董亮

（太重集團太原重工齒輪傳動分公司 山西太原 030024）

機械加工精度的影響及控制措施

董亮

（太重集團太原重工齒輪傳動分公司 山西太原 030024）

在機械加工的過程中，不可避免的因為各種內(nèi)外因素影響而產(chǎn)生各種誤差，因此需要采取科學(xué)的態(tài)度來減少誤差，并深入分析誤差的影響因素，采取合理的措施來控制誤差，以達到提高機械加工精度的目的。本文簡述了提高機械加工精度的必要性，對影響機械加工精度的因素及其控制措施進行了探討。

機械加工精度；必要性；影響因素；控制措施

1 提高機械加工精度的必要性

機械加工的精度會直接影響機械產(chǎn)品的性能和使用壽命。在機械加工過程中，由于各方面因素的影響會使得加工出現(xiàn)誤差，例如工件和刀具位置偏移等問題，都會導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品帶有誤差。只有實際加工的零件參數(shù)能夠和規(guī)定參數(shù)相同，才能判定該零件符合標準。為了保證機械加工企業(yè)的長足發(fā)展，需要提高機械加工的精度，盡量減少誤差，從而提高零件的合格率，提高生產(chǎn)效率。機械加工的精度，需要先從影響精度的因素開始分析，要治其本必先知其源。

2 機械加工精度的影響因素

（1）幾何誤差因素的影響。幾何誤差體現(xiàn)在加工原理、機床、刀具、調(diào)整四個方面。其中的加工原理誤差是在進行近似切削刃輪廓加工時形成的，該種誤差對機械加工的影響可以控制，因此只要將誤差控制在一定范圍內(nèi)，就仍然可以用于機械生產(chǎn)。當機床轉(zhuǎn)動鏈產(chǎn)生誤差或機床主動回轉(zhuǎn)具有誤差以后會形成機床整體誤差，如果機床導(dǎo)軌導(dǎo)向不準確也會影響機械加工的精度。刀具誤差會表現(xiàn)在刀具安裝、刀具裝夾部制造以及刀具切削三個環(huán)節(jié)，如果刀具無法具有很好的尺寸精度，則會影響產(chǎn)生的尺寸。刀具和刀刃的形狀精度對產(chǎn)品的形狀會造成直接影響，但是此種影響不會直接作用于機械產(chǎn)品，而是會產(chǎn)生間接影響。在機械加工過程中，會由于分批加工等原因進行工序的調(diào)整，從而使得每批加工的零件都不可能完全相同，因此會因工序調(diào)整造成一定的誤差。

（2）加工誤差因素的影響。工藝系統(tǒng)加工過程中，會因為重力、慣性力等的作用，使得工藝系統(tǒng)因受力造成變形。產(chǎn)生變形以后的工藝系統(tǒng)會對其生產(chǎn)加工造成影響，破壞工件和切削刀之間的位置關(guān)系，從而造成加工誤差。工藝系統(tǒng)除了會受力變形以外，還會因受熱而變形。工藝系統(tǒng)會因為受不同熱源的影響而發(fā)生變形，從而影響生產(chǎn)工件的精度。工藝系統(tǒng)受熱變形的原因主要有三種：①機床運作過久變熱形成熱源，由于機床的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且熱源分布不均勻，因此機床各個部位受溫度影響的情況不同，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的誤差不同。此種原因造成的誤差對機械加工的幾何精度和加工精度有很大的影響。②工件在生產(chǎn)過程中會因為自身或外因的作用變熱，導(dǎo)致工件出現(xiàn)加工誤差。③由于刀具的材料特性，其熱容量和體積都較小，因此使得熱量都集中在切削部位，其溫度會對處于切削環(huán)節(jié)的部件造成影響，影響加工的精度。

（3）內(nèi)應(yīng)力分布引起的誤差。工件加工在不受外力的情況下，其自身也會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。該種內(nèi)應(yīng)力會影響工件金屬的能位狀態(tài)，使其處于向低能位轉(zhuǎn)化的狀態(tài)，以尋求自身的穩(wěn)定。該種轉(zhuǎn)化過程會使工件發(fā)生變形，從而影響工件加工的精度。工件內(nèi)應(yīng)力會在熱加工和冷校直工序中產(chǎn)生，工件在熱處理過程中會因為其自身壁厚的不均尋、冷卻不均勻等原因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。由于絲杠之類的工件較為細長，因此在經(jīng)過車削以后其內(nèi)應(yīng)力會重新分布，使得工件出現(xiàn)彎曲。

3 加強機械加工精度控制的措施

（1）減少原始誤差。提高機械精度的最基本方法就是減少原始誤差，要在加工過程中將夾具、量具、工具本身的精度提高，并且控制工藝系統(tǒng)在各方面的受力影響，降低其變形的程度。要想使機械加工精度得到很好的提高，就需要對導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的各方面因素進行分析，根據(jù)不同的影響程度和原因制定相應(yīng)的解決方案。只有將方案措施做到具有絕對的針對性，才能提高誤差控制的效果，從而提高機械加工的精度。在對精密零件進行加工時，要從其幾何精度、剛度、加工變形等多個方面進行控制，以保證誤差控制的效果。

（2）補償誤差。該種方法適用于對原始誤差無控制方法可行的情況，該種方法主要包含誤差補償法和誤差抵消法兩種。誤差補償法即通過人為的操作來制造出一種新的原始誤差，通過該種誤差來對原先工藝產(chǎn)生的誤差進行補償，從而達到正負相抵的效果。該種方法的應(yīng)用需要先對誤差產(chǎn)生因素有全面的了解，并且能夠掌握其成因，從而通過相對的補償來控制機械加工的誤差。誤差抵消法即通過對一種原始誤差的利用，來實現(xiàn)對原有原始誤差或另外一種原始誤差的抵消。

（3）分化誤差。分化誤差主要是通過將原始誤差進行分化或均化處理，從而減小工件的誤差，提高工件的精度。分化誤差主要是根據(jù)誤差反映的規(guī)律將工件尺寸在測量后分為N組，此種狀態(tài)下的工件尺寸范圍就縮減為原先的1/N。接著要根據(jù)每一組的誤差范圍情況進行刀具相對工件位置的調(diào)整，該過程要保證每一組工件的尺寸分散范圍和中心能夠保持一致，從而控制工件整體的誤差。通過適當使用定位元件來控制上道工序加工誤差對機械加工精度的影響，從而將工件尺寸范圍控制在一定標準內(nèi)，這種方法相比較其他精度提高的方法要更加簡便可行。

（4）轉(zhuǎn)移誤差。機械加工的誤差是由其敏感方向的誤差直接造成的，因此在機械加工過程中，只要將誤差轉(zhuǎn)移到非敏感方向，就會使加工過程的誤差對機械精度不會造成影響。非敏感方向一般是加工表面切線方向，將誤差往該方面轉(zhuǎn)移能夠使加工精度得到很大的提高。大型機床因其橫梁較差，因此在受到重力作用以后容易發(fā)生扭曲變形，為了避免這種問題的產(chǎn)生可以在機床的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上添加一根承重附和梁，該附和梁能夠起到承受機床自身重力的作用，因此不容易發(fā)生扭曲變形，同時也減少了機床加工產(chǎn)生的誤差。

4 結(jié)束語

機械加工是工業(yè)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，機械加工精度會受很多因素的影響，因此為了提高機械加工的精度，就需要盡可能加強對其他因素的控制。要想實現(xiàn)機械加工精度的提高，要從細小的環(huán)節(jié)入手，控制加工過程中產(chǎn)生的誤差。

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2016-7-10