機械零部件加工精度影響因素研究

陳 娟

（常州輕工職業技術學院，江蘇 常州 213000）

1 機械加工精度

1.1 機械加工精度的含義及內容

通俗來說，加工精度就是理論與實際的偏差。通過參考加工后的尺寸，幾何形狀之類的屬性，然后再將這些數據與理論值對比，便可算出加工精度。加工精度以機械加工誤差的幅度呈現。該部分的幾何參數由一些因素組成，分別為幾何形狀、尺寸和相互位置。

1.2 影響加工精度的原始誤差

機械加工的過程受到了各種已知和未知因素的影響，誤差隨之而來。與原始誤差息息相關的是工藝系統自身組織和切削流程這兩個方面。

1.3 機械加工誤差的分類

系統誤差與隨機誤差，前者可以把控，后者無法把控。系統誤差通常可避免，按其變化規律又可分為兩類，一類是線性的，也就是常值系統誤差，另一類是非線性的，稱其為變值系統誤差。

1.4 靜（動）和切削態誤差

誤差的劃分方式多種多樣，但按照與切削態的關聯來分，可分為靜態誤差和切削態誤差。通常將機床幾何精度認定為靜態誤差，這正是由于它與切削態毫無關聯，諸如此類的還有傳動精度。諸如機房這類與切削態有關的誤差，被歸為切削態誤差，是由于力和熱的影響導致變形。所謂動態誤差就是指震動導致的誤差。

2 工藝系統的幾何誤差

2.1 加工原理誤差

一些故障能夠被及時排查，就是因為使用了成形運動，有時是因為應用了刀刃輪廓。一般而言，加工原理的概念可以被理解為刀具和工具一種運動，這種運動是確定好的并且必須無誤執行，這樣就可以使表面加工符合要求。想要讓零件表面盡可能近地接近理想值，就應當慎重考慮加工原理的可靠性，當然高標準的成形運動必不可少。初衷再美好，想要與理論完全一致通常不太現實，在某些場合可能導致效率低下，在另一些場合可能導致機床或刀具的構造難于理解，不容易生產，而且如果步驟過于繁瑣，在一定程度上會提升失誤率，同時使得其生產的剛度達不到要求。因此，近似加工的重要性不言而喻，將其投入應用可以既保質又保量，是一種經濟實用的方案。

2.2 機床的幾何誤差

機床主軸的回轉精度，對工件的加工精度有直接影響。主軸的旋轉精度是指主軸相對于其平均旋轉軸的實際軸漂移。在一些常規的認知中當主軸旋轉時，它的旋轉軸的空間位置是不會改變的，換而言之，那一剎那是靜止的。事實上，由于加工和裝配主軸部件過程中的各種誤差以及在旋轉、加熱和其他因素期間作用于主軸的力，主軸在每個瞬時旋轉的中心線上的空間位置處于變化狀態，從而導致在軸漂移中存在旋轉誤差。

3 機械加工表面質量對機器使用性能的影響

表面質量直接影響了零件的各個屬性，如耐磨性、抗腐蝕性等，若這些性能不足零件的性價比將大打折扣，對機械加工的精度產生不利的影響。

3.1 表面質量對零件耐磨性的影響

零件的耐磨性與這些因素緊密相關，如摩擦副的材料、熱處理情況等。當這些因素稱為無關變量時，零件的表面質量的影響就顯得尤為重要。一般而言零件的磨損可視為三個階段：摩擦副起步運行的時候，磨損容易發現，通常被定義為初級磨損階段。起步磨損后的磨損，通常稱為正常磨損時期。這之后磨損一直積累，當達到某個臨界值，磨損呈指數惡化，直至脫離可以正常工作的狀態，將其定義為急劇磨損階段。

3.2 最佳表面粗糙度

處于干摩擦或半干摩擦時，摩擦副表面的初期磨損與表面粗糙度息息相關。而粗糙的程度也無可厚非地是其度表面的一個問題，存在一個波谷指，高于低于該程度都能使磨損加劇。對于完全液體潤滑，金屬表面完全不接觸，由一層油膜隔開，粗糙度越小，允許的油膜越薄，承載能力越大，則表面粗糙度越小越有利。

4 結 語

機械加工表面需要綜合考慮各種因素，以達到性能、成本最佳的均衡狀態，諸如耐磨性、接觸剛度直接收到其影響，要慎重對待。其中零件生產制作的水平是重中之重，它直接關系到產品的優劣，這對加工精度及表面質量要求嚴格。當然要達到一定的疲勞強度、抗腐蝕等對表面加工要求也很高，嚴格考察是必不可少的，制定一個標準的質量標準不可或缺。所以，要全方位考慮各種因素的影響，結合實際，根據應用場景給出低成本、高實用的建議。