淺析機械加工精度的影響因素及提高措施

陳雷　劉鑫　吳韋地　楊騰達　陳達

摘 要：隨著社會的不斷發展，機械制造業得到了人們的廣泛關注。傳統的加工過程中存在著一些弊端，主要表現為數據誤差較大、精度測量方法不得當、切割技術不強等等。針對以上情況，工作人員應該專轉變陳舊的設計理念，將加工精度作為質量提升的重點，實現機械制造方式的創新。因此，本文以機械加工精度的影響因素分析作為出發點，提出幾點有效的提高措施。

關鍵詞：機械加工精度；影響因素；提高措施

從本質上來講，機械加工精度就是以“實際加工零件”為參照物，與預期目標進行比對，看產品的形狀、大小、整體比例是否發生了變化。誤差越小，則說明產品的質量越高。工作人員若想要提升整體的加工水平，就要對其中的影響因素進行分析，并加以改進。

1 機械加工精度簡介

機械加工精度是制造業質量保障的必要條件，也是產品誤差的重要衡量標準。對于產品誤差的偏離程度，我們主要從以下幾個方面進行分析：第一，尺寸精度。產品加工后的幾何形狀要保持不變，如果基準形狀為“直線度”，加工后呈現出的宏觀圖形則不能夠相差甚遠。第二，相互位置精度。相互位置指的是基準線與加工表面所形成的間距。一般情況下，標準間距要保持在3mm到5mm之間，最好不要超過這個界定。不同加工條件下的加工精度都是不同的，加工精度并不是指絕對標準的制作水平，它允許出現一定的差異，只要不超過基本的參數值，則可以算作是“精度加工”。因此，工作人員應該就生產的實際情況進行分析，掌握加工工藝中的規律，提升其中的“精度”。

2 機械加工精度的影響因素

2.1 加工原理誤差

加工原理誤差主要是指工作人員對成型的產品進行打磨所引起的誤差。一方面，它改變了產品的大致輪廓，沒有根據相應的標準做出適度的修改。另一方面，工作人員混淆了具體的制作原理，使實際加工位置發生了變化。例如：在齒輪的切割工藝當中，工作人員首先會利用蝸桿設定產品的基本輪廓，并在折線的邊緣進行折疊，以加工后的光滑漸開線為標準，擴大產品制作精度。但一些工作人員為了提升整體的協調性，節省加工時間，簡化了機床生產結構，并沒有對精度加工原理進行分析，使誤差產生。

2.2 機床誤差

機床誤差是加工精度最主要的影響因素之一。首先，我們可以將其歸納為幾個部分，分別是以機床主軸為基點的回轉誤差、以機床導向為主的導軌誤差以及機床傳動鏈誤差等等。第一，主軸回轉誤差。產生這種情況的主要原因是產品在高溫加工下的承壓力變小，形狀發生了變化，導致關鍵部位彎曲，主軸系統的剛度較大等等。同時，它也有可能因軸承本身的間隙產生。軸承的轉動速度一旦加快，相鄰兩構件之間就會產生摩擦，并出現位移的情況。第二，機床導軌誤差。在水平移動的過程中，機床的前后元件則會彎曲。一旦發生了車削震動的情況，導軌的作用就會消失，并出現傳動系統向前突出，導致誤差的形成。第三，機床傳動鏈誤差。它是指傳動元件的路徑沒有得到有效規劃，鏈條的起始點與終點不具有連貫性。同時，裝配零件的磨損、傳動齒輪的比例失調也是產生這種情況的主要原因。

2.3 刀具的幾何誤差

這種情況比較容易理解。它是指刀具的形狀以及大小沒有根據加工產品而定，在形狀上與元件有著一定的差異。另外，刀具尺寸過大，使元件的切割比例不當，影響加工精度。從本質上來說，工作人員應該進行適當的調整。但也不能夠使調整次數過多，要以主軸的中線為標準，進行一次性加工，避免誤差的出現。

3 提高機械加工精度的有效措施

3.1 直接減少誤差法

直接減少誤差法是最為簡單的一種方式。首先，工作人員要了解誤差產生的根本原因，根據具體情況進行調整。例如：在細長軸的車削過程中，加工元件會因兩端長度的延伸而出現彎曲變形等情況。另外，如果溫度也持續上升，軸承的承壓力也會變小，并影響產品的質量。根據這種情況，工作人員可以采用“反向切割法”，在軸承的頂端安裝彈簧，并降低生產溫度，避免因長度過大而出現的變形問題。其次，直接減少誤差法要求工作人員對系統中的誤差比例進行分析，并在原有尺寸中縮減一部分長度，沿著產品的外延進行切割，在保證整體形狀不變的條件下消除熱伸長的危害。

3.2 誤差轉移法

誤差轉移法也是加工精度提升的有效方式。第一，工作人員要從具體的工藝方式出發，將產品的受力情況、熱效應分散情況都考慮進去，做出加工精度規劃的有效措施。例如：在多分位加工工序的執行過程中，工作人員要首先在元件表面進行分析，規定刀具的尺寸，并以分段的方式使誤差得到轉移。第二，如果零件的垂直方向為刀具的位置，則可以針對相應構件的孔位來決定刀架的轉移程度。一般情況下，孔位與刀架應該具有一定的對稱性，這樣才能夠通過重復定位的方式完善表面加工水平，實現精度化加工。

3.3 均分原始誤差法

均分原始誤差法是應用性最高的一種方式。工作人員主要通過毛坯的精度測量來實現誤差的消除。首先，應該按照零件尺寸的大小將毛坯的加工工序進行排序，以分組的形式體現均分性。同時，按照尺寸誤差大小將元件分為n組，那么發生誤差的幾率就有所減少。工作人員計算出其中的平均差異，并對刀具的尺寸和位置進行設定，以提升實際加工能力。其次，均分原始誤差法使得工序增多，工作人員在每一過程中都可以對毛坯進行適當的調整，并定位誤差產生的原因，使加工精度得到保障。

4 結語

綜上所述，本文主要從三個方面來論述。第一，對加工精度進行簡要分析。第二，探討影響加工精度的因素。第三，說明精度加工的提升措施。從而得出：工作人員應該盡量縮小加工成品與原有預期之間的差距，找到影響精度的關鍵問題，并根據實際情況選擇一種合理的改進措施，為機械加工產品的質量提升創造有利條件。

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