鄭佳鵬

（廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施對(duì)策

鄭佳鵬

（廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械加工與生產(chǎn)逐漸向著精細(xì)化的方向發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與精度提出了越來(lái)越高的要求，為了提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力，改善產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械加工精度予以高度關(guān)注。機(jī)械加工的精度會(huì)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量造成較為直接的影響，而提高機(jī)械加工的精度能夠推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及競(jìng)爭(zhēng)力的有效提升，企業(yè)必須對(duì)此予以關(guān)注。文中將對(duì)影響機(jī)械加工精度的主要因素進(jìn)行分析，并探究提高機(jī)械加工精度的有效對(duì)策。

機(jī)械加工精度；影響因素；提高措施

零件的尺寸、形狀以及表面粗糙度等都是衡量機(jī)械加工精度的重要因素，只有尺寸、形狀、表面粗糙度等都符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品才能夠達(dá)到合格的狀態(tài)。受到內(nèi)外部多種因素的影響，機(jī)械加工過(guò)程中將不可避免的出現(xiàn)一定的誤差，如果誤差過(guò)大，那么產(chǎn)品將無(wú)法達(dá)標(biāo)，必須返工重做，這對(duì)企業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)是極為不利的，如何提高機(jī)械加工精度是企業(yè)應(yīng)當(dāng)思考的關(guān)鍵性問(wèn)題，對(duì)此展開探討有著重要意義。

1 機(jī)械加工精度的影響因素

（1）溫度。有時(shí)為了改造工件的外形，工作人員需要利用高溫等方式對(duì)工件進(jìn)行處理，以便于使零件硬度得到降低。但是在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工的同時(shí)，二者之間會(huì)出現(xiàn)摩擦等情況，時(shí)間一長(zhǎng)，也會(huì)增加工件的問(wèn)題，此時(shí)整個(gè)工藝系統(tǒng)中的問(wèn)題就會(huì)明顯超過(guò)額定的加工問(wèn)題，致使工件出現(xiàn)不聯(lián)系的變形，最終降低工件的實(shí)際精度。另外，加工機(jī)械也有可能會(huì)因此出現(xiàn)一定程度的變形，最終影響后期的產(chǎn)品加工。

（2）外力。機(jī)械產(chǎn)品也有可能受外力的影響而出現(xiàn)不良的形變，以毛材料加工為例，這些材料各個(gè)部分的硬度、質(zhì)地都是存在明顯的差異的，在加工的過(guò)程中，機(jī)械無(wú)法施力，就會(huì)導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。除此之外，如果加工中的著力點(diǎn)不同，或者受到其它外界因素的影響，都會(huì)有明顯的外力產(chǎn)生，最終影響加工的精度。

（3）幾何誤差。機(jī)械加工的過(guò)程中夾具、刀具、機(jī)床等都有可能存在明顯的幾何誤差，同時(shí)在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中機(jī)械也會(huì)被摸索，其誤差會(huì)進(jìn)一步加大。在工件加工的過(guò)程中，幾何誤差會(huì)反饋到工件上。通常情況下，零件都在機(jī)床上進(jìn)行加工，機(jī)床主軸、導(dǎo)軌、機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差等都會(huì)導(dǎo)致工件誤差的產(chǎn)生。

（4）加工原理。在工件加工切削刃輪廓軌跡以及近似成形運(yùn)動(dòng)等都有可能導(dǎo)致形狀誤差的發(fā)生，這種原因引發(fā)的誤差就屬于加工原理誤差，常見(jiàn)的兩種加工原理誤差為滾刀加工誤差以及切削刃齒輪廓軌跡誤差。具體來(lái)說(shuō)，從理論角度來(lái)看，滾刀的齒形應(yīng)當(dāng)是光滑的漸開線，但是由于滾刀刀齒數(shù)量較少，其齒形為折線，理論與實(shí)際之間存在明顯的原理誤差；從理論上來(lái)說(shuō)，齒輪加工應(yīng)當(dāng)采取漸開線基本蝸桿，但是為了降低加工難度，通常會(huì)采取直廓基本蝸桿或阿基米德基本蝸桿展開工作，由此造成了原理誤差。

（5）工件內(nèi)應(yīng)力。在去除外部荷載以后，受到金屬內(nèi)部體積變化等因素的影響，工件中仍有應(yīng)力存在，在應(yīng)力完全消失以前工件內(nèi)部組織是會(huì)發(fā)生一定的變化的，此時(shí)工件精度也會(huì)受到相應(yīng)的影響。冷加工與熱加工都有可能導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生，如切削應(yīng)力、鑄造殘余應(yīng)力、冷矯直過(guò)程中的產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力等。在冷熱交替的影響下，工件會(huì)出現(xiàn)溫度不均勻的問(wèn)題，繼而出現(xiàn)一定的內(nèi)應(yīng)力，如果不能及時(shí)處理，工件就會(huì)發(fā)生變形等不良問(wèn)題。

2 機(jī)械加工精度的提高措施

（1）直接減少誤差法。直接減少誤差法較為常見(jiàn)，其減少誤差的思路較為清晰，即先對(duì)造成誤差的原因進(jìn)行有效分析，然后根據(jù)原因制定相應(yīng)的解決方案，使誤差可以降到最低?？偟膩?lái)說(shuō)，直接減少誤差法就是對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，以工件加工的實(shí)際精度需要為依據(jù)，制定合理的加工改進(jìn)方案，使工件誤差可以控制在合理的范圍內(nèi)，最終提升加工的精度。例如在溫度的影響下，長(zhǎng)軸車削會(huì)出現(xiàn)一定程度的變形，此時(shí)誤差是由車削彎曲所引發(fā)的，在這種情況下，就可以利用反切削法解決問(wèn)題，同時(shí)將彈簧后頂尖施加到車削上，使誤差可以有效降低。

（2）誤差補(bǔ)償法。誤差補(bǔ)償法具有一定的巧妙性，在很多誤差處理中都能夠取得較好的效果。這種誤差處理方法采取正負(fù)相消的原理，即針對(duì)當(dāng)前存在的誤差再制造出新誤差，兩種誤差的絕對(duì)值是相同的，此時(shí)兩種誤差可以進(jìn)行抵消，最終提升加工的實(shí)際精度。在應(yīng)用這一方法展開誤差處理時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，工作人員必須對(duì)誤差足夠的清楚，并明確造成誤差產(chǎn)生的原因，否則盲目應(yīng)用誤差補(bǔ)償法反而會(huì)進(jìn)一步加重誤差，降低加工精度。

（3）誤差轉(zhuǎn)移法。誤差轉(zhuǎn)移即通過(guò)合理的措施將熱變形、受力變形、以及幾何誤差等誤差問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)移，使之能夠向著誤差非敏感這一方向發(fā)展，經(jīng)過(guò)有效的轉(zhuǎn)移后，誤差就不會(huì)影響工件加工的精度，保證工件質(zhì)量能夠符合生產(chǎn)要求。通常情況下，誤差這一概念是從其敏感方向上來(lái)說(shuō)的，因此只要使其能夠向非敏感性方向上轉(zhuǎn)移，那么誤差就不會(huì)對(duì)精度造成影響。例如，如果是工件表面上存在的誤差，那么可以使其向表面切線的方向轉(zhuǎn)移。

（4）誤差分組法。工件加工通常具有一定的復(fù)雜性，需要經(jīng)過(guò)多個(gè)程序，各個(gè)程序之間存在密切的聯(lián)系，因此如果上一道加工工序中存在較大的誤差，那么接下來(lái)的加工工作就有可能受到較大的影響，常見(jiàn)的問(wèn)題包括上一工序的定位誤差致使下一工序的位置誤差增加、上一工序的誤差復(fù)映致使下一工序的位置誤差增加等。大批量工件加工中如果出現(xiàn)這一類的問(wèn)題，就可以應(yīng)用誤差分組法進(jìn)行解決，即一道工序加工結(jié)束后，工作人員需要對(duì)工件的誤差情況進(jìn)行分析，并以誤差的大小為依據(jù)將工件進(jìn)行合理的分組，假設(shè)組數(shù)為N，那么分組后，各個(gè)組相應(yīng)的誤差范圍就會(huì)降低到原有誤差的1/N，此時(shí)再分別調(diào)整組內(nèi)的誤差即可提高加工的精度，降低整體誤差值。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械加工的過(guò)程中受到溫度、外力、幾何誤差、加工原理以及工件內(nèi)應(yīng)力等多種因素的影響，零件、產(chǎn)品將出現(xiàn)一定程度的誤差，雖然誤差是不可避免的，但是卻可以進(jìn)行有效的控制，企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)努力提升機(jī)械加工的精度，將誤差控制到合理的范圍內(nèi)。從當(dāng)前的機(jī)械加工情況來(lái)看，提高加工精度的措施包括直接減少誤差法、誤差補(bǔ)償法、誤差轉(zhuǎn)移法以及誤差分組法等，工作人員可以視實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.008