淺析影響機(jī)械零件加工精度的因素及解決方法

任志新（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

淺析影響機(jī)械零件加工精度的因素及解決方法

任志新
（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

零件質(zhì)量關(guān)系到機(jī)械性能及使用安全，所以，在對(duì)其進(jìn)行加工處理的時(shí)候，必須要盡量確保其精度達(dá)標(biāo)。考慮到影響加工精度的因素比較多，在加工的過程中就必須在保障工藝科學(xué)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)不利因素的控制。本文結(jié)合機(jī)械零件加工要求，對(duì)影響精度的幾項(xiàng)因素做了闡述，并提出了一些控制辦法。

機(jī)械零件；加工精度；影響因素；解決辦法

1　前言

機(jī)械是由多個(gè)零件構(gòu)成的，因此，要想保證機(jī)械性能，就必須要保證零件質(zhì)量。加工精度對(duì)零件質(zhì)量的影響十分明顯，在加工精度得不到保障的時(shí)候，零件質(zhì)量也很難達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。所以，零件加工過程中，必須要重視對(duì)影響因素的控制，提升加工精度，以達(dá)到優(yōu)化零件質(zhì)量的目的。

2　影響機(jī)械零件加工精度的因素及解決方法

2.1關(guān)于零件精度

結(jié)合零件質(zhì)量要求來講，影響其精度的因素主要涉及三個(gè)方面：第一為形狀，第二為位置，第三為尺寸。以上三方因素之間存在制約關(guān)系，其中，位置公差是一個(gè)關(guān)鍵因素，其范圍取決于尺寸公差，但其同時(shí)又大于等于形狀公差。加工精度狀況通常由誤差數(shù)值體現(xiàn)出來，二者之間的關(guān)系一般表現(xiàn)為誤差越大精度越低。誤差代表的是實(shí)際加工效果與設(shè)計(jì)值之間出現(xiàn)的偏差，完全避免的可能性不大，這一點(diǎn)是由加工工序復(fù)雜決定的。零件加工并非一道工序就能完成，而各個(gè)環(huán)節(jié)都做到精準(zhǔn)無誤卻是很不現(xiàn)實(shí)的，所以，誤差屬于客觀存在，只是會(huì)在大小上有一些差異。由于工序不止一道，所以，在多項(xiàng)誤差累積起來的時(shí)候，加工精度受到的影響就會(huì)比較顯著。當(dāng)前，我國(guó)學(xué)者在這方面進(jìn)行的研究通常以單因素法或者統(tǒng)計(jì)法為主要手段，二者最大的區(qū)別體現(xiàn)在研究對(duì)象不同，其中前者是針對(duì)每道工序展開的，研究時(shí)不考慮其他工序；而后者則是借助抽樣調(diào)查的形式來分析部分零件的精度狀況，對(duì)于批量生產(chǎn)有著重要意義。

2.2影響因素

影響機(jī)械零件加工精度的因素主要包括：首先，外力因素。在進(jìn)行零件加工的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)面臨工藝系統(tǒng)出現(xiàn)變形的問題。導(dǎo)致此種現(xiàn)象的主要原因就在于外力，在夾緊力等外力作用的影響下，加工毛坯將很難實(shí)現(xiàn)與道具位置的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，誤差便會(huì)因此出現(xiàn)。此種變形一般被稱為受力變形，除了會(huì)降低加工精度之外，還會(huì)損害零件質(zhì)量，進(jìn)而影響到生產(chǎn)效率，甚至是機(jī)械性能。受力變形以彈性變形為主要形式，控制思路為強(qiáng)化變形抵抗能力。

其次，熱力因素。零件加工時(shí)不可避免的會(huì)發(fā)生摩擦，若溫度上升到一定程度，就會(huì)導(dǎo)致加工系統(tǒng)因?yàn)槭軣岫霈F(xiàn)變形。以熱力來源為依據(jù)進(jìn)行劃分，導(dǎo)致熱變形的熱力因素實(shí)際上包括兩個(gè)方面，其一為內(nèi)部熱源，主要包括摩擦熱以及切削熱；其二為外部熱源，主要指陽光以及輻射帶來的熱量。伴隨著新技術(shù)的應(yīng)用，零件加工的自動(dòng)化程度越來越高，此種情況一方面提升了加工效率，但另一方面也使得熱力因素對(duì)零件質(zhì)量的影響作用日益顯著，對(duì)這個(gè)因素進(jìn)行控制也就成為了保證零件質(zhì)量的必然要求。

最后，工藝因素。零件加工是一項(xiàng)需要加工部件互相配合方能完成的一項(xiàng)任務(wù)，由此形成的工藝系統(tǒng)對(duì)于加工效果有著巨大的影響。所以，在其本身計(jì)劃精度就不高的情況下，無論是加工原理，還是刀具運(yùn)作，都會(huì)有誤差存在，而誤差的累積則會(huì)導(dǎo)致加工精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3解決方法

鑒于誤差會(huì)嚴(yán)重影響零件質(zhì)量及生產(chǎn)效率，在加工的過程中就要注意結(jié)合影響加工精度的主要因素，確定系統(tǒng)的控制方案，以解決零件加工誤差過大的問題。結(jié)合零件加工的工序來講，本文認(rèn)為解決誤差問題的可行措施主要包括下述幾種。

（1）就地加工。此種加工方式適用于需要進(jìn)行二次加工的部分零件，具有影響因素少、誤差小等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于零件加工來講，首次加工并不一定能夠滿足精度要求，所以，為了使用效果考慮，在使用之前通常還需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，這就是一般所說的二次加工。二次加工同樣會(huì)因?yàn)槭艿礁鞣N因素的干擾，而出現(xiàn)一些誤差。為了盡可能的減小誤差，在必須要進(jìn)行二次加工的時(shí)候就可以酌情考慮“就地加工”。就地加工的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：其能夠?qū)Νh(huán)境變化造成的誤差累積起到一定的控制作用。所以，此種方式也是現(xiàn)實(shí)中最常用的二次加工法之一。對(duì)于部分機(jī)械產(chǎn)品來講，為了控制誤差對(duì)其性能的影響作用，可考慮通過零件組裝并精加工的方式，來提升整體精度。

（2）減小誤差。此項(xiàng)措施針對(duì)的是原始誤差，在精度保護(hù)方面屬于常用手段，效果相對(duì)較好。簡(jiǎn)單來講，此項(xiàng)措施指的就是：在進(jìn)行零件加工的時(shí)候，通過分析引起誤差的原因，來明確應(yīng)對(duì)策略，并制定相應(yīng)的消除措施，將原始誤差盡可能的降至最小。由于制定的措施往往都很有針對(duì)性，故此種方法的消除效果通常也比較顯著。

以細(xì)長(zhǎng)軸為例，其加工時(shí)極易出現(xiàn)變形現(xiàn)象或產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)于這種情況，就可以嘗試?yán)蒙鲜龃胧┻M(jìn)行解決。具體方法為：（1）分析其出現(xiàn)變形的原因，明確零件彎曲是由加工抗力引發(fā)的這一點(diǎn).（2）根據(jù)第一步的結(jié)論，初步確定“精粗交替”的加工改進(jìn)方案。此項(xiàng)方案能夠起到控制變形及穩(wěn)定切削操作的作用，對(duì)于保證細(xì)長(zhǎng)軸的質(zhì)量具有重要意義。

（3）補(bǔ)償誤差。此項(xiàng)措施是針對(duì)加工誤差而言，實(shí)質(zhì)是根據(jù)原有誤差的方向及大小，借助人力制造一個(gè)與其大小相等、方向相反的誤差，使二者相互抵消，進(jìn)而達(dá)到保證整體精準(zhǔn)的目的。在個(gè)別情況下，此種人為抵消的補(bǔ)償措施可以使用固定值，但一般情況下是需要結(jié)合實(shí)際需要靈活確定的。也就是說，不同情況應(yīng)采用不同的補(bǔ)償值。

通常情況下，現(xiàn)實(shí)中會(huì)借助兩種方法來實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。第一種方式為“在線檢測(cè)”，指的是：借助細(xì)致的尺度測(cè)量，來掌握零件加工的實(shí)時(shí)狀況，并以此為依據(jù)，對(duì)刀具或者其他的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，以確保零件成品符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。第二種為偶件自動(dòng)配磨，指的是：將一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)、精度符合要求的零件作為模板、基礎(chǔ)進(jìn)行其他零件的加工。在實(shí)行的時(shí)候，同樣需要實(shí)時(shí)掌握零件尺寸狀況，并將其與基準(zhǔn)零件作對(duì)比。相比起第一種方法，第二種方法的效率優(yōu)勢(shì)更加顯著，對(duì)于提升生產(chǎn)效率很有益處。

3　結(jié)語

總體而言，加工精度通過影響零件質(zhì)量，決定機(jī)械性能。因而，出于保證機(jī)械性能正常、使用安全的考慮，零件加工中就必須要采取有效措施對(duì)影響精度的因素進(jìn)行控制，以提升加工效率、改善加工效果、保證零件質(zhì)量。

［1］王玲.現(xiàn)代沖壓模具在機(jī)械零件加工中的應(yīng)用［J］.科技與創(chuàng)新，2016（02）:157-157.

［2］陳兵.關(guān)于機(jī)械零件加工減小表面粗糙度方法的探討［J］.卷宗，2015，5（11）:336-336.

［3］張祝琿，梁晗，朱演.機(jī)械零件加工過程中存在的問題及相關(guān)對(duì)策［J］.南方農(nóng)機(jī)，2015，46（10）:50-50.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.007