提升機械零件加工精度的方法研究

劉俊輝

（平頂山技師學院，河南 平頂山 467000）

0 引言

零件是機械設備重要組成，零件質量往往決定著設備運行效率，因此必須關注零件加工精度。加工時任何因素都可能影響零件精度，必須將零件精度控制在標準范圍內，一旦不符合標準要求就需返工，否則會影響機械設備性能。機械零件加工精度參數包含尺寸、位置、形狀等，任何參數與標準不符都會降低機械零件精度，影響機械設備正常使用。因此，采用有效方法提升和控制機械零件加工精度十分必要。

1 機械零件加工精度的主要影響因素

1.1 加工工藝因素

機械零件加工工藝是精度提升重要前提，整個加工過程需建立在工藝基礎上。與加工精度成正比關系，加工工藝越好加工質量越佳。但從實際加工情況來看，有時加工精度正是受工藝影響，使其與加工標準不符，直接削弱零件整體質量。

1.2 機床因素

機床是機械零件加工載體，所有加工程序需在機床中完成，機床起到基礎性作用，若機床質量本就存在問題則直接影響后續零件加工。機床影響因素主要體現在安裝誤差、制造誤差、磨損誤差等方面。有時機床安裝存在誤差導致零件加工精度不高。比如，機床安裝基面不平整、不穩定使機床產生幾何誤差，影響后續機械零件加工正常進行[1]。若零件加工導軌直線度、位置存在大幅度誤差，則會形成機床制造誤差削弱零件精度。回旋主軸在機床中發揮重要作用，可以確保零件加工過程保持平穩，但若回旋主軸產生誤差也會直接降低零件精度。機床使用時間過長出現磨損情況較為常見，特別是刀具在長期切削后磨損程度較嚴重。機床刀具位置精準度較高，當出現磨損后位置可能發生變化，若沒有得到及時調整、更換，就會導致零件形狀、尺寸等與標準不符。

1.3 溫度因素

機械零件加工環境較封閉，整體空氣流通性不高，這便使加工過程易受溫度影響。比如，電機運行時會散發熱量，若不能及時疏散至外部，使得熱量均集中在加工環境內增強整體溫度。且加工環境內各設備較為密集，大量設備運行都會伴隨熱量產生，直接影響加工設備性能，最終影響零件加工精度[2]。比如，數控機床運行時離合器、軸承等需要長時間保持高速運轉，在此情況下升溫在所難免，隨著運行時間不斷延伸會造成機床不同程度扭曲、變形，使零件加工精度遭受影響。

1.4 切削系統因素

機械零件加工過程中，當機床切削系統周期發生變化時，所有方向作用力也會產生變化，這便使得切削系統產生形變，無法滿足高精度要求零件加工需求。即使投入使用也無法提高零件加工精度與質量。

2 提升機械零件加工精度的有效方法

2.1 誤差補償法

該方法屬于人為操作法，需要借助人工勞動力達到誤差減少目的。工作人員通過引入原始誤差與加工系統原始誤差產生碰撞，進而對后者誤差進行抵消。兩種誤差需成對立關系才能起到抵消作用，為機械零件加工提供穩定支撐。實際加工過程中，若誤差較小利用補償法能夠徹底解決誤差問題，若誤差較大也能起到顯著減少作用。比如，針對溫度因素引發的精度問題，工作人員需加強加工環境通風改造，使設備熱量能及時散發。平時應做好溫度檢測工作，發現溫度達到限定值時需快速展開降溫處理，防止溫度過高對機床性能及零件精度造成負面影響。又比如，機床零部件在運行時出現形變、磨損后便會引起原始誤差，針對該情況也可利用補償法解決。有時由于人為操作差異可能引發新誤差，因此，在采用該方法提高零件加工精度時，必須綜合整體情況合理實施，從而將零件加工精度嚴格控制在標準范圍內[3]。

2.2 誤差減少法

誤差減少法顧名思義就是對機械零件加工時存在的誤差進行削弱，降低零件加工精度影響力，零件加工環節許多誤差都能得到有效減少。針對零件加工時的多種精度影響因素，如若未引起重視，沒有采取有效方法，就會在極大程度上削弱加工精度，長此以往會直接影響我國制造業水平。因此，采用誤差減少法削弱誤差存在現實意義。比如，機械零件加工時，若機床刀具位置不夠精確便會降低加工精度，如果作業途中發現該情況需停止加工進度，待機床停止運行后及時更換刀具或調整刀具位置，使其與零件加工需求密切相符，進而加工出高質量、高精度機械零件產品。觀察機床刀具走刀頻率，根據走刀誤差加以調整，盡可能降低因刀具走刀誤差引起的精度問題，將誤差降低至最小化。

2.3 誤差預防法

在機械零件加工時部分誤差是可以預防的。與誤差補償法、減少法相比，這種方法可以在根本上提高零件加工精度，將影響因素阻擋在外。比如，針對機床刀具位置誤差因素，可在正式加工作業前精確計算刀具受力點與零件加工位置，增強兩者協調性，確保刀具受力點與零件加工位置相匹配，從而減少加工作業位置偏差情況發生，在根本上保障機械零件加工精度。當機床刀具切削時間越長、深度越深后位置偏差也愈加明顯，基于此，工作人員需提前計算零件具體切銷量，結合刀具走刀方式、次數等減少彼此偏差。導軌誤差在機械零件加工中往往遭到忽視，但實際上對零件加工精度造成的影響較大[4]。為避免該誤差產生，工作人員需提前監測導軌原始誤差，將導軌運行參數一一記錄，便于發現導軌異常，從而采取調整措施，避免誤差出現在零件加工環節。值得注意的是，前期收集到的導軌參數需反復比較、檢測，確保參數具備真實性，為機械零件加工提供有力依據。

3 提升機械零件加工精度的保障策略

3.1 全面遵循加工標準規范

機械零件加工需得到完整標準規范支撐，因此，制定健全生產標準體系十分重要。目前，我國各制造業各企業所實行的加工標準規范各不相同，標準規范需與企業機械零件加工實際情況密切結合，切勿直接引用其他企業標準。體系需涉及詳細內容，應包含零件加工應用到的所有核心力量，加工設備、工藝及人員都應提出明確規定，使機械零件加工環節有章可循，提高整體加工規范性，減少加工誤差，為加工精度提升提供基礎保障。

3.2 提高工作人員專業水平

工作人員在機械零件加工過程中發揮重要作用。雖然目前我國制造業已實現數字化、自動化生產，但仍然不能缺乏人工勞動力。零件加工過程中產生的諸多影響因素都需利用人工解決或緩解，因此，企業需提高在職工作人員專業水平。一線操作者應熟悉所有機械零件加工設備、工藝及誤差解決方法，在檢測到誤差后能及時采取有效措施解決，避免誤差延伸影響零件精度。必須嚴格按照加工規范工作，意識到崗位重要性，與機床設備間高度配合。另外，在新時期背景下傳統作用模式得到全面革新，工作人員工作理念也應得到創新[5]。基于此，企業需對工作人員進行統一培訓，傳輸與時俱進機械零件加工技術，使其符合當代制造業發展要求，在其位謀其職，全面發揮專業技能確保機械零件高精度加工。

3.3 加強機床維護保養

機械零件加工精度往往取決于機床，機床必須得到定期維護保養，及時排查機床設備問題故障，確保零件加工過程安全穩定完成。機床中包含多種零部件，在機械零件加工中產生核心作用，但也正是由于機床使用率較高，運作時間較長,容易出現磨損及其他故障問題，對機床進行定期維護十分必要。特別是鉆頭、刀具等應用頻繁的部件更應縮短維護時間間隔[6]。從目前加工現狀不難看出，有的企業將重點放在加工效率提升上，忽略了加工精度與質量，沒有對加工設備維護引起足夠重視。在數控機床檢驗標準提出明確要求，需根據國家與行業標準對機床實施養護。維護保養是延長機床使用壽命的關鍵。由于溫濕度會對機床正常運行造成一定影響，因此，需嚴格按照規定安裝機床，在正式安裝機床前仔細閱讀安裝條件與要求。在企業條件允許下，最好將數控機床設備與普通加工設備隔離，便于后續維修保養。若機床長期處于閑置狀態，企業也需時常通電保持空運轉，若空氣濕度較大或時常降雨則需適當增加通電次數。通過機床設備零部件散發熱量驅散內部濕氣，確保機床性能不受影響。機床硬件控制設施至少每年檢修一次，及時發現、篩查安全故障，并時刻保持機床設備清潔[7]。

4 結語

綜上所述，機械零件精度關系著設備性能，零件加工精度控制十分必要，在實際加工過程中零件精度會受加工工藝、機床、溫度及切削系統影響。為確保零件加工精度滿足行業標準及需求，可以采用誤差補償法、誤差減少法及誤差預防法削弱及避免誤差產生，降低各因素影響力。此外企業還需做好基礎保障工作，零件加工需全面遵循加工標準規范，提高工作人員專業水平，加強機床維護保養力度，在根源上規避加工誤差產生，為零件加工精度提升提供有力條件，推動我國制造業可持續發展。