李彬 王皓

【摘 要】誤差會(huì)影響機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，最終會(huì)影響生產(chǎn)的效率。在現(xiàn)代化機(jī)械加工的過(guò)程中，我們要努力提高機(jī)械加工的精度，盡量避免加工誤差，生產(chǎn)出高質(zhì)量的機(jī)械零部件，保障機(jī)械加工工件產(chǎn)量和質(zhì)量。本文就主要對(duì)機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工；精度；措施

引言

零件加工是機(jī)械生產(chǎn)制造的重要環(huán)節(jié)，機(jī)械加工過(guò)程中零件質(zhì)量自身對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的總體性能和產(chǎn)品壽命有直接影響。零件質(zhì)量不過(guò)關(guān)最終會(huì)影響到機(jī)械的正常運(yùn)行。加工精度受諸多因素的影響，在實(shí)際加工過(guò)程中如果加工精度得不到有效控制，那么零件質(zhì)量以及機(jī)械的質(zhì)量最終會(huì)受到影響。所謂加工精度指的是在經(jīng)過(guò)加工之后的零件實(shí)際幾何參數(shù)同理想幾何參數(shù)之間的符合程度。加工誤差則指的是兩者的偏離程度，通常情況下當(dāng)加工精度越高的時(shí)候，加工誤差也就越小。加強(qiáng)對(duì)加工精度的研究有重要意義。

一、機(jī)械加工精度的概念和內(nèi)容

機(jī)械加工精度主要指零件經(jīng)過(guò)加工處理以后，其實(shí)際的幾何參數(shù)（如零件的位置、形狀和尺寸等）和理想的幾何參數(shù)之間偏離的程度。機(jī)械加工的精度越高，表示加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差越小，反之則表示誤差較大，而國(guó)家對(duì)加工精度高低有詳細(xì)嚴(yán)格的公差標(biāo)準(zhǔn)。

機(jī)械零件加工精度主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：尺寸精度、形狀精度和位置精度。尺寸精度是指零件加工后實(shí)際尺寸和基準(zhǔn)尺寸相契合程度，兩者之間誤差需要控制在一定的范圍之內(nèi)；形狀精度是指加工后零件幾何形狀與設(shè)計(jì)要求的幾何形狀之間的契合度，如加工零件的圓度與直線度等；位置精度是指零件加工后的表面和基準(zhǔn)之間的相對(duì)位置。

機(jī)械零件在加工的過(guò)程中，即使生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程一樣，也會(huì)因受到機(jī)械設(shè)備變化和環(huán)境變化等因素影響，使得零件的幾何參數(shù)出現(xiàn)誤差，但是操作人員只要掌握誤差變化規(guī)律，采取合理的解決措施，就可以提高機(jī)械加工的精度，將誤差控制在允許的范圍之內(nèi)。

二、機(jī)械加工精度的影響因素

1、工藝系統(tǒng)受力變形因素

在機(jī)械加工的過(guò)程當(dāng)中，受到傳動(dòng)作用力，慣力，以及重力作用力等因素的影響，會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)變形，并致使工件與道具之間的位置發(fā)生偏移，造成加工精度的降低。進(jìn)一步分析可知，影響工藝系統(tǒng)受力變形問(wèn)題的因素有以下幾個(gè)方面：第一，刀具剛度的影響：即外圓車(chē)刀在加工表面法線方向上往往表現(xiàn)有較高的剛度，其變形可以忽略。但對(duì)于鏜直徑較小的內(nèi)孔而言，由于其所對(duì)應(yīng)的刀桿剛度較低，故而加工精度會(huì)直接受到刀桿受力變形因素的影響；第二，機(jī)床部件剛度的影響：機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中所使用的機(jī)床部件是由多個(gè)領(lǐng)不安靜共同構(gòu)成的。受到接觸面接觸變形因素，摩擦作用力因素，以及零件低剛度等因素的影響，造成機(jī)床部件的剛度無(wú)法達(dá)到要求，最終對(duì)機(jī)械加工精度產(chǎn)生不良影響；第三，工藝系統(tǒng)剛度的影響：例如，在對(duì)工件進(jìn)行裝夾作業(yè)的過(guò)程當(dāng)中，所選擇的作用力施加點(diǎn)或者是夾緊方向不正確，則會(huì)導(dǎo)致所加工工件發(fā)生一定程度上的變形問(wèn)題，誘發(fā)比較嚴(yán)重的加工誤差。

2、工藝系統(tǒng)熱變形因素

在機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中，整個(gè)加工作業(yè)全過(guò)程當(dāng)中會(huì)受到多個(gè)熱源的影響，導(dǎo)致工藝系統(tǒng)出現(xiàn)比較復(fù)雜的形變問(wèn)題，最終誘發(fā)誤差問(wèn)題的產(chǎn)生。特別是對(duì)于精密產(chǎn)品以及大件產(chǎn)品而言，在加工過(guò)程當(dāng)中由熱變形因素所引起的加工誤差占到了所有加工誤差的70%比例左右。特別是在機(jī)床，道具長(zhǎng)期投入使用的背景條件下，溫度的升高使其會(huì)通過(guò)多種傳熱的方式與途徑向周邊物質(zhì)以及空間散發(fā)熱量，由此導(dǎo)致變形的影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

3、內(nèi)應(yīng)力重新分布因素

研究顯示，在機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中，一旦所加工工件上出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致所加工工件處于一種高能位失穩(wěn)狀態(tài)下。為了能夠完成加工作業(yè)的任務(wù)，就需要工件自高能位自發(fā)的向地能位轉(zhuǎn)變，自不穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)。在以上過(guò)程當(dāng)中，變形問(wèn)題是不可避免的，且也會(huì)對(duì)工件自身的加工精度造成不可逆的影響。以熱加工環(huán)節(jié)操作為例，在熱處理工序當(dāng)中，由于所加工工件的壁厚并不完全一致，受到金相組織轉(zhuǎn)變以及受力不均勻等問(wèn)題的影響，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；而從冷校直環(huán)節(jié)上來(lái)說(shuō)，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件加工而言，在經(jīng)過(guò)車(chē)削處理后，棒料在軋制期間所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力需要重新分布，重分布過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生彎曲變形的問(wèn)題。

三、提升零件質(zhì)量的措施

1、均分原始誤差法

這種方法主要是根據(jù)尺寸誤差的大小把毛坯分成n組，之后再按照各組平均尺寸來(lái)調(diào)整道具和工件之間的相對(duì)位置，通過(guò)這種方式不僅能夠吧原來(lái)每組毛坯的誤差縮小成原來(lái)的1/n，同時(shí)還能夠大大縮小整批工件的尺寸分散范圍。這是一種提升精度的有效方法，但是在實(shí)際施工過(guò)程中也要注意到由于毛坯加工半成品精度太低，加工精度也很難得以保證。

2、直接減少誤差

這種方法在實(shí)際加工應(yīng)用非常廣泛。所謂直接減少誤差指的是在實(shí)際加工過(guò)程中在查明原因之后直接減少或消除的方法，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削的彎曲變形主要是采用大進(jìn)給反向切削法以及彈簧后頂尖來(lái)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)性處理。

3、誤差轉(zhuǎn)移法

誤差轉(zhuǎn)移法實(shí)際上就是把影響加工精度的因素轉(zhuǎn)移到那些不影響加工精度的方向上。具體而言就是要把工藝系統(tǒng)的幾何誤差、熱變形以及受力變形等轉(zhuǎn)移到其他方向上。在實(shí)際加工過(guò)程中對(duì)于那些具有分度或轉(zhuǎn)位的多工位加工工序或者是轉(zhuǎn)位刀架加工的工序，這些工序的分度和轉(zhuǎn)位誤差都會(huì)影響到加工精度，此時(shí)就可以把轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位是產(chǎn)生的重復(fù)定位誤差轉(zhuǎn)移到零件內(nèi)孔加工表面非靈敏的地方，通過(guò)這樣的一種方式能夠有效提升加工精度。

4、就地加工

就地加工指的是機(jī)床零件在裝到工作位置之后進(jìn)行精加工。通過(guò)這種方式能夠有效消除誤差影響。在實(shí)際工作過(guò)程中當(dāng)把龍門(mén)刨工作臺(tái)面或者是牛頭刨工作臺(tái)面裝配到自身機(jī)床之后就能夠?qū)崿F(xiàn)“自刨自”精加工，通過(guò)這樣的方式能夠有效保證衡梁以及滑枕的平行度。此外還可以通過(guò)把平面磨床工作臺(tái)面裝配搭配機(jī)床上從而來(lái)實(shí)現(xiàn)“自磨自”精加工。最后就是來(lái)修正卡盤(pán)平面平直度以及卡爪的同軸度。

5、誤差補(bǔ)償法

誤差補(bǔ)償法就是人為地創(chuàng)造出一種新的原始誤差來(lái)低效原有原始誤差，從而來(lái)減少加工誤差，最終達(dá)到提升加工精度的目的。

機(jī)械加工是工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，機(jī)械加工過(guò)程中一旦產(chǎn)生誤差就會(huì)對(duì)零件加工精度產(chǎn)生影響，最終也會(huì)影響到機(jī)械加工的精度。在人們對(duì)機(jī)械加工精度的重視程度越來(lái)越高的背景下深入分析影響加工精度的因素，不斷減小誤差是提升制造工藝的必然選擇。在實(shí)際加工中工程人員應(yīng)該高度重視這方面。

6、預(yù)防和轉(zhuǎn)移誤差

將原始誤差從誤差敏感方向轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向上去，各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向有關(guān)系。在加工中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向可提高加工精度。如對(duì)具有分度或轉(zhuǎn)位的多工位加工工序由于分度轉(zhuǎn)位的誤差將影響零件有關(guān)表面。減少誤差源或改變誤差源至加工誤差之間的數(shù)量轉(zhuǎn)變關(guān)系常用的方法有：直接減少原始誤差法、誤差轉(zhuǎn)移法、采用先進(jìn)工藝和設(shè)備法、誤差分組法、就地加工法和誤差平均法等。實(shí)踐與分析表明，精度要求高于某一程度后，利用誤差預(yù)防技術(shù)來(lái)提高加工精度所花費(fèi)的成本將成指數(shù)增長(zhǎng)。平時(shí)機(jī)床導(dǎo)軌的保養(yǎng)工作要一絲不茍的完成。當(dāng)加工結(jié)束以后，必須把床身清理干凈，然后再用干凈抹布拭擦導(dǎo)軌面直至無(wú)污物，最后加上機(jī)油，以避免銹蝕，機(jī)床的正確安裝和在加工時(shí)速度的合理控制都能減小加工誤差。

結(jié)束語(yǔ)

誤差是機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中無(wú)從避免的問(wèn)題之一，工作人員需要正確認(rèn)識(shí)在整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中，可能影響加工質(zhì)量的誤差因素，找準(zhǔn)造成誤差的主要因素，然后通過(guò)控制原始誤差，補(bǔ)償誤差以及轉(zhuǎn)移誤差等多種手段，對(duì)誤差因素進(jìn)行最大限度的控制，從而使零部件的整體加工質(zhì)量更加的理想，以達(dá)到確保零件加工質(zhì)量的重要目的。

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