導語：探討機械加工工藝的預防技術一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1、前言

在進行零件機械加工工作時，也就是說要有一個完整的工藝系統來支持加工工作，這就是所說的機械加工工藝系統。機械加工工藝系統主要由機床、各種工件和工具以及所用的夾具等組成。在機械加工的過程中，普遍存在各種工藝系統力和熱效應的影響，從而給各加工件造成變形等嚴重后果，導致工件標準的幾何參數發生誤差，降低了工件原本的質量。

2、機械加工工藝系統變形的種類及原因

一般情況下，機械加工工藝系統存在兩種形式的變形，即機械加工工藝系統的受力變形和熱效應變形。具體表現為在車削環節中大小頭以及各種圓孔呈橢圓狀，刨銑面的粗糙精確度明顯低于標準規范。

機械加工工藝在進行切削加工環節中所產生的夾緊力、切削力以及本身存在的重力會給工藝系統帶來相應的變形，導致用于操作的工具、工件在原本的靜態環境下已經調整好的位置或在進行切削成形運動前的幾何關系發生改變，從而引起機械加工工藝的誤差。

在進行機械加工時，工藝系統經常會在各種形式的熱源影響下發生熱變形。引起工藝系統發生熱變形主要包括兩種熱源，即內部、外部熱源。內部熱源主要來自于加工過程中產生的切削熱和機床和機械的液壓系統在作業時所產生的摩擦熱，外部熱源則主要來自機械的外部工作環境溫度和陽光、各種設備產生的輻射熱。在進行切削加工中，引起熱變形的主要原因是切削熱，而大型或精密工件的熱變形不能忽略外部熱源的影響。熱變形會對各類型的工件、刀具相對運動、位置的正確性造成破壞，形成一定的加工誤差。

3、機械加工工藝系統變形的預防措施

3.1預防機械加工工藝系統受力變形的相關措施

3.1.1提高工藝系統的剛度

在進行機械加工時工作人員要選擇合理的裝夾加工方式，盡最大努力夾緊加在機床上所用的工件，保持加工面盡量貼合夾緊面，如果需要車削長軸，可在頂尖處應用中心架，要注意最大程度上縮短刀桿、滑枕等工件、工具的懸伸長度。

3.1.2提高接觸剛度

用于機械加工的部件一般在通常情況下的接觸剛度要低于實體零部件的剛度，因此，提高基礎剛度能夠大力改善機械加工工藝系統變形程度。常用的提高接觸剛度通常有三種方法：第一，全面提高部件中各種零件之間相互接合表面的質量；第二，給機床部件施加一定的預加載荷；第三，注意提高各種工件用于定位的基準面精度，同時控制其表面粗糙度在規定的標準范圍內。

3.1.3合理選擇工件、刀具

要預防機械加工工藝系統受力變形，必須要采取適合當前要加工部件的工藝措施，各類型刀具的幾何參數及所用工件的切削用量要保證選擇合理，以最大程度上減少切削力，避免加工工藝系統的受力變形。在制訂零件加工工藝規程時，應對零件每道加工工序的能力進行精確評價，并盡可能合理采用先進的工藝和設備，使每道工序都具備足夠的工序能力。隨著產品質量要求的不斷提高，產品生產數量的增大和不合格率的降低，證明采用先進的機械加工工藝和設備，其經濟效益是十分顯著的。

3.2防止系統熱變形的對策

3.2.1減少內部熱源的切削熱或磨削熱

工作人員通過控制刀具的切削用量，合理選擇刀具幾何參數來減少刀具產生的切削熱。如果零件要求高精度，要分開進行粗加工和精加工。例如，在刨削大型龍門的床身導軌時，首先要進行粗刨工作，再進行寬刃精刨環節。注意粗加工完成后要暫停一段時間，為工藝系統提供充足的冷卻時間后再重新夾緊，從而達到減少粗加工引起的發熱影響加工精度。

3.2.2加強散熱能力

進行機械加工時采用切削液或噴霧等方法帶走切削時產生的大量的切削熱或磨削熱，控制切削液的溫度也可達到良好的冷卻效果；還可以采用強制冷卻方法來控制加工過程中的熱變形，用冷凍機對用于散熱的切削液以及潤滑油強制冷卻，以便迅速帶走產生的切削熱量；注意保持機械加工工藝系統的熱平衡，要縮短大型精密機床的預熱期，以最快速度達到熱平衡狀態，保證加工精度。常采用的方法是在進行加工前保持機床高速空運轉，也可人為進行機床的局部加熱，使機床達到熱平衡；另外要注意控制作業的環境溫度，精密機床要安裝在恒溫車間進行作業，減小對加工質量的影響，有利于節省加工投資以及資源消耗。此外，還應注意改善機床結構，減小其熱變形。首先考慮結構的對稱性。一方面傳動元件（軸承、齒輪等）在箱體內安裝應盡量對稱，使其傳給箱壁的熱量均衡，變形相近；另一方面，有些零件（如箱體）應盡量采用熱對稱結構，以便受熱均勻。還應注意合理選材，對精度要求高的零件盡量選用膨脹系數小的材料。

4、結束語

以上所介紹的就是機械加工工藝系統存在的兩種常見的變形以及發生變形的原因，并針對這些工藝系統變形根據工作實踐闡述了相應的預防和控制技術，在實際的機械加工環節中應用這些預防技術能夠收獲比較理想的效果。

本文作者:張林柱工作單位:吉林省琿春礦業集團機電分公司