隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步，工業(yè)也在不斷發(fā)展，手工制造業(yè)逐漸被機(jī)械加工所代替。其中目前汽車(chē)零件加工多用機(jī)械加工的方式，所以機(jī)械加工成熟度直接影響了零件精度。本文對(duì)汽車(chē)機(jī)械加工設(shè)計(jì)和零件精度做了介紹，對(duì)兩者之間的關(guān)系做了分析，討論了加工過(guò)程中如何設(shè)計(jì)，才能提高加工效率和零件的精度這個(gè)問(wèn)題。這對(duì)汽車(chē)機(jī)械加工方面有一定的幫助。

　　《裝備維修技術(shù)》機(jī)械雜志，創(chuàng)刊于1973年，由東風(fēng)汽車(chē)公司主辦。本刊堅(jiān)持為社會(huì)主義服務(wù)的方向，堅(jiān)持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅(jiān)持實(shí)事求是、理論與實(shí)際相結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，傳播先進(jìn)的科學(xué)文化知識(shí)，弘揚(yáng)民族優(yōu)秀科學(xué)文化，促進(jìn)國(guó)際科學(xué)文化交流，探索高等教育、教學(xué)及管理諸方面的規(guī)律，活躍教學(xué)與科研的學(xué)術(shù)風(fēng)氣，為教學(xué)與科研服務(wù)。

　　質(zhì)量的好壞怎么評(píng)判，那就是精度。精度是零件加工質(zhì)量好壞的最重要指標(biāo)。因此，講到汽車(chē)機(jī)械加工就要了解零件加工精度的影響因素，才能針對(duì)這些影響因素設(shè)計(jì)出相應(yīng)的有效方案來(lái)提高精度，從而保證質(zhì)量。針對(duì)影響精度的因素，在汽車(chē)機(jī)械加工設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn)。

　　1幾何精度問(wèn)題分析

　　幾何精度是在加工過(guò)程中的誤差引起的。像機(jī)床的誤差，刀具的誤差等等。機(jī)床由于使用時(shí)間磨損影響，會(huì)引起加工的機(jī)件精度產(chǎn)生偏差，它對(duì)加工精度的影響是最大的。比如在切削汽車(chē)底板的過(guò)程中，使用時(shí)間久了主軸回轉(zhuǎn)會(huì)出現(xiàn)誤差，從而導(dǎo)致底板的尺寸不準(zhǔn)確，不能滿(mǎn)足精確度這個(gè)要求，如圖1刀具長(zhǎng)時(shí)間使用也會(huì)產(chǎn)生同樣的問(wèn)題，刀具使用時(shí)會(huì)磨損，在加工零件時(shí)刀具的相對(duì)位置就會(huì)改變，加工出來(lái)的零件自然就會(huì)產(chǎn)生誤差了。還有機(jī)床上零件的夾具也會(huì)對(duì)加工零件的精確度產(chǎn)生影響。所以，只有將這些誤差產(chǎn)生的原因分析到位了，才能更好地控制誤差對(duì)零件加工的影響，提高零件的精度，如圖2所示。誤差產(chǎn)生的原因分析到位了，然后解決是下一步的設(shè)計(jì)了。減小誤差對(duì)零件的影響主要的辦法是采取補(bǔ)償措施，汽車(chē)加工人員可以根據(jù)機(jī)床的情況采取不同補(bǔ)償技術(shù)，將汽車(chē)零件精度控制在要求的范圍之內(nèi)。要求精度很高的零件要使用磨損情況小的機(jī)床來(lái)加工。對(duì)于有些數(shù)控的機(jī)床，現(xiàn)在有一些專(zhuān)門(mén)的補(bǔ)償器來(lái)控制加工零件的精度。只需要輸入補(bǔ)償數(shù)據(jù)，補(bǔ)償器就能在機(jī)床加工零件時(shí)減小誤差來(lái)提高精度。隨著技術(shù)的不斷更新，補(bǔ)償措施操作更為方便快捷，控制也更加靈活。

　　2機(jī)械加工變形設(shè)計(jì)

　　在加工過(guò)程中零件受力是必然的，這就產(chǎn)生了另外一個(gè)問(wèn)題：受力變形。在力學(xué)理論中，物體受到外力就會(huì)產(chǎn)生變形，如圖4所示。一般情況下，外力越大對(duì)受力物體的影響越大，變形越嚴(yán)重。在機(jī)械零件加工過(guò)程中，刀具切削零件時(shí)有切削力，夾具在夾持零件時(shí)有夾緊力等等，這些力都會(huì)使零件在加工過(guò)程中產(chǎn)生變形。變形帶來(lái)的是：與機(jī)床加工工具的相對(duì)幾何位置就會(huì)有變化，在加工過(guò)程中零件的尺寸就不能完全滿(mǎn)足要求，誤差就產(chǎn)生了。同時(shí)系統(tǒng)中還存在殘余應(yīng)力：構(gòu)件在制造過(guò)程中，將受到來(lái)自各種工藝等因素的作用與影響;當(dāng)這些因素消消失之后，若構(gòu)件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構(gòu)件內(nèi)，則這種殘留的作用與影響稱(chēng)為殘留應(yīng)力或殘余應(yīng)力。這種殘余應(yīng)力也會(huì)使系統(tǒng)變形，所以在加工設(shè)計(jì)時(shí)，需要解決受力變形對(duì)零件帶來(lái)的影響。

　　2.1受力變形設(shè)計(jì)

　　加工中很多外力都會(huì)影響零件變形。那么怎么解決呢?原則就是降低受力變形。有兩種方案：一是從系統(tǒng)本身解決，不論是機(jī)床刀具還是夾具或者是加工零件只要它們的強(qiáng)度大，受外力的影響就越小。所以系統(tǒng)強(qiáng)度足夠了就能承受外力從而減小受力變形的影響;二是從系統(tǒng)外解決，減小負(fù)荷，避免產(chǎn)生變形。方法一的優(yōu)點(diǎn)是能滿(mǎn)足加工精度的要求，還不影響加工效率，但是也是有缺點(diǎn)：增加加工成本。加強(qiáng)系統(tǒng)的強(qiáng)度并不是要求所以部件強(qiáng)度很大，只需加強(qiáng)容易發(fā)生變形的部件強(qiáng)度即可，這也是最經(jīng)濟(jì)有效的解決方法。所以在零件精度要求和經(jīng)濟(jì)成本之間平衡，需要企業(yè)自己權(quán)衡了，既要滿(mǎn)足零件精度要求也要盡量降低加工設(shè)計(jì)成本。

　　2.2熱變形的設(shè)計(jì)

　　零件加工的過(guò)程中摩擦是必然的，產(chǎn)生的熱對(duì)精度的影響也是不容忽略的。不同的熱量對(duì)精度的影響也不同，但是都會(huì)引起系統(tǒng)熱變形，導(dǎo)致零件與加工工具相對(duì)位置變化，產(chǎn)生誤差。熱變形就是機(jī)床部件和零件的熱變形。其中零件熱變形對(duì)精度的影響是最大的。在汽車(chē)零件加工中會(huì)有車(chē)銑刨磨等等工序，每一道工序都會(huì)產(chǎn)生熱變形，特別是又細(xì)又長(zhǎng)的汽車(chē)零件受熱變形更加明顯。為了防止熱變形保證零件的精度，其中的一個(gè)辦法就是冷卻。在加工過(guò)程中不間斷地冷卻，就不會(huì)產(chǎn)生溫度差進(jìn)而產(chǎn)生變形。另外還有就是補(bǔ)償法，就是如果零件熱變形往左偏，加工之前就先向右掰，就會(huì)使加工的誤差相互抵消掉，保證了零件的精度。還有刀具的熱變形對(duì)精度也是有一些影響的。刀具主要是用來(lái)切削汽車(chē)零件的，產(chǎn)生的熱會(huì)在這個(gè)過(guò)程中越來(lái)越多，引起的變形也隨著時(shí)間的長(zhǎng)短而不同。解決這個(gè)影響因素的辦法就是降溫減少熱的產(chǎn)生。還有就是使用潤(rùn)滑劑，減少熱量。另外最簡(jiǎn)單的方法就是減少切削的次數(shù)，就會(huì)較少的產(chǎn)生熱量，提高零件的精度。還有一個(gè)對(duì)加工精度有影響的因素也是影響最小的因素：機(jī)床機(jī)件熱變形。加床在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同樣產(chǎn)生熱量，帶來(lái)的問(wèn)題就是固定在機(jī)床上的刀具或者夾具的相對(duì)位置就會(huì)隨之改變，刀具或者夾具位置變化帶來(lái)的就是零件相對(duì)位置變化，一連串的位置變化導(dǎo)致汽車(chē)零件的精度不滿(mǎn)足要求是很有可能的。降低機(jī)床對(duì)零件精度的影響辦法很多，減少熱量，增加散熱是最常見(jiàn)的辦法。使用冷卻液促進(jìn)散熱、增加散熱裝備、將機(jī)床的熱源隔離、也可以在恒溫環(huán)境下加工零件等等都是有效減少機(jī)床熱變形對(duì)精度影響的辦法。

　　3總結(jié)

　　由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，帶來(lái)了機(jī)械加工技術(shù)的不斷進(jìn)步。雖然在一定程度上能夠保證零件的加工精度，但是還有很多待進(jìn)一步研究，上文講到在機(jī)械加工設(shè)計(jì)中，工序較多并且加工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)具有復(fù)雜性和細(xì)致性，對(duì)設(shè)計(jì)人員和操作人員要求較高。操作人員需要做好準(zhǔn)備和調(diào)整工作，避免在操作中受到熱變形、幾何變形以及受力變形等的影響。另外不同的零件在加工設(shè)計(jì)中的要求有所不同，操作人員需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)工序進(jìn)行改進(jìn)與完善，還要積極采取先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)備，以提高汽車(chē)零件精度，增加經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)機(jī)械加工在汽車(chē)等領(lǐng)域更好地發(fā)展。

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