機械零部件加工精度影響因素研究①

劉宗玉

摘要：近年來我國經濟的快速發展，我國的工業步入了高速發展期。裝配質量的加工質量和配置質量影響了產品的最終品質，其中加工質量的精度和表面質量決定了產品質量。零件加工的好壞、產品裝配的優劣，這二者影響了機械加工的品質。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，對加工精度及表面質量要求嚴格。本文就機械零部件加工精度影響因素展開探討。

關鍵詞：機械零部件;加工精度;提高方法

引言

在機械零部件的加工制造中需要注意其加工精度，機械零部件的加工精度在機械零部件的加工過程中會受到多種影響因素的影響，應當采用合理的措施來對影響機械零部件加工精度的各種影響因素進行規避以使得機械零部件的加工精度得到盡可能地提高。

1 機械零部件加工精度

在正常情況下我們所提及的機械零部件加工過程中精度是指在對機械零部件加工完成之后各項實際尺寸和幾何參數跟圖紙之中標注出來尺寸的符合度，在對機械零件進行加工過程中出現的誤差主要是由于符合度出現偏離而造成的。基于這種情況需要在對機械零部件進行加工的過程中，盡可能的對機械零部件的加工精度進行提高，并且通過這樣來降低機械零部件加工誤差發生的可能性，由此對于提高機械設備制造精度以及后期的使用壽命也有著極大的裨益。

2 機械零部件加工中影響加工精度的因素分析

2.1理論誤差

在機械零部件的加工過程中由于采用近似的方法而導致的機械零部件的加工所出現的誤差。

2.2裝夾誤差

在對機械零部件加工期間需要采取裝夾定位，在進行裝夾的環節之中因為裝夾不到位而造成的機械零部件加工過程發生誤差。

2.3機床誤差

機械零部件加工主要使用機床來進行加工，因此，機械零部件在加工的過程中會受到機床本身加工精度的重要的影響，而當機床本身所具有的各種誤差將會對機械零部件的加工精度產生較大的影響，其中在機床自身的誤差中主要有機床主軸誤差、導軌誤差以及導軌的定位精度誤差等多種影響因素。

2.4加工刀具造成的誤差

刀具屬于機械零部件加工期間一個重要的工具，刀具自身具有的制造精度與裝夾精確度以及使用過程中發生磨損的程度都會在一定程度上對機械零部件加工過程中的精度造成影響。

2.5機械零部件的加工工藝不當所引起的機械零部件的加工誤差

在機械零部件的加工過程中，機床、機械零部件夾具、加工刀具以及所需要加工的工件共同在機械零部件的加工過程中組成了一個統一的體系，這一體系被稱之為工藝體系，工藝體系在受到力與熱的外作用時都會導致機械零部件的機械加工受到較大的影響，而當工藝體系受到外界力與熱的作用時會導致機械零部件產生一定的形變，而這種形變最終或導致機械零部件的加工精度受到較大的影響。

2.6工件殘余應力造成的機械零部件加工誤差

機械零部件加工過程中如果機械零部件受到了工具與工件之間的作用而使加工完成之后的機械零部件之中存有一定的殘余應力，這一殘余應力會使加工完成后的機械零部件發生變形，對于一些機械加工期間受到較大機械力作用的機械零部件加工以及薄壁類部件而言，這種殘余應力所造成的形變則更為明顯。

3 工藝系統的幾何誤差

（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）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。

4 機械零部件加工精度提高方法

4.1對機械零部件加工期間原始誤差進行減小

為了使機床對機械零部件加工精度造成的影響得到降低就需要對機械的幾何精度與工件的量具與夾具的精度進行提高，減少在對機械零部件進行加工過程中額外附加力、內應力以及一些其它磨損變形所造成的原始誤差。并且需要將機床的日常檢修與保養工作做好，應用檢驗棒與角尺等設備對于機床的各項指標與精度加以檢測，一旦發現機床之中某一個位置存有故障就需要予以解決，對于機床的幾何精度、機械精度以及幾何剛度加以提高，保證機械加工期間所選的措施具有交強合理性，通過對這些合理的措施進行利用來使機械零部件加工期間的熱變形得到有效的控制，針對于那些成形表面機械零部件進行加工的過程中則需要以降低成型刀具和成型刀由于安裝不當而產生的機械零部件加工誤差發生的可能性。

4.2采用誤差補償和轉移的方法來提高機械零部件的加工精度

誤差補償法是一種人為的故意造出一種新的原始誤差，依靠這一原始誤差來對機械零部件加工制造過程中的工藝系統中的固有的原始誤差進行補償抵消的一種措施以實現減少加工誤差提高機械零部件加工精度的目的。比如說，在機械零部件的加工過程中如原始的誤差是負向的，則在機械零部件的加工過程中，機械零部件加工操作人員可以再加工是通過對加工操作進行改變而故意的制造出與原始誤差絕對值相等的正方向的偏差，從而實現對于機械零部件加工中所產生的原始誤差的補償抵消，從而實現提高機械零部件加工精度的目的。而誤差轉移指的是機械零部件在加工的過程中，針對機械零部件加工過程中可能出現的熱變形、殘余應力變形以及幾何誤差等通過采用合理的工藝措施來將上述因素所導致的機械零部件的加工誤差轉移到對機械零部件的機械加工精度沒有影響的方向，從而實現對于機械零部件加工誤差的規避，以實現提高機械零部件加工精度的目的。比如說在機械零部件的車削加工過程中，如采用的是多工位或是轉位刀架等的加工工序來實現對于機械零部件的車削加工，為避免刀架轉動和分度誤差對機械零部件表面加工精度的影響，機床操作人員可以將刀具在刀架上的安裝方式更改為垂直安裝，從而將車削加工過程中刀架轉位所產生的重復定位誤差將會被轉移到機械零部件加工內孔的表面誤差上，從而實現了對于機械零部件機械加工誤差的一定規避。在機械零部件的加工過程中，除了通過提高機械零部件毛坯件的加工精度或是提高上道工序加工精度等的措施外，為提高機械零部件的加工精度，還可以通過將機械零部件的毛坯件按照其尺寸的誤差的大小來對其進行分組，從而將待加工的機械零部件毛坯件的誤差縮小為原先的1/N，通過根據各組的平均尺寸來實現對于機械零部件加工時的刀具和相應的夾具位置、精度的調整，從而可以實現對于機械零部件毛坯件的尺寸誤差分散范圍的縮小，為后續機械零部件的加工帶來方便的同時也提高了機械零部件的加工效率，確保了機械零部件的加工質量。

結語

綜上所述，機械零部件對于機械設備有著極為重要的意義，零部件加工的精度會在一定程度上影響到機械設備制造的總體質量，基于此就需要尋求有效措施來對機械零部件加工期間可能出現的誤差進行解決。

參考文獻：

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[2] 楊磊.機械零部件加工中振動產生原因分析及控制[J].中國新技術新產品，2017（1）：54-55.

（作者單位：河南中煙工業有限責任公司黃金葉生產制造中心）