論機械加工精度的影響因素和改進策略

于洋

【摘要】要生產(chǎn)出高質(zhì)量的機械產(chǎn)品，在對其機械加工過程中，通過減少誤差來提高機械加工精度顯得尤為重要，本文闡述了機械加工精度的影響因素，以及機械加工精度的改進策略。

【關(guān)鍵詞】保證質(zhì)量 機械加工精度 加工誤差 影響因素

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對于機械零部件加工精度的要求也是越來越嚴(yán)格。在有些工廠中，一些精密機床的加工精度已經(jīng)接近了國外先進水平，但是在追求加工精密的道路上是沒有終點的，我們只能一次次的進步，使零件加工的精密度不斷提高。加工精度也是衡量零件加工質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，加工精度越高的零件越能顯示加工技術(shù)的水準(zhǔn)。機械加工工藝流程較為復(fù)雜，再加上繁冗的操作流程，所以在零件的加工過程中，受到人為、環(huán)境、機械設(shè)備等各種因素的影響，加工后的零件和理想的零件參數(shù)之問有一定程度的差距。

1機械加工精度的影響因素

影響機械加工精度的因素是多方面的，加工設(shè)備、加工過程、加工人員等都會影響產(chǎn)品精度。為促進產(chǎn)品加工精度提高，必須從這些方面入手，有針對性的采取改進和完善對策。

1.1設(shè)備因素

保證加工設(shè)備質(zhì)量是提高機械加工精度的關(guān)鍵因素，也是加工中需要重點控制的內(nèi)容。機械加工精度包括制造精度和工作精度，其中主要的影響因素包括機床主軸回轉(zhuǎn)誤差、機床導(dǎo)軌誤差、機床傳動鏈誤差、夾具定位誤差。加工中為確保精度，要努力控制這些誤差，從而保證加工精度，促進機械產(chǎn)品精度和質(zhì)量提高。

1.2 加工過程

例如，切削力著力點點位置發(fā)生變化，導(dǎo)致整個機械加工的工藝系統(tǒng)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，使得工件表面出現(xiàn)誤差。機械加工的工件在尺寸、形狀、表面層材料硬度上存在差異，但加工的作用力是一樣的，這樣一來，在加工過程中切削力作用會產(chǎn)生不一樣的結(jié)果，出現(xiàn)工藝系統(tǒng)變形和加工誤差。加工過程中，熱源分布存在不均勻現(xiàn)象，導(dǎo)致機床不同部位存在不同程度的變形情況發(fā)生，影響加工精度。切削過程刀具會出現(xiàn)升溫現(xiàn)象，引起刀具熱伸長，影響機械加工精度。

1.3 人為因素

機械加工是在加工人員操作下進行的，因而人為因素對加工精度的影響是直接的，主要表現(xiàn)為基準(zhǔn)不重合誤差、加工系統(tǒng)調(diào)整誤差、測量誤差等。由于加工人員選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，對加工系統(tǒng)的調(diào)整不準(zhǔn)確，測量儀器不準(zhǔn)確，或者測量精度控制不到位等。實際工作中，加工人員存在的這些不足，對提高機械加工精度產(chǎn)生不利影響。

2機械加工精度的改進策略

提高機械加工精度的方法，大致可概括以下幾種：減小原始誤差法、補償原始誤差法、均分或均化原始誤差法、轉(zhuǎn)移原始誤差法、就地加工法。

2.1減少原始誤差法

提高零件加工所使用機床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形、刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形、測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。這種方法是生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的一種方法。它是在查明和分析產(chǎn)生加工誤差的主要因素之后，設(shè)法消除或減少主要的因素。例如：對于細(xì)長軸的加工，現(xiàn)在采用了反向車削法，基本消除和減小了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔以彈簧頂尖，則可進一步消除和減少熱變形引起的熱伸長對加工精度的影響；對于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形；對于具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。

2.2補償原始誤差法

對工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取補償原始誤差的方法以控制其對零件加工精度的影響。誤差補償法，是人為地造出一種新的誤差，去補償或抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，或者利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差，達(dá)到減少加工誤差，提高加工精度的目的。當(dāng)原始誤差是負(fù)值時人為制造的誤差就取正值，反之，取負(fù)值，并盡量使兩者大小相等，相互抵消；或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達(dá)到減少加工誤差，提高加工精度之目的。

2.3均分或均化原始誤差法

在加工中，由于毛坯或上道原始誤差的存在，往往造成其相應(yīng)工序的加工誤差，或者由于被加工的工件材料性能改變，或者其上道工序的加工工藝的改變，引起原始誤差發(fā)生較大的變化，會引起下一道工序誤差的變化。解決這個問題，為可采取分化或均化某些原始誤差的方法。

（1）分化原始誤差法（分組法）。根據(jù)誤差反映規(guī)律，將毛坯或上道工序的工件尺寸經(jīng)測量按大小分為X組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1/X。然后按各組的誤差范圍分別調(diào)整刀具相對工件的準(zhǔn)確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。

（2）均化原始誤差。此法過程為通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。均化的原理就是通過有密切聯(lián)系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的差異，然后再進行相互修正加工或基準(zhǔn)加工。

2.4轉(zhuǎn)移原始誤差法

誤差轉(zhuǎn)移法實質(zhì)上是將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去，如轉(zhuǎn)移加工系統(tǒng)的幾何誤差、熱變形和受力變形等。各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關(guān)系。若在加工過程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。如當(dāng)機床精度達(dá)不到零件加工要求時，常常特意要求機床精度，而是從加工工藝上、夾具等部件上想辦法，創(chuàng)造條件，使機床的幾何誤差轉(zhuǎn)移到不影響工件機械加工精度的方面去。

2.5就地加工法

在加工和裝配中有些精度問題，牽涉到零件或部件間的相互關(guān)系，相當(dāng)復(fù)雜，如果單獨提高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法的方法，就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。就地加工法在機械部件、零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。

結(jié)語

萬事萬物都不能確保沒有一絲錯誤的存在，產(chǎn)品的加工更是這樣。實際的機械生產(chǎn)加工中都允許有一定的損耗，但是若要生產(chǎn)出高質(zhì)量的機械加工零件，就要在機械加工的誤差原因上多下功夫，爭取從根源解決機械加工產(chǎn)品的誤差問題，加工中采用有效的相應(yīng)措施對機件精準(zhǔn)度進行保障。