機械零件加工精度影響因素研究

茹亞東

(新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453000)

0 引言

為了確保機械產品的質量，必須要重視提升機械零件加工質量。在實際加工過程中，設計人員需要結合零件使用要求科學地規定零件加工的精度，而工藝人員則需要結合生產條件以及設計要求，選擇一個更加合理的工藝方法，這樣有利于減小加工誤差。因此，在加工零件時，需要充分了解影響加工質量的各種因素，還得對加工的各個環節進行全面地管理。

1 機械零件加工精度概述

在加工機械零件時，其精度主要會受到尺寸精度、形狀精度以及位置精度的影響，并且這三者之間形成了相互影響以及相互制約的關系，形狀公差不能比位置公差大，并且位置公差也必須在限定尺寸公差范圍內。在表示機械零件加工精度時，通常是使用加工誤差的大小。加工誤差是指零件加工過后的尺寸和標準尺寸間存在的偏離量，加工誤差越小，就說明加工精度越高。在加工機械零件時，各個工藝環節都可能出現加工誤差，致使加工精度降低。例如，在進行裝夾時，零件的設計基準和定位基準之間不重合就會導致定位誤差，而且夾緊力過大時也會導致夾緊誤差，一旦出現這些加工誤差，都會給零件的精度帶來不良影響。就現階段而言，研究加工精度的方法有兩種，第一種是單因素分析法，也就是確定某種誤差對加工因素的影響，不考慮其他情況導致的誤差。還有一種是統計分析法，也就是在一批機械零件當中選擇一部分零件，并且分析這些零件的精度以及找出其中存在的誤差，不過這種方法只適合在批量生產的時候使用。

2 影響零件加工精度的因素

2.1 機床誤差

在進行機械零件加工過程中必然會使用到機床，所以機床誤差在很大程度上影響著零件的加工精度，具體體現在以下幾點。第一，機床安裝誤差。在生產機械產品時都會存在相應誤差，在機床加工時也不例外，而機床加工誤差會對零件的加工精度造成直接影響。在安裝機床過程中，假如安裝基面不夠平穩，就會導致機床出現幾何誤差，而且機床安裝不穩也會導致夾具在固定零件時出現較大偏差，這樣就會對零件加工精度造成影響。第二，機床傳動鏈誤差[1]。機床在傳遞零件過程中零件位置就會出現變化，當零件位移誤差累積之后，在零件表面上的孔、凸臺還有輔助結構造成位置上的誤差。第三，機床磨損誤差。機床在長期使用過程中難免會出現相應磨損，特別是機床的刀具，在長時間切削加工零件之后，非常容易出現磨損。當刀具被磨損之后，在機床上的安裝位置也會出現一定變化，這樣加工的零件不管是形狀還有尺寸都會出現相應誤差。

2.2 切削力的影響

在加工機械零件時，各個方向力的作用都會影響到機床部件切削工藝系統，這樣切削工藝系統就會在力的作用下出現變形。針對加工精度要求比較高的零件，切削工藝系統會受到更大影響，從而導致零部件的加工精度出現較大誤差。

2.3 幾何參數的誤差

在進行機械零件加工過程中，幾何參數誤差通常都是人為的，不過機械老化也會導致幾何參數誤差。在進行零件加工時不僅需要機床加工，還需要人工測量，所以量具因素、環境因素以及人為因素等，這些都會產生幾何誤差，從而給零件加工精度造成影響。

2.4 熱變形以及受力變形

熱變形都是從零件內部產生的，在加工零件過程中，當零件受到不均勻熱能量之后再進行切削，就會導致熱變形，從而對零件加工精度造成影響[2]。而受力變形則是在零件加工過程中，因為受到外力作用，使零件受力平衡狀態被打破，零件就會受力不均勻并且發生力學變形，也會使零件加工精度降低。

3 提高機械零件加工精度的方法

3.1 減少受力誤差

加工機械零件的過程中，加工零件因受力變形導致誤差是較為常見的現象。例如，加工零件的機床進行切削時，刀具的受力點位置在不斷的變化過程中，就容易導致機械加工的誤差產生。因此工作人員在加工零件時，首先要精確計算零件、刀具的具體受力點，保障受力點的位置在實際加工時處在相對穩定狀態，盡可能降低零件加工誤差的出現和產生[3]。隨著切削深度發生調整，加工機械零件的過程也是誤差加大的過程。工作人員要提前計算出零件的切削量，改變走刀的方式，盡可能降低機械加工切削誤差。在機械零件加工過程中要增加或減少刀具走刀的次數，減小調整走刀過程中誤差產生的概率，這樣就可以降低由于走刀導致零件加工精度誤差。

3.2 避免溫度誤差

加工機械零件時，工作人員要重視零件加工精度可能受到溫度變化的影響，導致溫度升高或降低。溫度會讓加工零件的機床主軸和齒輪的部分產生變形，會在很大程度上影響機械加工精度，并且誤差產生的主要部位分布在機床內部，所以不易發現。誤差的產生會讓機械加工產品質量下降，影響企業獲得經濟效益。因此機械零件加工過程中要及時測量加工零件的溫度，如果出現溫度過高的情況要控制。優化機械加工環境，健全通風設施，設置溫度監測系統，對機械加工環境的溫度展開實時監測。如果溫度變化超過合理范圍，要馬上采取一定的降溫措施，防止溫度變化過大導致加工零件發生熱變形。同時，機械加工摩擦比較嚴重的區域熱量往往較大，要進行零部件的潤滑，在一定程度上防止摩擦生熱。機械零件加工車間要根據車間具體情況增加降溫設備，有效調整加工環境，控制機床、設備的溫度，將機械零件加工精度進一步提高[4]。

3.3 減少原始誤差

在機械零件加工時，機床夾具、量具也會有誤差出現的可能，此外還包括受熱和刀具磨損等情況，都會導致夾具在加工過程中出現形變，從而引發原始誤差。因此，必須要通過補償的方法處理機床位置，在使用這種方法時，因為人為因素也會導致一些新形變誤差出現，雖然在形式上這兩種誤差之間是相反的，但是誤差大小以及調整的效果卻大致相同，只有將誤差進行合理的調整，才可以把機械零件加工精度進一步地提高。

3.4 減少導軌誤差

即便是機床導軌引發的誤差會給零件的加工精度造成影響，不過在實際加工零件時并不是非常重視這方面因素[5]。因此，為了提高零件加工精度，必須要加強對導軌誤差的監測，這樣才能及時地發現導軌參數的異常情況，并且做出針對性調整。除此之外，在加工機械零件之前，還需要仔細地監測以及核對導軌參數，這樣才能提高導軌運行的可靠性，更好地確保零件加工精度。

4 結語

零件的質量受到機械零件加工精度的直接影響，想要提高機械零件加工精度，就要加強對零件加工過程各個因素的了解和把握，制定有針對性的解決對策，盡可能地減少零件加工過程中存在的誤差，提高零件加工的精度。在機械加工業發展過程中，機械零件加工質量對其加工的技術水平有著重要影響。因此，必須要不斷地提升零件加工精度。