故障率和使用寿命，因 此，必须保证零件机械加工的精度。基于此，探讨机械加工工艺 对零件精度的影响， 显得至关重要。
1 机械加工工艺
1.1 零件机械加工工艺内容
机械加工工艺，指的是利用机械加工方法、根据图纸信息将 毛坯材料加工成需要的形状、尺寸、性质等合格零件的全过程， 机械加工前进行工艺设计，才能更好的保证零件产品的加工效 果，达到合格的加工质量。加工工艺的设计，是从毛坯料选择开 始至加工结束全过程中的工艺设计内容， 还包括加工顺序、加工 设备选择、加工过程工艺参数等等， 只有保证机械加工工艺的质 量，才能在实施过程中按照工艺得到符合设计要求的零件。
1.2 零件机械加工工艺特点
1.2.1 全面性要求高
通常零件机械加工前，需要确定零件加工的数控方案，并且 需要先进行零件加工的预实验操作，结合试验过程中发现的问 题，不断调整加工工艺， 从加工材料、加工流程、加工精度要求、 加工参数配置等方面全面完善加工工艺，以确保工艺设计能够满足加工需求， 投入生产后得到质量合格的零件产品。
1.2.2 严密性要求高
零件机械加工的质量要求通常较高，尤其是精确度的要求， 直接关系零件投入使用后的效果和安全性，只有零件生产达到 精度要求，才能保证零件之间的衔接性，发挥零件的具体作用。 在零件的机械加工过程中，加工工艺的严密性很重要，加工流 程、加工参数及全过程的设计必须严密， 尽可能地排除其他因素 干扰， 才能按照工艺设计生产出合格的零件。
1.2.3 参数准确性要求高
零件加工的工艺设计中必须考虑各参数的准确性，任何加 工步骤都是遵循工艺要求进行的，一旦某个加工操作中的工艺 参数的数据不准确， 加工生产出的零件将会产生很大偏差， 导致 零件质量达不到要求，甚至可能报废。工艺确定前，必须通过精 准地计算过去零件的几何图形， 并且还需要对数据进行核验， 保 证零件工艺参数都能够达到精准要求。只有这样， 在实际加工的 生产过程中才能按照工艺参数设定加工出合格的产品。
2 机械加工工艺对零件加工精度的影响
2.1 工艺设计阶段的影响
零件机械加工工艺设计阶段，对零件加工精度产生影响的 内容较多，比如零件设计基准、零件加工方法、零件参数计算与 校验、零件的加工工序等等。具体如下 ：①在零件设计基准方 面，加工机械零件一般采用数控机床， 设计基准就是利用机床与 刀具位置的调整， 确定零件加工位置与精度。一般零件加工都会 先进行表面的粗加工，通过粗加工后，才能进行零件的精加工。 在机械加工工艺设计阶段， 从零件生坯选择、加工方法及设备的 选择时就需要考虑零件的设计基准，要保证零件材料是足够的， 在粗加工后能够剩余足够加工零件的材料， 无论是尺寸、形状还 是性质上， 都能满足加工需要。②在零件加工方法选择方面 ：确 定如何加工时， 不仅要考虑加工方法的可操作性， 还需要考虑加 工方法的经济性， 不同工序加工必须遵循经济性原则， 需要对加 工设备、加工工艺整体有所了解， 选择符合经济性原则的加工方 法，但需要同时适应零件的加工精度要求。此外，还需要考虑生 产类型协调性原则， 结合零件加工方式的不同， 选择最契合加工 方法， 尽量便于大规模生产的同时， 保证技术参数要求能符合零件的精度要求， 确保生产出精良的产品。③零件参数计算与校验方面 ：机械加工工艺设计阶段最重要的内容之一就是设计零件 加工的具体参数， 需要结合零件的设计图纸和设备的功能、精度 等方面进行计算、调整，保证按照工艺参数加工后，零件能够符 合实际需求， 保证精度达标。④零件的加工工序方面 ：零件的加 工工序， 也会影响零件的加工精度， 主要是零件按照加工工艺特 点、目的，可以划分为不同阶段，即粗加工、半精加工、全精加 工，在零件初加工时可剔除零件标注的多余材料， 将生胚转变为 粗胚，然后通过进一步精加工处理，在精细化的切割、打磨后， 才能保证零件的精度更高。
2.2 工艺实施阶段的影响
零件的机械加工过程也是工艺实施的全过程，按照设计好 的工艺参数和具体要求进行零件的机械加工处理，才能保证零 件的加工精度。但在这一过程中， 还有很多因素会影响到零件的 加工精度，包括加工过程中的设备误差、人员操作、设备磨损、 加工过程中的热变形、应力形变，这些因素的综合影响下，机械 加工工艺实施阶段的零件加工精度很容易受到干扰，具体情况 如下。
2.2.1 设备误差的影响
机械加工工艺对零件精度的影响与设备误差有关，所有机 械加工设备都存在一定的精度误差， 这是不可避免的问题。但误 差在合理的范围内，才能不会影响零件的加工精度。一般来说， 零件机械加工时已经考虑了设备的误差因素，而如果误差超出 了合理范围，可会导致零件加工后精度较差，达不到标准要求。 比如， 数控机床安装如果存在不稳定问题， 就可能在运行中因晃 动而产生误差。再比如数控设备参数设置及组件调整时未能优 化到位， 可能会导致原本允许的误差范围放大， 导致精度难以满 足要求。
2.2.2 人员操作的影响
机械加工虽然已经实现了自动化、智能化，但加工中的操作 主体仍然是人，一旦加工过程没有严格按照操作规程及工艺要 求处理，就会造成零件生产质量不合格，除了产生报废零件，最 多的还是影响零件的整体精度， 导致无法正常使用。作为操作主 体，加工人员的专业素养也是影响零件加工精度的重要因素， 比 如一些操作人员对工艺流程掌握不足，设备的操作技术不够熟 练，甚至可能有工作态度上的不端正， 都会导致生产加工出的零 件无法满足精度要求。
2.2.3 设备磨损的影响
机械加工过程中，设备运行因素也是影响零件加工精度的 重要内容。机械加工大部分应用的设备都需要经过良好的保养 和调试， 才能保证运行过程中不会发生故障， 而这也是保证零件加工精度的重要因素，一旦设备缺乏保养，或者设备调试不当，都会因此导致加工精细度降低， 扩大加工的精度偏差， 从而导致 零件加工精度受到影响。在设备的使用过程中， 设备磨损属于正 常现象，根据设备维护的规范要求，当设备磨损到一定程度时， 必须进行设备配件的更换处理，而在允许范围内也需要及时做 好设备磨损的保养，而一旦设备保养不及时或磨损严重而未做 处理， 则会导致进行零件加工时的精度受到影响。
2.2.4 检验体系不完善的影响
零件的机械加工生产，与其他生产类型的行业一样，产品必 须经过合格的检验后才能流入市场。在进行零件加工时， 零件产 品的精度检验至关重要。零件加工精度不仅仅是加工过程影响， 也与是否经历合格的质检有关。零件机械加工检验体系如果不 健全，检验工作不受重视，则很容易导致低精度产品流入市场， 也会造成设备生产零件的精度出现问题而不自知，生产过程中 的精度不会有意识地控制，则又会增加低精度零件流入市场的 风险，形成恶性循环，影响巨大。可见，虽然检验环节已经不是 加工环节的内容，但仍然会影响到加工环节中零件的精度问题， 从这一角度看检验体系不完善问题的影响，甚至其重要程度比 加工过程中误差因素的影响更大。
2.2.5 热变形的影响
热变形是零件加工中影响产品精度的重要因素，零件加工 过程中设备会释放大量的热量， 这些热量在不同部位传导， 如果 形成局部过热， 就会产生热量过高引起的形变， 主要包括三个类 型，即工件热形变、刀具热形变、机床结构热形变。工件热形变 通常发生在长度、宽度过大的工件中， 这种工件在加工过程中由 于反复打磨处理， 会形成局部温度过高问题， 当内部温度与外部 温度形成过大差异时， 零件就会受热力影响而产生形变， 从而造 成零件精度变差。刀具热形变则是发生在一些切割加工的机床 设备上， 刀具与材料接触的部位长期摩擦， 会在刀具表面形成大 量的热， 尤其是刀具锋利的部分与较厚的部分受热不均匀， 就会 导致刀具自身发生热形变， 而当刀具产生形变后， 再继续加工就 会导致刀具轨迹发生变化， 从而影响了零件加工处理的精度。机 床结构热形变是整个机床设备各个零件在运行过程中摩擦生热 引起， 在相互作用下产生局部温度升高， 在高温下原本契合的结 构可能会产生微小的形变， 造成零件间隙变大等问题， 整体运转 受到影响，当影响逐渐扩大后，就会影响整个机床的运转，导致 加工过程中设备的整体精度及误差产生较大的影响，使加工出 来的零件精度无法满足工艺要求。
2.2.6 应力形变的影响
机械加工过程中，设备与零件之间、设备自身配件间一直存 在接触， 相互之间作用后会产生一定的应力， 而长时间的应力作用下， 设备配件和零件都会受到影响， 零件加工过程中受力不再均衡，从而会产生形变，严重影响零件加工的精度。在设备运转 过程中，主要的应力包括切削力、惯性力、夹紧力、传动力、重 力、摩擦力等，在不同应力的作用下，刀具和工件都可能形成程 度不一的形变， 也会影响刀具与零件之前的位置关系， 造成加工 误差扩大，影响零件精度。除了正常的应力产生，在实际生产过 程中还有一个重要因素会影响应力，那就是系统的运行荷载量， 如果加工设备的系统荷载量过高，则设备各传动部件的压力会 明显增加， 而如果设备配件的抗应力性能不足， 就会在超负荷作 用力的影响下发生形变。设备的某个部件或多个部件发生形变， 则加工的精密性必然受到影响，导致生产的零件精度达不到工 艺要求的标准。
3 降低机械加工工艺影响零件精度问题的有效策略
3.1 工艺设计阶段的应对策略
零件机械加工的工艺设计阶段是生产制造零件的开端，零 件产品的工艺设计除了考虑零件的使用需求，也需要注重加工 方式的选择、加工基准的设计、加工参数的计算与校验及加工工 序的设定。设计基准是保证零件在加工过程中能够顺利找到定 位基准，以这一基准进行零件的粗加工、精加工，从而才能获得 想要的零件形状、尺寸。因此，设计基准必须结合加工设备、原 料形态及尺寸等因素进行制定，保证设计基准符合加工过程中 设备的正常运转，粗加工、精加工操作的顺利实施，从而获得精 度更高的零件。在加工方法的选择上， 更匹配的加工方式会使零 件加工的精度更高， 并且合理选择经济性高、精度满足需求的加 工方式，有利于提升零件的加工质量。而在工艺设计阶段，零件 加工参数设计是关键，除了结合零件的形态、尺寸、性质等符合 生产需求，参数设计更多还需要考虑加工设备的状态、性能等， 结合这些计算零件的加工参数，才能更准确地预估零件生产后 的状态。而通过生产试件的方式不断校验、调试工艺参数，有助 于提升工艺参数设计的合理性。在加工工序选择上， 严格考虑原 材料和加工方法， 优化加工工序， 让每一步工序都能达到加工的 需求，从每步工序的设计上优化加工过程，使加工更加精细化， 保证零件精度更高。
3.2 工艺实施阶段的应对策略
工艺实施阶段即为零件的机械加工生产阶段，这一过程中 设备生产大量的零件，也因此而造成了设备配件的磨损和形变， 形变主要是热变形与应力变形，热变形主要是加工过程中刀具与材料、设备配件之间的摩擦等产生热量引起的。因此，在加工 过程中注意设备的温度控制， 有助于降低设备的热变形问题， 可 以在设备中采用制冷或热传导装置， 将过多的热量传导出去， 避 免局部受热，从而降低热形变的发生。而对于应力形变，需要及 时检查设备运行状态，出列不可避免的应力产生，对于配件老 化、零件磨损等产生的变形配件必须及时替换，避免这些变形 配件与其他配件之间产生应力作用，进一步影响设备的整体运 转。而对于设备的定期维护、维修，也是保持设备低误差水平的 关键， 通过及时维护设备状态， 让设备一直处于良好的状态下运 行，才能保证设备误差降到最低，从而提升零件的加工精度。此 外，在零件的机械加工生产过程中，操作人员的综合素养也是 影响零件生产精度的重要因素， 因此， 提升操作人员的综合素养 很关键。首先，上岗前需要做好培训及考核，保证操作人员具备 合格的操作技能和知识。其次， 定期对操作人员进行再培训及考 核，巩固操作人员的技能水平。最后，提升操作人员的生产责任 意识，让操作人员意识到加工精度对产品的重要性，从而使其 在生产过程中将更多的注意力集中在可能影响产品精度的问题 上，发现问题及时解决问题，从而提升产品的质量。除了这几方 面，还需要加强操作人员操作规范性的培养， 零件生产过程中工 艺的制定就是为了规范生产， 让生产更加有序， 让加工操作更加 规范， 从而保证零件加工的精度。通过培养操作人员的生产规范 性，注重生产过程中的流程规范、参数要求规范等，保证生产过 程中更加有序，生产要求落实更严谨，从而保证零件的精度。而 对于零件加工生产后的检验体系方面， 也需要不断完善， 保证生 产后的零件及时经过检验操作，能够在第一时间查出不合格零 件，并且通过反馈查找影响零件精度的具体问题， 有利于及时找 到解决方式， 保证零件加工的整体精度水平达到要求标准。
4 总结
零件机械加工工艺中很多因素会影响零件的加工精度，主 要可以从工艺设计阶段和工艺实施阶段考虑，而通过优化工艺 设计水准、加强工艺实施规范性等措施， 配合操作人员的培训与 考核， 有助于提升操作过程中的责任意识， 提升对加工精度的关 注度， 再综合考虑各类客观因素的影响， 从而有助于保证零件加 工精度达到生产要求。本次研究从多方面总结， 可为今后的研究 提供参考依据。
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