蔣興方

（湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙410132）

工件的精度是整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程中都要注意的問(wèn)題。影響機(jī)械加工精度的因素與整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的影響因素都有一定關(guān)系。所以，要提高工件的加工精度，就要掌握這些影響因素對(duì)加工誤差的影響情況和誤差產(chǎn)生的原因，只有這樣，才能把加工誤差降低到允許的范圍之內(nèi)。接下來(lái)將介紹影響機(jī)械加工精度的主要因素。

1 加工方法的理論誤差

理論誤差是規(guī)律性誤差，加工方法的理論誤差產(chǎn)生的原因是應(yīng)用了相近的加工運(yùn)動(dòng)方法，或者用了相近的刀具輪廓。比如，要在公制絲杠的一個(gè)車床上加工一個(gè)英制的螺紋，這時(shí)只能用相近的螺距來(lái)做。比如在滾齒的時(shí)候，由于刀刃斷斷續(xù)續(xù)的切削，在齒廓上造成了一些細(xì)小的折線，也就是相近的漸開(kāi)線。當(dāng)包含理論誤差在內(nèi)的總誤差小于圖紙上的公差時(shí)，就能應(yīng)用相近的加工辦法，這是由于這種辦法可以使生產(chǎn)效率大幅度提高，且成本低廉。

理論誤差是由于采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)方式，或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的。例如，在公制絲杠的車床上，要加工英制螺紋，只能采用近似的螺距。又如滾齒時(shí)，因刀刃斷續(xù)切削，所以形成的齒廓為微小折線，即近似的漸開(kāi)線。只要總誤差（包括理論誤差在內(nèi)）不超過(guò)圖紙上的公差，就可以采用近似的加工方法，因?yàn)榻萍庸し椒商岣呱a(chǎn)率并降低成本。

2 用機(jī)床、刀具及夾具進(jìn)行加工時(shí)的誤差

機(jī)床、刀具以及夾具加工時(shí)產(chǎn)生的誤差，再加上磨損都會(huì)對(duì)加工的精度產(chǎn)生重要影響。一定精度的機(jī)床上只能加工出與這個(gè)機(jī)床精度相符合工件來(lái)。比如車床主軸中央位置的跳動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致這個(gè)車床加工出來(lái)的工件的外圓或者內(nèi)孔不夠圓；鉸刀一旦出現(xiàn)磨損，其鉸出來(lái)的孔的直徑就會(huì)變小；鉆模上的鉆套和定位的元件之間一旦產(chǎn)生位置的相互偏差，就會(huì)對(duì)工件上空的位置產(chǎn)生直接影響。

3 工藝系統(tǒng)的受力變形

用機(jī)床對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，機(jī)床上有一個(gè)工件、一個(gè)刀具再加上一個(gè)夾具共同組成了機(jī)床的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。這個(gè)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)會(huì)受到傳動(dòng)力、重力、切削力及慣性等外力作用的影響，發(fā)生一定的變形，使得工件與刀具間正確的相對(duì)位置發(fā)生變化，從而降低了工件加工的精度。因此，機(jī)械工藝加工系統(tǒng)受外力作用變形是工藝學(xué)當(dāng)中的重要難題之一。

比如在對(duì)車細(xì)長(zhǎng)軸進(jìn)行加工時(shí)，在切削力的作用下，工件的形狀會(huì)產(chǎn)生一定的變化，這樣加工出來(lái)的車軸就會(huì)發(fā)生鼓形的變化；又比如在內(nèi)圓的磨床上面進(jìn)行切入式的磨孔操作時(shí)，一旦出現(xiàn)內(nèi)圓磨頭軸軟細(xì)，磨削時(shí)由于磨頭軸受力發(fā)生變形，這時(shí)加工出來(lái)的孔就會(huì)變成錐形。

4 工藝系統(tǒng)的溫度變形

工藝系統(tǒng)的溫度變形給精細(xì)加工造成的損失是極大的，比如一個(gè)Φ140mm的工件溫度提高10℃后，這個(gè)工件的外徑就會(huì)增大0.017mm。機(jī)械摩擦產(chǎn)生的熱量、切削過(guò)程產(chǎn)生的熱量以及液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量都會(huì)導(dǎo)致工藝系統(tǒng)內(nèi)部溫度升高，這些產(chǎn)生的熱量主要的傳遞方式就是熱傳導(dǎo)。另外，工藝系統(tǒng)外部熱量的傳遞方式則有對(duì)流和輻射兩種傳遞熱量的方式，其中環(huán)境氣溫的改變、冷熱風(fēng)、地面溫度的變化等是以對(duì)流方式傳遞熱量，而太陽(yáng)光及燈光的照射、暖氣的熱量、人的體溫等是以輻射的方式傳遞熱量。

為了降低溫度對(duì)工藝系統(tǒng)的不良影響，在機(jī)床使用之前，要事先把機(jī)床打開(kāi)，使之空轉(zhuǎn)一會(huì)兒，等到溫度恒定以后再開(kāi)始使用機(jī)床對(duì)工件進(jìn)行加工。特別是用精密的機(jī)床進(jìn)行精密工件的加工時(shí)，必須保證恒溫，在恒溫室內(nèi)進(jìn)行加工操作，恒溫室的溫度一般保持在20℃，上下溫差最好不要超過(guò)1℃。

5 內(nèi)應(yīng)力的影響所產(chǎn)生的加工誤差

在對(duì)工件進(jìn)行鑄、鍛、焊、熱等處理加工時(shí)，工件各部分冷卻收縮的速度不一樣、金相組織進(jìn)行轉(zhuǎn)變時(shí)候發(fā)生的體積變化，都會(huì)在毛坯里面產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力。在加工完工件后，因?yàn)榍械袅斯ぜ囊粚咏饘伲构ぜ膬?nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，工件的形狀會(huì)發(fā)生變化，以至對(duì)工件加工的精度造成不利影響。

如果能在粗加工時(shí)或者粗加工前避免內(nèi)應(yīng)力變形的情況發(fā)生，使內(nèi)應(yīng)力在進(jìn)入精加工后不再發(fā)生變形，工件質(zhì)量將會(huì)有大的提升。所以，在進(jìn)入機(jī)械加工車間前應(yīng)該對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，尤其是一些精度很高的重要工件在進(jìn)行半精加工后還要對(duì)其進(jìn)行一次時(shí)效處理。與此同時(shí)，在對(duì)一些重要精細(xì)的工件進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)該把粗加工工序和細(xì)加工工序拉開(kāi)一段時(shí)間，在進(jìn)行粗加工后，緊接著進(jìn)行一些次要工序的操作，這樣工件的內(nèi)應(yīng)力將有更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)松持。

6 度量誤差

在工件的加工工程中，會(huì)對(duì)工件進(jìn)行精確的測(cè)量，測(cè)量工具自身的誤差、測(cè)量方法和讀數(shù)上的誤差、環(huán)境和工件的溫度變化等因素都會(huì)對(duì)測(cè)量的結(jié)果造成影響，使測(cè)量的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生誤差，這個(gè)誤差就是度量誤差。

7 工件的安裝誤差

工件在安裝過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生誤差，這個(gè)誤差又分為夾緊誤差和定位誤差兩種。當(dāng)夾緊時(shí)的工件產(chǎn)生彈性變形或發(fā)生移動(dòng)，使工件原來(lái)正確的位置發(fā)生變化，這類情況引起的誤差稱作夾緊誤差。而定位誤差則是由于定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不能重合和定位副制造不夠準(zhǔn)確所造成的。例如把薄璧環(huán)裝在三爪卡盤上時(shí)，會(huì)發(fā)生夾緊彈性變形，這時(shí)只需要加上一個(gè)過(guò)渡環(huán)就可以解決安裝的誤差。

8 機(jī)床的調(diào)整誤差

在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，機(jī)床的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)還沒(méi)能調(diào)整好就開(kāi)始加工工件，這時(shí)產(chǎn)生的誤差就是調(diào)整誤差。工人操作機(jī)床的熟練程度是影響調(diào)整誤差的主要因素。解決調(diào)整誤差的方法是在機(jī)床調(diào)整好后試加工一個(gè)工件來(lái)看看其調(diào)整誤差的大小，根據(jù)誤差大小再對(duì)機(jī)床進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

9 結(jié)語(yǔ)

最后要注意的是，在考慮加工工藝時(shí)，不僅要保證加工精度，還要設(shè)法提高生產(chǎn)率，降低成本很低，加工成本也并不因此而降低，而必須耗費(fèi)這種加工方法所要求的最低成本。加工成本不是一成不變的，隨著工藝的發(fā)展，設(shè)備和工藝裝備的改進(jìn)，都有可能提高加工精度和降低成本。

[1]樓炯,許京荊.試論影響機(jī)械加工精度的主要因素.機(jī)電信息.2012(3).

[2]吳曉英.試論影響機(jī)械加工精度的主要因素.機(jī)械管理開(kāi)發(fā).2012(4).

[3]黃晨華.影響機(jī)械加工精度的主要因素探討.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品.2012(2).