關于如何提高機械加工的精度

朱黎原

摘 要 機械產品賴以生存和發展的決定性因素是保證質量和精度。而在機械產品的實際加工過程中卻有許多種影響其精度的因素存在，因此為了能保證機械產品的精度，我們必須要掌握整個機械加工的每一個環節。本文從產品的表面質量和加工精度為切入點，分析影響機械加工精度的主要因素，并提出了提高產品加工精度的控制措施。

關鍵詞 機械加工；精度；質量；控制

一、關于機械零件在加工過程中出現的機械加工精度和誤差

機械加工精度主要指的是在機械零件未進行加工前，對其加工精度所設計的實際幾何參數和理想幾何參數之間的符合程度，其加工標準是要求在實際的加工過程中保證參數符合，然而在加工過程中經常會出現偏差，這種情況我們叫做加工誤差，加工精度無法做到零誤差，但是在加工過程中應盡量的減少加工誤差，才能提高加工精度，從而保證機械零件的質量。

二、關于加工實踐中的機械加工表面質量

在實際的機械加工過程中，對加工產品表面質量達到完美，是所有機械零件加工者的共同目標，然而就當今機械設備功能方面還無法達到這一要求，而且在實際加工過程中，經常對機械零件表面粗糙、波度等形狀上的誤差不予重視，不僅影響了機械零件的使用功能，更加影響機械零件的可靠性和使用壽命。因此，我們在加工機械零件的過程中要把質量給重視起來，尤其是表面質量，必須按照加工標準進行加工，使其質量達標。

三、機械加工表面質量對機械零件使用性能的影響

1.影響耐磨性

機械零件表面的粗糙程度是影響機械零件使用性能的主要因素。也就是說當機械零件表面粗糙達到最大值時，機械零件與其相配合的物件之間的接觸面積就會變小，接觸面積變小相應地接觸應力就會變大，容易加快零件的磨損程度，同時，如果機械零件表面的粗糙程度過小的話，會導致機械零件與其相配合的物件之間粘結，使得潤滑油膜被破壞，進而因為干摩擦加快機械零件的磨損程度。

2.影響疲勞強度

零件加工質量的優與劣直接影響著零件的疲勞程度。因為零件在交變荷載作用下，零件表面的粗糙程度會引起應力集中等問題的出現，使得零件表面產生疲勞裂紋，進而影響零件的疲勞強度。另外，零件加工表面的細微紋路也會對零件的疲勞強度造成影響，如果零件表面的紋路方向與受力方向是平行的情況，會加大零件的疲勞程度；如果在零件加工過程中其表面硬化過度也會導致零件疲勞強度下降；同時，零件表面的殘余應力對零件的疲勞強度也有一定的影響，如果殘余應力為拉應力時，會降低零件的疲勞強度，如果殘余應力為壓應力時，會提高零件的疲勞強度。

3.影響耐蝕性

對于零件的表面粗糙程度來講，如果粗糙值達到了最大值，使得一些具有腐蝕性的物質很容易通過零件凸凹不平的表面深入其內部，與零件內部物質發生化學反應，導致零件被腐蝕，大大地降低了零件的使用壽命；另外，由于零件表面的粗糙，會導致一些裂紋的出現，一些腐蝕性氣體很容易進入裂紋對零件造成腐蝕；

4.影響配合質量

零件表面的粗糙程度和零件的配合質量有相互聯系的關系。當零件表面的粗糙值達到一定程度時，其配合表面就會出現間隙，隨著零件磨損程度的加劇，其配合表面的間隙會越來越大，導致配合精度嚴重受到影響。

四、機械加工精度的影響因素及其控制

1.機械加工工藝系統的原始誤差

（1）原始誤差的概念。在零件進行加工時，零件的實際尺寸、幾何形狀及表面間相對位置在加工過程中都會因所使用的刀具和工件在切削加工中的位置有很大的關聯。然而刀具和工件是安裝在機床上的，因此，也可能會受到機床功能的影響，這些都是導致零件加工中產生誤差的原因，進而影響零件加工的精度。

（2）工藝系統的原始誤差的分類。一種是工件在未加工前工藝系統本身所具有的誤差因素，稱為工藝系統原有誤差，也可叫做工藝系統靜誤差；另一種是工件在加工過程中受力、熱、磨損等因素的影響，使工藝系統原有精度受到破壞而產生的附加誤差，稱為工藝過程原始誤差，或者稱為動誤差。

（3）誤差敏感方向。在工件的切削加工過程中，各種原始誤差會影響刀具和工件之間的幾何參數，使得加工誤差產生。方向不同的原始誤差，對工件的加工誤差的影響程度也是不同的。因此，為了能更好地對原始誤差對加工精度的影響作出分析，我們把影響工件加工精度最大的方向（即通過刀刃的加工表面的法向）叫做誤差敏感方向。在工件加工過程中，如果原始誤差的方向和誤差敏感方向相同時，對加工精度的影響最大。

2.加工過程中原始誤差對加工精度的影響及其控制

（1）工藝系統的受力變形。通常情況下，在工件加工過程中工件的受力作用是伴隨著切削加工工藝的全過程，在力的作用下，工藝系統會發生變形現象，使刀具和工件需要加工的位置發生偏移，影響了機械加工精度；減小工藝系統受力變形對加工精度影響的具體措施：①合理設計零部件結構；②提高連接表面的接觸剛度；③采用輔助支撐；④采用合理的裝夾和加工方式；

（2）工藝系統的受熱變形。工件在機械加工過程中，工件的受熱的影響也是伴隨著切削加工工藝的全過程，在受熱影響下工藝系統同樣會發生變形現象，同樣會使刀具和工件需要加工的位置發生偏移，造成加工誤差，影響其加工精度；尤其是對精密工件和大工件的加工，因工藝系統熱變形所引起的加工誤差常占到加工總誤差的50%～80%；減小工藝系統受熱變形對加工精度影響的具體措施：（1）控制熱量產生和傳入；（2）提高散熱能力；（3）均衡溫度場；（4）采用合理的機床零部件結構；（5）合理選擇機床零部件的裝配基準；（6）控制環境溫度。

五、結語

提高機械加工精度，實現機械加工質量的控制，需要不斷地提高加工工藝水平。因此，要在機械加工實踐中要不斷地探索，總結經驗，創新工藝，才能使機械產品在市場競爭中占據核心優勢。

參考文獻：

[1]馮敬之.機械制造工程原理[M].北京：清華大學出版社，1998.endprint