曾祥森

摘 要 現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)是集工業(yè)創(chuàng)新與現(xiàn)代科技于一體的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家科技發(fā)展應(yīng)用的重要衡量標(biāo)志之一。要想提升現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)品質(zhì)，必須不斷優(yōu)化現(xiàn)代化機(jī)械加工質(zhì)量。現(xiàn)代機(jī)械加工質(zhì)量的核心部分就是機(jī)械加工的精度，因此機(jī)械加工精度問題尤其值得關(guān)注。本文主要介紹了機(jī)械精度加工的內(nèi)容，分析影響精度加工的因素，并提出了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞 機(jī)械加工 質(zhì)量 精度加工 因素 解決辦法

一、機(jī)械加工精度的概要

我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展需要將傳統(tǒng)制造技術(shù)和新技術(shù)有效結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)、能量和信息的系統(tǒng)化，逐漸走向精密化和高度自動(dòng)化。機(jī)械加工精度指的是零件加工的實(shí)際參數(shù)與理想?yún)?shù)的符合度。實(shí)際參數(shù)與理想?yún)?shù)的差異就是機(jī)械加工的誤差，誤差的大小就能很好反映精度的高低。誤差越小精度越高，相反誤差越大則精度越小。因此合理、有效地降低機(jī)械加工過程產(chǎn)生的誤差，才能提高機(jī)械加工精度。

精度的衡量標(biāo)準(zhǔn)包括了三個(gè)參數(shù)，即尺度精度、形狀精度和位置精度。尺度精度是指零件加工的實(shí)際尺寸與理想尺寸的符合度；形狀精度是指零件加工后的實(shí)際形狀與理想形狀的符合度；位置精度是指零件加工后的位置與理想位置的符合度。在實(shí)際機(jī)械加工生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)條件和其他不可控因素的控制，產(chǎn)品的實(shí)際尺度、形狀和位置難免會(huì)存在一定程度的誤差。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，只要能夠滿足零件的功能，可以接受一定范圍內(nèi)的誤差。

二、機(jī)械加工過程中出現(xiàn)誤差的原因

機(jī)械加工有一個(gè)較為完整而又十分復(fù)雜的系統(tǒng)，整個(gè)加工系統(tǒng)包括有機(jī)床、刀具等帶來的誤差，定位誤差以及加工系統(tǒng)因?yàn)槭芰?、受熱?dǎo)致的誤差等。

1、機(jī)床的集合誤差。機(jī)床是機(jī)械制造的基礎(chǔ)，幾乎所有的機(jī)械成型工作都是在機(jī)床上完成的。從這一角度來看機(jī)床的幾何誤差很大程度上影響了加工工藝的誤差。機(jī)床制造商的誤差包括有主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差等都對(duì)加工精度產(chǎn)生不小的影響，另外機(jī)床在不斷使用過程中不斷磨損也會(huì)降低加工精度。

2、刀具的幾何誤差。有些機(jī)械制造過程中也會(huì)用到刀具，那么刀具制作的幾何誤差也會(huì)影響機(jī)械加工的精度。特別是采用特定尺寸刀具進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品加工時(shí)，刀具誤差直接會(huì)導(dǎo)致加工誤差。

3、定位誤差。定位誤差包括有基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的誤差和定位制造不準(zhǔn)確帶來的誤差。在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，需要根據(jù)工件的形狀、尺度和位置等要素來確定加工的定位標(biāo)準(zhǔn)，如果基準(zhǔn)不重合，就會(huì)產(chǎn)生工藝加工誤差；采用特定尺寸模具、刀具進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品加工時(shí)，模具刀具誤差直接會(huì)導(dǎo)致誤差，這是由定位制造不準(zhǔn)確帶來的誤差。

4、加工系統(tǒng)因?yàn)槭芰ψ冃螌?dǎo)致的誤差。加工工藝包括有工件剛度、刀具剛度和機(jī)床部件剛度等，如果這些加工工藝因?yàn)槭芰ψ冃?，那么就?huì)導(dǎo)致誤差出現(xiàn)，直接影響著加工的精度。工件剛度相對(duì)機(jī)床和模具來說更低，最容易受力變形；刀具剛度較大，刀具表面受力基本上沒有變形，因此可以忽略，但是刀桿韌性差，就會(huì)導(dǎo)致加工誤差；機(jī)床部件相對(duì)于工件、刀具來說復(fù)雜的多，機(jī)床有很多零件構(gòu)成，雖然沒有簡(jiǎn)易直觀的辦法來直接證明機(jī)床部件因受力導(dǎo)致加工誤差，但是相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)卻說明機(jī)床部件剛度受力也會(huì)變形。

5、加工系統(tǒng)因?yàn)槭軣嶙冃螌?dǎo)致的誤差。加工工藝受力影響較大，容易產(chǎn)生變形進(jìn)而帶來直接誤差。在精密加工和大件產(chǎn)品加工過程中，工藝系統(tǒng)因受熱變形導(dǎo)致誤差的也在一半以上。工件、刀具和機(jī)床部件受熱后，溫度會(huì)升高，如果超過了一定承受度也會(huì)影響工藝形狀、尺寸等，還有就是這些導(dǎo)熱物體也會(huì)將熱傳向周圍空間和物體。

6、工藝系統(tǒng)調(diào)整過程中出現(xiàn)的誤差。在機(jī)械加工過程中，工作人員會(huì)根據(jù)機(jī)械實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行一定程度的調(diào)試，但是調(diào)試的度很難把控，因此也會(huì)導(dǎo)致加工誤差。機(jī)械加工有一個(gè)較為完整而又十分復(fù)雜的系統(tǒng)，整個(gè)加工系統(tǒng)包括有工件、機(jī)床、刀具等，因此這些工藝的精度必須嚴(yán)格控制，如果不能滿足實(shí)際需求，要進(jìn)行后期調(diào)整的話，就很容易造成調(diào)整誤差。

三、降低加工誤差的有效措施

1、盡可能減少原始誤差。只有盡可能減少加工工藝的原始誤差，才能有效保證產(chǎn)品加工的精度。提高加工工藝包括工件、機(jī)床和刀具等的原始精度。機(jī)床是機(jī)械制造的基礎(chǔ)，幾乎所有的機(jī)械成型工作都是在機(jī)床上完成的；刀具制作的幾何誤差也會(huì)影響機(jī)械加工的精度，特別是采用特定尺寸刀具進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品加工時(shí)，刀具誤差直接會(huì)導(dǎo)致加工誤差。為了降低加工誤差，提高機(jī)械加工的精度需要在分析各個(gè)工藝部件原始誤差的基礎(chǔ)上，進(jìn)行工藝改善，盡可能減少原始誤差。

2、采取誤差補(bǔ)償辦法。有一些加工工藝的原始誤差，既然出現(xiàn)了，暫時(shí)難以調(diào)整，否則就會(huì)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下可以采取誤差補(bǔ)償?shù)霓k法，有效彌補(bǔ)原始誤差帶來的影響。誤差補(bǔ)償辦法包含了有補(bǔ)償法、抵消法、均化法和分化法等幾項(xiàng)補(bǔ)償措施，這樣可以有效補(bǔ)償原始誤差，盡可能提高加工精度。

3、轉(zhuǎn)移誤差。如果不能及時(shí)減少誤差和有效補(bǔ)償誤差，還可以轉(zhuǎn)移誤差。轉(zhuǎn)移原始工藝部件的誤差就是將轉(zhuǎn)移誤差的方向，將重要的誤差轉(zhuǎn)移到不太重要的誤差上去。

四、總結(jié)

不斷優(yōu)化現(xiàn)代化機(jī)械加工質(zhì)量，才能有效提升現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)品質(zhì)，促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)健康、快速發(fā)展。在進(jìn)行機(jī)械精度加工過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些誤差，我們只有在詳細(xì)了解誤差產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，采取相應(yīng)的解決辦法，不斷有效提升機(jī)械加工的質(zhì)量。

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（作者單位：長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院機(jī)械系）