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摘要：汽車零部件精度是影響汽車整體品質、性能的關鍵因素之一，也是衡量汽車零部件加工工藝水平的指標之一，隨著我國汽車產業的蓬勃發展，汽車零部件精度標準愈來愈嚴格，從而對機械加工工藝水平有了更高的要求。為扎實奠定汽車制造行業的發展基礎，本文對機械加工工藝對汽車零部件精度的影響展開探究，分析優化工藝的技術路徑以及精度控制策略，以供行業內參考與借鑒。

關鍵詞：汽車零部件；機械加工工藝；精度

0引言

在中國工業“5.0”的時代背景下，制造業轉型得到深化，進一步朝著智能化、規范化、標準化、精準化方向發展，全面提升我國制造業在國際上的綜合競爭實力，汽車制造作為朝陽產業，其品質決定于各零部件質量與精度，因此，機械加工工藝的價值重大。為依靠技術力量帶動汽車產業的興盛發展，探究機械加工工藝對汽車零部件精度的影響有著重要現實意義。

1機械加工工藝概述

1.1工藝內涵

機械加工工藝是指利用加工技術、加工設備、加工工具對加工品尺寸、幾何形狀、產品性質進行改變，使加工的產品滿足其他企業、設備、客戶的使用需要。汽車零部件機械加工則是根據汽車制造需要加工符合規格標準、性能標準、尺寸標準、質量標準的能夠構成汽車整體所需的各單元產品，對于精度有著嚴格要求，力求實現汽車組裝過程中零部件之間完美匹配[1]。汽車零部件加工精度是指零件加工后尺寸、位置、形狀等實際幾何參數與理想幾何參數的符合度，符合度越高則表示精度越高；加工精度可通過因素分析法、統計分析法總結出誤差規律，判斷誤差出現原因，進而識別出影響精度的因素。

1.2工藝流程

機械加工工藝在汽車零部件加工中的應用及過程十分復雜，從加工前期至加工后期均為精度控制的關鍵階段，極易出現各類突發問題，影響零部件最終加工效果。按照工藝具體內容劃分可將工藝流程分為早期生產環節與后期加工環節，兩者目標均為將原材料或半成品加工為成品機械，達到加工質量標準，但在工藝流程中并非單純僅有生產與加工兩個環節，還涉及到前期準備工作，如原材料的運輸與存儲，胚料的后期處理等，每個工藝流程內容都較為繁瑣、細碎，涉及內容過多，且成品類型與性能不同對加工工藝流程也有著特殊的要求，因此，在具體操作中還需根據客戶的要求制定工藝流程，在早期生產與后期加工兩個大環節基礎上進行細化，形成完成體系作為執行依據，不僅有利于精度控制，也使生產組織與生產流程更加嚴謹，提高加工效率，增強加工企業的競爭力[2]。

1.3工藝價值

機械加工工藝利用技術手段與設備生產出滿足市場需求的機械產品是企業實現經濟效益、發揮資源使用價值的基本方法。從實現企業經濟效益角度來講，目前我國絕大部分制造加工企業通過成本管理節約發展成本，而加工作為生產中占據企業發展大量成本的環節，實現高水平加工工藝是降低成本的核心，在先進工藝支持下，可高效、高質量加工成品，減少繁冗工序，提高加工集成化程度，從而節約人力、物力、財力等多項資源的投入，在提高品質的同時實現成本的有效控制。從發揮資源使用價值角度來講，在汽車零部件生產過程中，高水平的機械加工工藝是保障零部件精度、質量的根本，可實現客戶滿意、保障汽車品質，而一旦加工工藝上出現問題，殘次的零部件需要銷毀浪費大量資源，同時也影響加工企業在市場的信譽與形象，造成不可挽回的損失[3]。因此，機械加工工藝對于生產加工企業來講至關重要，不斷提升工藝水平也是每一個企業的不懈追求。

2機械加工工藝與汽車零部件精度關系分析

通俗來向，機械加工工藝是利用特殊的工藝手段按照汽車制造企業需求改變加工對象形狀、性質、尺寸的手段，加工過程中需滿足加工零件、機械制造設備、加工標準以及零部件精度等諸多要求，其中零部件尺寸、形狀的精度越高，在汽車制造中零部件間的匹配度越高[4]。目前，由于機械加工企業資質良莠不齊，汽車零部件加工精度問題備受關注，其中不乏因精度低導致大批車輛使用后出現質量問題。而規范加工精度則需要通過工藝技術的改進與工藝流程的優化，此外還需考慮零部件加工過程中人員、設備操作、加工產品設置等諸多因素對精度產生的影響。汽車零件是一種流通于市場的商品，其由機械加工制造產生，其本身則以形狀、尺寸等信息展現特性，且只有達到汽車制造的標準要求才能產生經濟與使用價值。因此，機械加工工藝與汽車零部件精度之間關系密切，加工工藝決定汽車零部件精度，只有按照精度要求準確加工才能成功生產具有使用價值的汽車零部件；同時，零件的精度不斷調整，對加工工藝水平的要求也不斷提升，兩者在此關系下相互影響。

3機械加工工藝中影響汽車零部件精度的因素

3.1物理環境

在機械加工工藝生產汽車零部件過程中，物理環境對精度影響最大且具有不可逆性。現代機械加工通常采用機電一體化數控機床，加工前需按照生產要求進行參數設定，一旦參數設定出現失誤，與零部件加工要求存在誤差則會直接影響精度；且在使用置放實踐過長的設備時，其各方面性能因長時間不運轉而發生變化，這種變化無法短時間內進行客觀了解，但會影響設備的具體運行以及零件加工效果。

3.2熱變形

熱變形是加工生產中頻繁出現的影響精度現象，在汽車零部件加工中，兩種情況可發生熱變形，一種是刀具造成，另一種則是加工中因受熱變形。其中刀具在高頻次的切削過程中，因受力與反復摩擦產生大量熱量，與加工對象接觸過程中，傳遞熱量，當超過加工對象耐受上限時，則會使加工對象出現變形，導致最終零件精度不達標[5]。同時，機械加工過程中，機械設備各部件在反復摩擦過程中溫度不斷上升，也將傳遞出大量熱量，改變零件形狀，從而影響零件精度。

3.3受力變形

機械加工過程中，工件本身具備重量產生一定重力，刀具在運行過程中產生一定切削力與摩擦力，機械設備運行時間過長會因變形產生一定擠壓力，這些外力均可作用到加工對象上，導致加工對象出現不同程度的變形，從而無法保證精度。同時，外力作用不僅直接作用加工對象，也可通過作用刀具等加工工具影響精度，例如，汽車零部件加工中使用刀具與夾具在硬度參數上存在差異，這種差異下產生的外力作用可使刀具在加工中變形，進而影響加工對象精度；而加工對象硬度與刀具硬度不一致時，也會因存在的差異發生變形[6]。此外，機床運行過程中，壓力過大將使加工平面出現非水平方向的切斜，影響刀具操作的精準度，導致最終加工產品進度不合標準。

3.4幾何誤差

零件機械加工過程中影響精度因素眾多，而幾何誤差具有出現頻率高、影響嚴重的特征，幾何誤差的出現與機床主軸回轉相關，機床主軸是零件加工過程中的動力來源，影響刀具、加工對象所處位置，動力是否充足通過加工零部件表面平滑度即可判斷；但隨著機床使用年限的增加，主軸回轉線的中心軸線將偏離原線，導致幾何誤差出現，在此條件下進行零件加工，將出現批量零件精度不達標問題。

3.5其他因素

除上述因素外，在汽車零部件機械加工過程中仍有其他因素可對精度造成影響。具體來講：生產線布局，機械加工企業的生產線布局多為輸送帶式，將所要加工對象經輸送帶傳送到各個作業平臺，這種自動化的輸送運輸裝置大大提高加工效率，但也帶來新的問題，如孤島作業現象、在制品數量龐大等，均對加工條件與環境存在影響，誘發諸多因素降低零件加工精度。外界因素，工藝技術與流程是導致零件精度下降的關鍵因素，但環境、人為等外界因素產生的影響也不可忽視。例如，在加工零件過程中加工材料質量差、現場環境溫度過高、人員操作不當、配置刀具等設備與加工對象不匹配等均可影響零件精度。

4優化機械加工工藝的技術路徑

4.1優化物理環境

針對影響零件加工精度的材料、尺寸、性質等物理因素，可逐一進行優化。需要技術人員在機械加工前全面識別影響零件加工的因素，逐一展開分析與探究，并根據加工實際情況，及時確定設備、工件保養維護方案，處理生產工具異常、修正加工生產參數；并根據加工精度標準與要求，定期組織巡檢，一旦發現問題工件必須立即停止應用，更換磨損程度嚴重的刀具、夾具等。同時，強化操作人員的質量意識，在生產過程中嚴格控制精度，并成為物理特性統計分析的主要主體，在零件加工中及時總結物理環境特征匯報給技術人員；同時，要求加工操作人員能夠正確判斷機床運行狀態、刀具使用狀態、環境變化，當發生異常改變時，需及時采取措施調整，降低對零件精度的影響；加工中有設備與工件出現異常、故障需及時上報給技術人員，待分析異常對零件質量與精度無影響后，可繼續使用，若存在影響則需要維修與排障。

4.2控制熱變形

熱變形不僅影響零件精度，也使零件美觀性下降，而熱變形主要由過高的溫度或熱量引起，降溫是控制熱變形的關鍵。在現有技術條件下，熱變形控制可采取以下手段：第一，在機床采購上應選擇具有良好散熱功能產品，使加工中機床自身快速消散熱量，避免熱量傳遞給加工對象；第二，當加工過程中發現機床出現局部過熱情況，可采取熱源隔離或降溫處理，減少熱量傳遞，降低零件變形程度；第三，強制冷卻熱源，通過外部手段優化機床散熱性能；第四，改進機床內部，實現熱對稱，使機床內部熱量處于均勻分布狀態，避免局部過熱問題；第五，機床運行過程中密切監測溫度變化，當溫度超過設定標準，可利用外部手段改善溫度環境，如利用空調、風扇等可降溫設備。加工現場溫度環境的控制，對于提升零件加工精度有著重要意義，在此過程中，加工人員也要不斷積累經驗，根據設備運行特點，做好溫度把控，及時對溫度進行有效調整，最終實現零件加工溫度達標的目標。

4.3平衡受力

為有效控制多種作用力對零件精度的影響，在機械加工中需要對零件受力情況進行系統總結與深入分析，制定全方位控制方案，可借助現代化技術手段監督加工對象受力情況，當受力異常可發出警報或提示，以便及時調整；也可利用信息技術手段在機床控制程序中增加壓力控制功能模塊，不僅可在顯示儀上全程顯示加工對象壓力變化，也可預警壓力過高情況。目前，已有零部件加工企業進行加工工件壓力測控實踐，如某企業在進行汽車制動盤加工過程中，則對抽檢同批次多個制動盤的受力情況，采集數據進行分析后，對受力情況作出綜合調整，使該批次零件精度顯著提升。同時，加工對象的受力也受刀具、夾具的影響，應謹慎選擇工具，確保質量的同時，性能參數也要符合加工標準，且加工中根據零件加工精度要求也可合理調整加工對象位置，確保受力平衡。

4.4規范裝配機床

機床運行中主軸中心軸線偏離是導致幾何誤差的直接原因，而為避免幾何誤差產生規范裝配機床十分必要，在裝配過程中，應嚴格按照機床廠家提供的裝配說明書進行操作，不得隨意調整裝配程序與步驟，切忌裝配人員根據個人經驗操作；完成裝配后定期進行機床維護，處理運行中存在的異常，并為主軸添加潤滑油，保持運行的連貫性、順暢性，縮小主軸回轉過程中產生的誤差；按照廠家提供的保養說明書定期聘請專業人員進行機床養護，及時更換磨損嚴重零件，確保整體性能穩定。

4.5有效協調加工現場

外部環境因素對零件精度的影響與加工現場管理、協調工作效果有著密切關系，應針對施工現場操作標準、工藝流程做出嚴格規范，組織監督管理隊伍到現場了解具體落實情況，指導現場有序加工，加強各操作臺之間的聯系，對現場資源進行統一調配、環境進行統一調整，全面實現標準化與規范化加工。

5汽車零部件機械加工精度的控制策略

5.1加強工藝流程與生產現場控制

完善的管控制度是推進機械加工生產順利進行的關鍵，也是工藝產品精度與質量的堅實保障。在汽車零部件機械加工過程中，需制定嚴格的工藝流程圖，詳細制定每個流程的操作標準，作為落實管控工作的重要依據，其中流程圖需充分體現零部件加工對性能、精度、質量、尺寸等各個方面的要求，在現場管理中認真核對各項參數，監督流程執行效果；并根據流程圖制定加工工作計劃，統一加工時間，對零件精度進行統一化控制，確保統一生產批次產品質量、精度均達到標準。

5.2完善機械加工設備質量控制體系

機械加工生產過程中，高效、先進的設備是確保工藝順利實施、產品精度與質量的前提和基礎，但目前受多方面因素影響，機械加工設備質量控制體系并不完善，嚴重影響工藝實施效果。基于此，應不斷加大資金投入力度，為研發提供充足的經費支持，創新生產設備，優化設備功能，提高生產效率，與先進工藝相匹配；同時，設備更新也是質量控制的重要一環，應根據生產需要與工藝要求選擇合適設備，在采購前，應制定采購計劃，對設備的性能、功能、參數等進行詳細分析，按照采購計劃篩選市場上符合要求的廠家，并與廠家取得聯系，對設備展開詳細了解，將所獲設備信息統計整理形成比對方案，選擇性價比高、滿足工藝與生產需要的設備；此外，設備使用后穩定運行質量主要依靠維養工作，長時間高負載運轉狀態下設備易出現異常，零件間因摩擦產生損耗，均增加設備運行壓力，嚴重則影響運行效果與使用壽命，因此，必須保障維養工作的及時性，按照周、月、季度、年度四個標準進行不同范圍的維養工作，每周的維養工作則以處理設備微小異常為主，維持運行狀態穩定；每月的維養工作則需處理不影響設備運行的故障，涉及相關零件的拆卸；每季度的維養工作則以設備整體檢修為主，更換磨損嚴重零件，精密儀表、設施校準等；每年度的維養工作則進行設備的綜合維養，全面處理設備異常，評估設備運行狀態、磨損狀態，及時更新零部件，優化與升級控制系統等。

5.3落實加工人員技能培訓

加工技術人員是操作機械加工工藝、操控設備與加工工件的行為主體，最終加工成品的精度離不開加工人員的努力，但當下通過多渠道可以了解到加工技術人員存在技能水平不足、專業能力欠缺等問題，在生產加工過程中，對現場已經出現的影響零件精度因素無法快速識別與判斷，導致損失直接發生。因此，加工人員技能培訓受到諸多生產企業的重視，而確保技能培訓工作的落實及效果則是實現加工人員能力提升的重中之重。以浙江金駒汽車零部件有限公司為例，每年定期組織汽車零部件加工技能培訓工作，包括理論培訓與實操培訓兩個部分。理論培訓過程詳細講解加工設備、工藝流程、產品加工注意事項等內容，使加工人員了解具體工作原理；實操培訓部分，組織現場實際操作培訓，對設備的功能項、工藝的標準化操作進行示范與指導，糾正加工人員操作上存在的錯誤，并利用實踐強化其對生產標準化、規范化的認知。完成培訓后組織考核，其中理論考試在最終總成績中占比40%、實操考試在最終總成績中占比60%，60分為及格，未能及格者需經過二次培訓，若培訓后考核仍未通過考慮調離崗位。培訓工作的落實使該公司培養了一支高素質、高能力的加工操作隊伍，為確保零件精度提供了強有力的保障。

6結束語

綜上所述，近年來我國汽車產業迎來了新的發展機遇，蓬勃發展的汽車制造業邁向了新的發展階段，對汽車零部件的精度、質量有了更嚴格與更高標準的要求。而機械加工工藝作為影響零部件精度的直接因素與關鍵因素，需引起行業重視，應充分了解機械加工工藝的內涵、與零部件精度的關系、重要價值以及工藝中影響精度的主要因素，做出有效優化與控制，從而提高工藝水平，確保汽車零部件精度達標。

參考文獻：

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作者:栗長遠 單位:安徽亳州新能源學校