李夢(mèng)陽(yáng)

【摘 要】我們?cè)跈C(jī)械加工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一定程度的誤差，當(dāng)然，有些誤差是不可避免的，但有些卻是由于其它的因素導(dǎo)致的，是可以避免的，而這些誤差導(dǎo)致加工精度下降，從而影響了工件的質(zhì)量。因此，我們必須對(duì)如何減少誤差以及怎樣提高工件的加工精度進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本文介紹了機(jī)械加工精度的概念和內(nèi)容，并對(duì)機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行了分析，提出了有效地解決辦法。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工精度；誤差；措施

0.前言

機(jī)械加工顧名思義就是利用機(jī)械作為加工工具，對(duì)所要加工的產(chǎn)品的外形、尺寸及性能進(jìn)行系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程。機(jī)械加工按被加工工件在加工時(shí)所適宜的溫度分為冷加工和熱加工。冷加工指的是在常溫下對(duì)工件進(jìn)行加工，并且不會(huì)發(fā)生化學(xué)或物理反應(yīng)。而熱加工常見(jiàn)的方法有熱處理、鑄造、鍛造及焊接。

1.機(jī)械加工精度的概念及內(nèi)容

我們通常所說(shuō)的機(jī)械加工精度指的是零件加工之后的實(shí)際幾何參數(shù)，如形狀、尺寸、位置等與理想的幾何參數(shù)相符合的程度。另外，它們之間存在的誤差就叫做加工誤差。而工件加工誤差的大小就決定了誤差精度的高低，誤差愈大說(shuō)明加工精度越低，相反，誤差越小加工精度也就越高。

機(jī)械的加工精度一般包括三個(gè)方面。一方面是尺寸精度，它是指加工之后的零件的尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。另一方面是形狀精度，它指的是加工后的零件表面的幾何形狀與理想的幾何形狀相符合的程度。還有就是位置精度，它指的是加工后零件表面之間的實(shí)際位置與理想位置相符合的程度。

具有準(zhǔn)確的加工方法而且在各種外界因素均相同的情況下所加工的零件，由于加工因素內(nèi)在的影響其加工出來(lái)的尺寸、形狀以及表面相互之間的位置也不會(huì)完全一致，總是會(huì)存在一定程度的誤差的。與此同時(shí)，在公差要求的范圍內(nèi)，我們應(yīng)采取合理的方式對(duì)工件進(jìn)行加工，從而提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性。

2.機(jī)械加工的原則

為了確保機(jī)械加工的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，我們對(duì)機(jī)械的加工需要應(yīng)遵循一定的原則。（1）粗加工與精加工應(yīng)分開(kāi)進(jìn)行。粗加工時(shí)，其切削量大，工件所承受的切削力和夾緊力相對(duì)較大，從而導(dǎo)致發(fā)熱量多。在細(xì)加工的過(guò)程中，加工表面一般會(huì)出現(xiàn)顯著地加工硬化現(xiàn)象。另外，因?yàn)楣ぜ?nèi)部有較大的內(nèi)應(yīng)力，如果粗加工和細(xì)加工連續(xù)起來(lái)進(jìn)行，就會(huì)使工件內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力逐漸發(fā)生變化，這樣就使得精加工后的零件產(chǎn)生誤差。對(duì)于那些加工精度要求相對(duì)較高的零件，在粗加工及細(xì)加工之間要對(duì)其進(jìn)行低溫退火或時(shí)效處理，從而消除工件的內(nèi)應(yīng)力來(lái)保證加工的精度。（2）選用設(shè)備要合理。粗加工是用來(lái)切掉加工的余量，對(duì)加工的精度也沒(méi)有太大的要求，因此，在選擇粗加工機(jī)床時(shí)，應(yīng)選擇精度不太高、功率較大的機(jī)床。但在進(jìn)行精加工時(shí)，我們應(yīng)選擇精度高的機(jī)床。精加工和粗加工在不同的機(jī)床上進(jìn)行作業(yè)時(shí)，不僅可以充分發(fā)揮設(shè)備的使用能力，而且能延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命。（3）在機(jī)械加工的工藝路線中，要合理安排其熱處理工序。根據(jù)不同的目的，熱處理工序所需要進(jìn)行的也不一樣。如在進(jìn)行正火、退火等改善切削加工性能的工序時(shí)，一般來(lái)講都在機(jī)械的加工之前進(jìn)行。而為了消除內(nèi)應(yīng)力我們要進(jìn)行時(shí)效處理、調(diào)質(zhì)處理等方式，這套工序一般都安排粗加工之后，精加工之前進(jìn)行。為了提高零件的機(jī)械性能通常，采用淬火、回火、滲碳等方式，這些工序一般安排在機(jī)械加工之后進(jìn)行。另外，假如進(jìn)行熱處理之后工件出現(xiàn)變形，我們還應(yīng)該對(duì)工件進(jìn)行最終加工工序。

3.機(jī)械加工產(chǎn)生誤差的主要原因

在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，由于種種原因都會(huì)使得加工之后的工件與標(biāo)準(zhǔn)的工件之間產(chǎn)生一定程度的誤差。在機(jī)械加工的過(guò)程中，誤差經(jīng)常用加工精度來(lái)表示。加工精度指的是工件在進(jìn)行加工之后，其尺寸、形狀及表面的相對(duì)位置與標(biāo)準(zhǔn)尺寸、形狀和表面相對(duì)位置相符合的程度。加工精度與誤差形成了反比關(guān)系，誤差越大其加工精度越低，誤差越小其加工精度越高。

3.1機(jī)床的幾何誤差

在工件進(jìn)行加工時(shí)，工件大部分工作要通過(guò)機(jī)床來(lái)進(jìn)行，機(jī)床的精度對(duì)于工件的加工精度來(lái)講是具有決定性作用的。在機(jī)床的各種配件中，下面幾種配件對(duì)于工件的加工精度有非常大的影響。①主軸。在機(jī)床中主軸的作用是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并且將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力都傳給了工件和刀具。在主軸的工作工程中，倘若出現(xiàn)了主軸的回轉(zhuǎn)誤差，就會(huì)改變工件或刀具的用力方向，使工件的加工精度會(huì)受到嚴(yán)重的影響。②傳動(dòng)鏈。機(jī)床的傳遞部件就是傳動(dòng)鏈，它主要用于工件的傳送。傳動(dòng)鏈的誤差一般都出現(xiàn)在它的始末兩端，在傳送工件的過(guò)程中，傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角的誤差會(huì)使得工件的位置發(fā)生改變，從而對(duì)所要加工的工件的加工精度產(chǎn)生誤差。③導(dǎo)軌。確定部件位置的基準(zhǔn)就是導(dǎo)軌，它也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。如果導(dǎo)軌出現(xiàn)誤差，就會(huì)使機(jī)床的部件發(fā)生誤差，這樣就失去了對(duì)精度的控制能力，還有就是導(dǎo)軌的不均勻的磨損也會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌的運(yùn)作出現(xiàn)問(wèn)題，從而影響到工件的加工精度。

3.2刀具的幾何誤差

在工件的加工過(guò)程中，刀具對(duì)加工精度的影響是隨著刀具種類的變化而變化的。如果采用定尺寸刀具、成形刀具進(jìn)行工件的加工時(shí)，刀具的制造誤差會(huì)直接嚴(yán)重的影響到工件的加工精度。而對(duì)于一般刀具來(lái)講，制造誤差對(duì)工件的加工精度便無(wú)直接影響。

3.3定位誤差

通常，在機(jī)械加工前要對(duì)所要加工的工件進(jìn)行其基準(zhǔn)定位。在實(shí)際加工前要對(duì)其加工的圖紙進(jìn)行仔細(xì)的分析對(duì)照，保證所用的定位基準(zhǔn)與實(shí)際基準(zhǔn)相符合，避免出現(xiàn)定位誤差。倘若產(chǎn)生定位誤差在加工之后便很難進(jìn)行彌補(bǔ)或更改。還有就是，由工件定位面與夾具定位元件構(gòu)成的定位副也會(huì)影響其定位不準(zhǔn)，假如出現(xiàn)定位副制造不標(biāo)準(zhǔn)的情況，就會(huì)使工件在加工過(guò)程中定位副間出現(xiàn)間隙，使得工件的位置的移動(dòng)變得難以控制，影響其工件的加工精度。

3.4工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生誤差

在工件的加工過(guò)程中受力變形是非常常見(jiàn)的現(xiàn)象，假如在加工時(shí)發(fā)生變形則會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生直接的影響。其中使工件加工由于受力而發(fā)生變形的因素有三種：一種是工件的剛度；另一種是刀具的剛度；還有一種就是機(jī)床部件的剛度。

3.5工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

在加工過(guò)程中由于工藝系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，使得該系統(tǒng)產(chǎn)生大量熱量，而且熱量的增大就會(huì)使得工件的加工精度受到影響。據(jù)調(diào)查來(lái)看，工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差在工件加工的總誤差中占了將近50%。

4.提高加工精度的措施

為了提高加工的精度，減少誤差的產(chǎn)生，生產(chǎn)合格達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，我們應(yīng)該加大力度解決誤差問(wèn)題，提出更好的解決辦法。

4.1減少原始誤差

在工件加工之前，我們應(yīng)對(duì)機(jī)床、刀具、夾具等進(jìn)行檢查，確保在使用過(guò)程中的安全與精度。另外，對(duì)造成誤差的各項(xiàng)因素進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，盡量減少誤差的產(chǎn)生。

4.2誤差補(bǔ)償法

有些工藝的原始誤差是無(wú)法避免的，但有些人為的誤差就需要我們運(yùn)用合理的方法將其消除，例如采用誤差補(bǔ)償法和誤差抵消法對(duì)工件的加工誤差進(jìn)行控制。誤差補(bǔ)償法是根據(jù)出現(xiàn)誤差的情況，為了補(bǔ)償這種誤差，制造出一種新的原始誤差，使其加以補(bǔ)償。誤差抵消法實(shí)際上是誤差補(bǔ)償法的一種，它只對(duì)原始誤差中的一部分誤差起作用，即它只能抵消原始誤差的一部分，適用范圍較小。

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