關(guān)于影響機(jī)械加工精度的主要因素分析

作者簡介：潘林濤（1983- ）男，漢，山東萊蕪人，萊蕪環(huán)球汽車零部件有限公司，工藝工程師，本科學(xué)歷，機(jī)械加工工藝。

摘要：在機(jī)械加工的過程中，機(jī)械部件在加工出來之后總是會(huì)受到或多或少因素的影響，出現(xiàn)誤差進(jìn)而不能達(dá)到設(shè)計(jì)的初衷。因此為了提高機(jī)械制造和加工的質(zhì)量，就必須采取相應(yīng)的措施。本文通過討論影響機(jī)械加工精度的幾種主要因素并找到提高加工質(zhì)量的解決途徑。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；精度；主要因素

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)也在不斷的進(jìn)步，社會(huì)對于機(jī)械設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。而其中對于機(jī)械加工精度的考量顯然成為一個(gè)顯著的特色，因?yàn)闄C(jī)械加工精度對于整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)來說至關(guān)重要，因此提高對機(jī)械加工精度的重視程度，著重的分析影響其精度的主要因素是現(xiàn)階段我們必須要做的。下面我們闡述幾種主要的影響因素。

一、加工造成的誤差

1、刀具輪廓造成的誤差

要想在成型的刀具上加工復(fù)雜的曲面，僅僅借助刀具刃口達(dá)到這一效果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，一般我們都是以圓弧、直線等直觀類同的線形替換理論曲線。比如在用滾刀對線性齒輪進(jìn)行切割時(shí)，為了工作的方便性，一般都是采用阿基米德原理中的蝸桿方法進(jìn)行處理，造成了加工原理的誤差。

2、加工運(yùn)動(dòng)造成的誤差

有些時(shí)候，由于部分器件的表面比較特殊，因此保證器件與刀具之間的相對穩(wěn)定性，以此來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性。但是由于在實(shí)際操作的過程中，理論上的絕對準(zhǔn)確加工原理會(huì)讓整個(gè)工作過程變得十分的復(fù)雜，造成加工不能順利的進(jìn)行，出現(xiàn)不必要的誤差。例如在磨削模數(shù)螺紋時(shí)，它的原理公式中有π這個(gè)因數(shù)，因此在根據(jù)原理進(jìn)行加工時(shí)，或多或少的都會(huì)破壞加工的精度，造成一定的誤差。

二、機(jī)床工藝系統(tǒng)出現(xiàn)的誤差

工藝系統(tǒng)由于是一種彈性系統(tǒng)，因此在進(jìn)行加工時(shí)如果受到切削力或者是傳動(dòng)力等外界因素的影響，往往會(huì)改變加工器件與加工刀具之間的位置，造成加工誤差。其主要包括受力造成的誤差和受熱造成的誤差兩種情況。

1、工藝系統(tǒng)受力造成的誤差

在器件的切削過程中，加工刀具的高速運(yùn)轉(zhuǎn)非常容易造成工藝系統(tǒng)的剛度改變，造成系統(tǒng)的變形，與預(yù)期的位置或者是質(zhì)量等有很大的區(qū)別，導(dǎo)致加工零件出現(xiàn)誤差。此外還容易受到誤差的復(fù)映，毛零件由于有了加工器件的大概，因此在加工的過程中很容易因?yàn)榭村e(cuò)等原因出現(xiàn)狀況，接頭造成工藝系統(tǒng)的外形改變，最終導(dǎo)致器件的誤差較大。

2、工藝系統(tǒng)受熱造成的誤差

首先就是機(jī)床熱變形造成的影響。機(jī)床由于是由不同的部件組成的，因此在受熱的過程中，其受熱不均勻?qū)е赂鞑课恢g溫度的差異，久而久之就會(huì)造成機(jī)床構(gòu)件的變化，嚴(yán)重影響了機(jī)床的加工精度。其次，刀具加熱的影響。刀具變執(zhí)過程較快，造成了刀具熱脹冷縮現(xiàn)象嚴(yán)重，雖然造成的誤差不是很大，但是對于那些加工要求較高的零件來說，很小的誤差就容易造成整個(gè)加工過程的報(bào)廢，嚴(yán)重影響了工作的質(zhì)量和時(shí)間。最后，工件熱變形后也會(huì)造成一定程度的誤差，不同的加工措施對于部件的影響各有區(qū)別。當(dāng)工件不均勻受熱時(shí)，非常容易造成誤差，影響工作的精度。

三、磨損老化造成的加工誤差

當(dāng)主軸受到磨損老化之后，主軸的角度擺動(dòng)既會(huì)造成零件加工表面的圓柱度誤差，還會(huì)造成其表面的圓度誤差，雖然影響不是很大，但是仍會(huì)影響相應(yīng)的精確度。當(dāng)傳動(dòng)鏈出現(xiàn)老化之后，由于傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)量等于傳動(dòng)誤差成正比關(guān)系，如果此時(shí)傳動(dòng)鏈出現(xiàn)磨損，那么同等重量的情況下，肯定會(huì)造成更大程度的誤差，加工的精度也就大不如從前。如果機(jī)床導(dǎo)軌出現(xiàn)磨損，那么對于機(jī)械加工工作來說損失巨大，因?yàn)闄C(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床的核心組成部分，它能夠保障機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)導(dǎo)軌出現(xiàn)誤差時(shí)，對于機(jī)床生產(chǎn)出來的零件就會(huì)呈現(xiàn)出較大的誤差，對零件的精度影響也較大。

四、刀具或者是夾具造成的磨損

由于刀具或者是夾具自身的質(zhì)量或者是材料不同，因此當(dāng)出現(xiàn)磨損時(shí)對加工精度就會(huì)產(chǎn)生不同的誤差。普通的刀具出現(xiàn)磨損后造成的誤差顯然不會(huì)直接影響精度，成形的刀具例如齒輪滾刀等的誤差就會(huì)直接作用到機(jī)械加工過程中，直接干擾零件的精度，造成較大的誤差。而夾具出現(xiàn)磨損主要是因?yàn)閵A具夾的過緊、定位誤差或者是分度出現(xiàn)誤差等，非常容易造成工件的定位誤差，嚴(yán)重干擾加工精度。

五、減少誤差的辦法

針對以上幾種影響加工精度的因素，我們通過仔細(xì)的研究可以找到合適的解決途徑和辦法。

1、誤差轉(zhuǎn)移法

其實(shí)質(zhì)主要是指將工藝系統(tǒng)的集合誤差、受力變形等轉(zhuǎn)移到別的地方從而實(shí)現(xiàn)加工的精度。在箱體的孔系加工中，由于孔系的位置和孔距之間的尺寸都需要格外的精確，這對于加工精度具有重要的作用，在機(jī)床精度不合格的情況下，通過誤差轉(zhuǎn)移的方法，通過一般精度的機(jī)床完成其原來不能完成的工作，加工出高精度的零部件。

2、誤差補(bǔ)償法

誤差補(bǔ)償法主要是用來抵消工藝系統(tǒng)中原有的誤差或者是利用一種誤差去抵消另一種誤差，從而實(shí)現(xiàn)工件精度的提高。例如在零件的加工過程中，通過運(yùn)用校正機(jī)構(gòu)的方式來提高絲桿車床傳動(dòng)鏈的精度，如果機(jī)床的傳動(dòng)鏈在傳動(dòng)的過程中出現(xiàn)問題，那么我們通過螺紋加工矯正裝置或者是采用預(yù)加載荷法則等措施減少其造成的誤差，從而提高其精度。

3、誤差減少法

誤差減少法又稱為直接減少原始誤差法，就是對零部件中存在的原始誤差進(jìn)行消除或者是降低。例如當(dāng)使用車削細(xì)長軸的加工過程中，如果采用反向切削法，那么就可以基本上消除工件彎曲變形的現(xiàn)象，從而減少不必要的誤差，保證機(jī)械加工的精度。

結(jié)束語：

機(jī)械加工行業(yè)由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在人們的日常生活中的作用來越重要，如何減少機(jī)械加工的誤差從而保障加工工作的精度一直困擾著我們。通過仔細(xì)的分析影響精度的幾種重要因素，例如加工系統(tǒng)或者是刀具夾具出現(xiàn)老化等狀況，找到能夠盡量減少誤差的幾種方法，逐步的提高機(jī)械加工工作的精度，從而保障機(jī)械加工行業(yè)更好的造福于人們的生活。

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