李恒 吳慶林 成東衛(wèi)

摘 要：在機(jī)械加工中，由于會受到加工中的誤差、工藝系統(tǒng)問題以及內(nèi)部應(yīng)力等的影響，使零件的加工精度不夠準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致加工的零件質(zhì)量不合格。為此，就需要相關(guān)工作人員采取積極的措施，探索出影響加工精度的各種因素，進(jìn)而根據(jù)自身的實踐經(jīng)驗，提出提高機(jī)械加工精度的措施，為后期機(jī)械加工的精準(zhǔn)生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)條件。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;加工精度;影響因素;控制措施

前言

在運用機(jī)械加工設(shè)備對不同零件進(jìn)行加工時，設(shè)備的各個裝置、加工的部件、加工的環(huán)境以及操作人員等因素都參與其中，并且在實際加工時，各種因素在不同零件的加工過程中影響程度也會存在差異。機(jī)械加工的精度就是指在經(jīng)過各種加工過程后還能保持其形狀、尺寸以及表面粗糙程度等與設(shè)計值之間有相符合的程度。首先在加工表面和尺寸誤差方面符合設(shè)計的要求;其次，零件加工的表面自身的幾何形狀存在的誤差不大;最后在零件加工的表面與基準(zhǔn)之間的位置之間誤差也要在允許的范圍內(nèi)。一般來說，機(jī)械加工的誤差難以避免，但是可以結(jié)合實際的加工經(jīng)驗，掌握誤差的變化規(guī)律，操作人員采取合理的措施減少加工誤差，有效提高機(jī)械加工精度的目的。

一、機(jī)械加工中對其精度的影響因素分析

（一）加工原理誤差的影響

在對零件進(jìn)行加工的過程中，常常會出現(xiàn)零件的成形運動或者切削刃輪廓軌跡運動所造成的加工后的零件實際形狀與預(yù)期設(shè)計形狀之間存在不相符的情況，這就是加工原理誤差。一般來說，在機(jī)械加工中出現(xiàn)的加工原理誤差主要來源于切削刃的齒輪軌跡誤差，一般在進(jìn)行加工時，加工企業(yè)為了減少加工的困難，往往采用阿基米德基本蝸桿代替齒輪加工原理中的漸開線基本蝸桿;在加工時滾刀的齒形呈現(xiàn)出一個折線型，蝸桿的螺距計算一般為一個無理數(shù)，在進(jìn)行計算時會對數(shù)值進(jìn)行簡化，進(jìn)而導(dǎo)致螺距出現(xiàn)誤差。因此，在機(jī)械加工過程要保證這個原理誤差在允許的范圍內(nèi)。

（二）工藝系統(tǒng)幾何誤差的影響

工藝系統(tǒng)的幾何誤差涵蓋了機(jī)床、刀具以及夾具等在使用的過程中受到磨損和調(diào)整，最終將這種誤差反應(yīng)到加工的零件身上。對于零件的加工，一般都是通過機(jī)床進(jìn)行的，機(jī)床制造的精度也決定了零件加工的精度。對于零件精度影響最大的因素就是主軸回轉(zhuǎn)、導(dǎo)軌以及機(jī)床傳動鏈造成的誤差，對于主軸回轉(zhuǎn)主要會受到彎曲撓度、同軸度以及軸承誤差等的影響，導(dǎo)軌誤差主要有包括制造、磨損以及安裝誤差等，傳動鏈誤差則是設(shè)備在進(jìn)行傳動的各個環(huán)節(jié)中制造和裝配造成的誤差，同時，刀具和夾具的誤差也是由這個因素造成的。

（三）工藝系統(tǒng)引起的誤差影響

工藝系統(tǒng)引起的誤差主要表現(xiàn)為受力變形和受熱變形兩種，受力變形主要是在零件加工時劊受到重力、慣性力以及切削里等影響進(jìn)而導(dǎo)致其發(fā)生變形，導(dǎo)致零件和切削刃的位置發(fā)生改變，進(jìn)而出現(xiàn)加工誤差。但是操作人員可以通過提高接觸剛度、零件剛度以及機(jī)床剛度以及對夾具的合理利用等來減少這種誤差的出現(xiàn)，而受熱變形主要是在零件工藝生產(chǎn)時系統(tǒng)會受到外界熱源的影響進(jìn)而導(dǎo)致其變形，總體來說工藝系統(tǒng)發(fā)生熱變形的原因為：機(jī)床長時間處于運行狀態(tài)，散熱不均勻?qū)е缕涓鱾€部位的溫度不同，變形程度也將有所差異;零件加工過程會產(chǎn)生摩擦并有其他外力作用的影響，進(jìn)而產(chǎn)生發(fā)熱的加工誤差;刀具的熱容量和體積都比較小，熱量都將集中在切削的部位，這樣較高的溫度就會使得零件產(chǎn)生誤差。

（四）零件內(nèi)應(yīng)力的影響

零件的內(nèi)應(yīng)力是指在去除零件的外載荷后，零件內(nèi)部仍殘存的應(yīng)力，主要是由于金屬零件的內(nèi)部組織分布不均勻，特別是內(nèi)部具有應(yīng)力的零件，組織內(nèi)部會不斷發(fā)生變化，直到內(nèi)部應(yīng)力逐漸消失，在內(nèi)部應(yīng)力不斷變化的過程中，也會帶動零件原有的加工精度發(fā)生變化。內(nèi)部應(yīng)力主要是在冷熱加工中產(chǎn)生的，在毛坯時通過鑄造還會有殘余的應(yīng)力，切削中產(chǎn)生的應(yīng)力等。零件在加工中不斷受到外界應(yīng)屬于的影響產(chǎn)生冷熱不均勻的內(nèi)應(yīng)力，如果不進(jìn)行及時的處理，內(nèi)應(yīng)力也將逐步消失，導(dǎo)致零件的變形。在實際的加工過程中，一般會通過對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計、要求生產(chǎn)工藝的合理化等手段消除零件的內(nèi)應(yīng)力。

二、提高機(jī)械加工精度的措施和建議

通過實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，對于零件的加工過程其誤差難以避免，就需要采取有效的措施提高機(jī)械加工的精度。一般都是通過減少原始誤差法、誤差補(bǔ)償法、誤差分組法以及誤差轉(zhuǎn)移法等。

（一）減少原始誤差法

在機(jī)械加工中，減少原始誤差法是最為常用的一種提高機(jī)械加工精度的方法。一般操作人員在查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素之后，通過有效的措施去消除和減少這些因素。例如在進(jìn)行細(xì)長軸的車削過程中，能夠消除軸向切削力引起的彎曲變形，這時將車床的頂尖用彈簧頂尖進(jìn)行取代，能夠有效消除因變形產(chǎn)生的誤差?？偟膩碚f，就是在進(jìn)行機(jī)械加工時，對于某種具體零件加工所產(chǎn)生的誤差可以進(jìn)行具體的分析，并在滿足此零件的加工精度要求的前提下，重新制定相關(guān)的工藝加工方案，對零件的加工誤差進(jìn)行控制，提高機(jī)械加工精度控制的目的。

（二）補(bǔ)償誤差法

所謂補(bǔ)償誤差就是在機(jī)械加工過程中通過人為的制造出一種新的誤差，進(jìn)而有效抵消工藝生產(chǎn)中的固有誤差，這種措施主要是用于對目前機(jī)械加工的工藝進(jìn)行改良和控制，進(jìn)而有效將其存在的固有誤差進(jìn)行抵消的過程。操作人員要對其中可能存在的誤差成因進(jìn)行全面的了解和分析，不能盲目制定誤差方案，否則將會進(jìn)一步增加誤差的值，達(dá)不到抵消誤差的目的。

（三）誤差分組法

在對零件進(jìn)行加工的過程中，由于其是一個循序漸進(jìn)的過程，會經(jīng)歷很多道工序，并且在一道工序完成后才會轉(zhuǎn)入到下一道工序，在上道工序的零件加工中產(chǎn)生的誤差也會給本次工序造成一定的影響。一般誤差復(fù)映主要是由于成本所造成的誤差擴(kuò)大，而定位誤差主要是造成此次工序位置變化而導(dǎo)致的誤差擴(kuò)大?；谶@個問題，就需要企業(yè)在進(jìn)行大批量對零件進(jìn)行加工時，采用誤差分組法，即將一道工序在零件加工后將其按照誤差的大小分成N組，這樣會使每一組的誤差范圍縮小為原來的1/N，通過對各小組的誤差進(jìn)行調(diào)整，以減小加工誤差，提高機(jī)械加工的精度。

（四）誤差轉(zhuǎn)移法

誤差轉(zhuǎn)移法就是在對機(jī)械加工時，通過采取某種措施將工藝系統(tǒng)中的幾何誤差、受力變形以及熱變形等轉(zhuǎn)移到誤差不夠敏感的方向，使機(jī)械加工過程的不會對其精度造成嚴(yán)重的影響，進(jìn)而達(dá)到提高機(jī)械加工過程精度的目的。在機(jī)械加工時誤差難以避免，在這個過程中的誤差特指敏感方向的誤差，如零件的表面，只要采取措施將其轉(zhuǎn)移到非敏感的方向，如在加工表面將誤差轉(zhuǎn)移到切線方向，這樣就能在很大程度上提高機(jī)械加工的精度。

總結(jié)

總之，在對零件進(jìn)行機(jī)械加工時，其存在的誤差往往都是存在的，這就需要相關(guān)操作人員對誤差存在的具體原因進(jìn)行有效的分析，并采取合理的對策盡量減小誤差，進(jìn)而達(dá)到提高機(jī)械加工精度的目的。很多時候，影響誤差的因素是多種多樣的，操作人員就需要結(jié)合生產(chǎn)實踐對關(guān)鍵影響因素進(jìn)行中分析，進(jìn)而采取有針對性的措施進(jìn)行控制，為機(jī)械的高精度加工提供了技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]田泊凝.機(jī)械零件加工精度的影響因素及應(yīng)對策略分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（24）：82-83.

[2]牛一力.機(jī)械加工精度的影響因素及提高對策[J].決策探索（中），2017（12）：79-80.

[3]李雨田.機(jī)械加工工藝對金屬零件加工精度產(chǎn)生的影響分析[J].建材與裝飾，2019（08）：210-211.