趙曉闊

摘要：機械產(chǎn)品是各種不同的零件組合而成的，每個零件都對機械產(chǎn)晶整體性能的發(fā)揮起著重要的作用。零件質(zhì)量的好壞是保證產(chǎn)品性能、使用壽命的關(guān)鍵。所以提高機械零件的加工質(zhì)量是保障機械產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。筆者結(jié)合多年機械加工實踐操作的經(jīng)驗就影響機械加工精度的因素進行了分析，并提出了相應的對策措施。

關(guān)鍵詞機械加工;精度;影響因素;控制

一、對機械加工精度的理解

在機械加工過程中，有許多因素影響機械加工的精度，最終導致機械零件的質(zhì)量不高。因此，盡量減少各種不利因素對機械加工精度的影響，成為機械加工中值得深思的問題。衡量機械加工質(zhì)量的指標有兩個，即加工精度與表面質(zhì)量，在機械加工過程中，由于各種因素的影響，使刀具和工件間的正確位置發(fā)生偏移，因而加工出來的零件不可能與理想的要求完全符合，兩者的符合程度可用機械加工精度和加工誤差來表示。

所謂加工誤差，就是指機械零件加工以后的實際幾何參數(shù)與標準幾何參數(shù)偏差的大小。而加工精度，則是指機械零件加工以后的實際幾何參數(shù)與標準幾何參數(shù)偏差的高低。一般情況下，存在的偏差越小，則表明機械零件的加工精度就越高，反之則低。對于機械零件加工精度的高低，我們通常是以機械零件加工誤差的大小來反映的。

二、獲得加工精度的常用方法

1.獲得尺寸精度的方法：①試切法：用于單件小批生產(chǎn);②調(diào)整法：用于成批大量生;③定尺寸刀具法：生產(chǎn)率高，刀具制造復雜;④自動控制法：切削測量補償調(diào)整。

2.獲得形狀精度的方法：①軌跡法：利用刀尖運動軌跡形成工件表面形狀;②成形刀具法：由刀刃的形狀形成工件表面形狀;③展成法：由切削刃包絡面形成工件表面形狀。

3.獲得位置精度的方法：主要由機床精度、夾具精度和工件的裝夾精度來保證。

三、機械加工精度的影響因素

1.工藝系統(tǒng)的幾何精度對加工精度的影響

1.1 加工原理誤差。加工原理誤差是指采用了近似的成形運動或近似的切削刃輪廓進行加工而產(chǎn)生的誤差，如，滾齒加工用的齒輪滾刀有兩種誤差：①切削刃齒廓近似造成誤差，由于制造上的困難，采用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿;②由于滾刀刀齒數(shù)有限，實際加工出的齒形是一條折線，和理論的光滑漸開線有差異。通過采用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓，雖然會帶來加工原理誤差，但往往可簡化機床或刀具的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，有時反而能得到較高的加工精度。因此，只要誤差不超過規(guī)定的精度要求、在生產(chǎn)中仍能得到廣泛的應用。

1.2 機床誤差。機床誤差可歸納為：機床導軌導向誤差，機床主軸回轉(zhuǎn)誤差，機床傳動鏈的誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差即實際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)軸線的偏移量，具有三種基本形式：純徑向跳動，純角度擺動，軸向竄動。影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素軸承本身誤差、軸承間隙、軸承間同軸度誤差，各段軸頸、軸孔的同軸度誤差主軸系統(tǒng)的剛度和熱變形等。但它們對主軸回轉(zhuǎn)精度的影響大小隨加工方式而不同。機床導軌誤差。導軌是確定主要部件相對位置的基準，也是運動基準，各項誤差直接影響被加工工件的精度對導軌的精度要求主要有：在水平面內(nèi)的直線度在垂直面內(nèi)的直線度，前后導軌的平行度（扭曲）。導軌誤差對加工精度的影響：如車削時導軌在水平面內(nèi)彎曲，向前凸出，則出現(xiàn)鼓形誤差;向后凸出，則出現(xiàn)鞍形誤差。

1.3 刀具的幾何誤差。包括刀具切削部、裝夾部的制造誤差及刀具安裝誤差：①定尺寸刀具：刀具尺寸精度直接影響工件尺寸精度;②成形刀具：刀具形狀精度直接影響工件形狀精度;③展成刀具：刀刃形狀精度會影響工件加工精度;④一般刀具：制造精度對工件加工精度無直接影響。

1.4 調(diào)整誤差。在工序的調(diào)整工作中所存在的誤差即調(diào)整誤差一次調(diào)整后存在的誤差對這一批零件的影響不變。但大批量加工中存在多次調(diào)整，不可能每次完全相同。對全部零件來說，每次調(diào)整誤差為偶然性誤差。機床調(diào)整誤差可理解為零件尺寸分布曲線中心的最大偏移量。

2.工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

機械加工中，在各種熱源的共同作用下，工藝系統(tǒng)容易產(chǎn)生一定的熱變形。工藝系統(tǒng)各部分的變形產(chǎn)生差異主要是由各個環(huán)節(jié)的材料和結(jié)構(gòu)有所不同，工藝系統(tǒng)熱源分布的不均勻性所導致的。其中熱變形引起的加工誤差中精密加工占總加工誤差的十分之四到十分之七左右。

2.1 機床熱變形對加工精度的影響。由于熱源的影響，機床各部分的溫度會有所變化，熱源分布的不均勻和機床機構(gòu)的復雜性，機床的各部件發(fā)生不同程度的熱變形，機床原有的各部件之間的相互位置關(guān)系被破壞，加工精度受到影響。不同類型的機床由于熱源不同，對加工精度影響也不同。

2.2 刀具熱變形對加工精度的影響。刀具的尺寸和熱熔量都較小，這使得切削加工過程中雖然摻人道具的熱量較小，故而對刀具來說，同樣會產(chǎn)生重要的影響，如刀具熱伸長，刀具熱變形等，導致加工精度受到影響。進行粗加工時加工精度受刀具熱變形的影響可以忽略不計，但對于某些高精度的零件，刀具的這種熱變形帶來的影響卻是巨大的，對加工表面造成形狀誤差。

3.工藝系統(tǒng)的受力變形對加工精度的影響

工藝系統(tǒng)加工中受到的力有：切削力，傳動力，慣性力，夾緊力，重力等。工藝系統(tǒng)在這些力的作用下，將產(chǎn)生相應的變形。這種變形將破壞切削刃和工件之間已調(diào)整好的正確的位置關(guān)系，從而產(chǎn)生加工誤差。工藝系統(tǒng)的剛度對加工精度的影響歸納起來為下列常見形式：由于受力點位置的變化而產(chǎn)生的工件形狀誤差;誤差復映;毛坯材料硬度不均勻使切削力產(chǎn)生變化，工藝系統(tǒng)受力變形隨之變化而產(chǎn)生加工誤差;工藝系統(tǒng)中其它作用力使工藝系統(tǒng)中某些環(huán)節(jié)受力變形而產(chǎn)生加工誤差。

四、提高機械加工精度的措施

1.加大科技投人力度

在針對影響加工精度的各種原因進行充分分析的基礎(chǔ)之上，加大科技投入和研發(fā)資金，針對各個環(huán)節(jié)所造成的誤差。通過研究創(chuàng)造新工藝、新手段、新方法等措施，來努力提高加工精度。

2.減少原始誤差

提高加工零件所使用機床的幾何精度， 提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、 受熱變形產(chǎn)生的誤差，減少刀具磨損、內(nèi)應力引起的變形誤差，盡可能減小測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機加工精度，需對產(chǎn)生加工誤差的各項原始誤差進行分析，根據(jù)不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取相應的解決措施。對于精密零件的加工應盡可能提高所使用精密機床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形;對具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。

3.直接減少誤差法

直接減少誤差法在生產(chǎn)中應用較廣，是在查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素直接進行消除或減少的方法。例如：細長軸的車削，由于受力和熱的影響而使工件產(chǎn)生彎曲變形，現(xiàn)采用“大進給反向切削法”，再輔之以彈簧后頂尖，可進一步消除熱伸長的危害。

4.誤差轉(zhuǎn)移法

誤差轉(zhuǎn)移法實質(zhì)上是將工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形等，轉(zhuǎn)移到不影響加工精度的方向去。例如，對具有分度或轉(zhuǎn)位的多工位加工工序或采用轉(zhuǎn)位刀架加工的工序，其分度、轉(zhuǎn)位誤差將直接影響零件有關(guān)表面的加工精度。若將刀具垂直安裝，可將轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位時的重復定位誤差轉(zhuǎn)移到零件內(nèi)孔加工表面的誤差非敏感方向，可減少加工誤差的產(chǎn)生，提高加工精度。

5.就地加工法

機床零件裝到工作位置上再精加工，消除誤差影響。如牛頭刨、龍門刨工作臺面裝配在自身機床上進行“自刨自”精加工，以保證對滑枕、橫梁的平行度;平面磨床工作臺面在裝配后作“自磨自”精加工;在機床上修正卡盤平面的平直度，卡爪的同軸度。

五、結(jié)束語

現(xiàn)代化機械加工的生產(chǎn)工藝，要有生產(chǎn)出高質(zhì)量的的機械零部件，努力提高機械加工精度，盡量避免加工誤差，保障機械加工工件產(chǎn)量和質(zhì)量?，F(xiàn)在我國機械加工生產(chǎn)領(lǐng)域還存在很多問題，我們必須在工作實踐中通過不斷的努力發(fā)現(xiàn)問題解決問題，把我國機械加工精度提升到一個新的高度。

參考文獻：

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