張猛

（天津機電職業(yè)技術學院，天津　300350）

機械加工精度的影響因素及提高措施

張猛

（天津機電職業(yè)技術學院，天津300350）

在機械加工當中，會不可避免的出現(xiàn)一些誤差。如何保證機械加工實現(xiàn)最大化的精度，已經(jīng)成為了機械加工企業(yè)必須要思考的關鍵問題。機械加工精度對機械產(chǎn)品生產(chǎn)有重要作用，筆者在文章緊緊圍繞機械加工精度的涵義以及內(nèi)容，分別從工藝生產(chǎn)中的幾何精度、受力變形以及熱變形等方面進行了闡述，分別列舉了其對機械加工精度的深遠影響，并且分析影響因素，有針對性的提出解決辦法，將機械生產(chǎn)加工中的數(shù)值偏差降到最低，提升機械加工質(zhì)量，豐富參考價值，將各項措施落實于實踐之中。

機械加工精度；影響原因；解決措施

1 機械加工精度的涵義與內(nèi)容

機械加工精度指的是零部件經(jīng)過合理的處理工藝之后，所產(chǎn)生的幾何參數(shù)與加工前幾何參數(shù)之間的誤差大小，誤差大不利于產(chǎn)品質(zhì)量保證，適當?shù)恼`差不會影響產(chǎn)品的使用。一般來說，機械加工精準度越高，證明生產(chǎn)加工中的誤差越??；若誤差較大，超出一定范圍，那么精準度就會相應降低。為了防止生產(chǎn)企業(yè)偷工減料，過于注重經(jīng)濟利益，國家對精度要求有嚴格標準，只有達到相關標準，才可批準出廠。

機械零部件的加工精度更多的反映于以下幾個方面：尺寸、位置以及形狀的精度方面。尺寸的精度指的是零部件經(jīng)過加工之后基準與實際尺寸之間的相契合程度，二者的誤差必須要按照國家標準控制在有限范圍之中；位置的精度指的是零部件經(jīng)過加工之后基準面與加工面二者間的位置關系；形狀精度則是指加工后的零件表面實際測得的形狀和理想形狀的契合程度。機械零件在加工的過程中，即使生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程一樣，也會因受到機械設備變化和環(huán)境變化等因素影響，使得零件的幾何參數(shù)出現(xiàn)誤差，但是操作人員只要掌握誤差變化規(guī)律，采取合理的解決措施，就可以提高機械加工的精度，將誤差控制在允許的范圍之內(nèi)。

2 機械加工精度受影響的原因

機械加工精度受影響的主要原因體現(xiàn)在以下幾個方面：工藝系統(tǒng)受力變形、工藝系統(tǒng)熱變形和工藝系統(tǒng)幾何精度。三者之間形成的原因是不一樣的，可是造成的后果卻是一樣的，都會影響機械零部件的整體質(zhì)量。

（1）工藝系統(tǒng)受力變形對機械加工精度的影響，主要是加工過程中零件在力作用下出現(xiàn)形變對加工精度的影響。工件殘余應力主要是指工件如果未被外部力量所影響，另外就是去除外力的作用，其中殘留的應力，經(jīng)過冷校與毛坯制造處理之后，就會造成殘余應力。想要去除殘余應力，可以通過以下幾種方式：首先調(diào)整程序，使得內(nèi)應力得以消除；其次是根據(jù)實際情況，合理安排工藝過程；最后就是要對零部件結構進行調(diào)整，增強剛性，保持壁厚的均勻。

（2）工藝系統(tǒng)熱變形對機械加工精度的影響主要是零件在加工過程因為受熱而出現(xiàn)的變形。例如機床在加工零件時自身熱變形引起的誤差；零件在加工時受熱產(chǎn)生的幾何形變；刀具在加工時受熱形變引起的誤差等，這些都會影響到機械加工精度。熱變形所產(chǎn)生的誤差一般會占工件加工總誤差的40%～70%。

（3）工藝系統(tǒng)幾何精度對機械加工精度的影響主要是加工誤差對加工精度的影響。例如加工原理產(chǎn)生的誤差、機床操作產(chǎn)生的誤差和加工刀具產(chǎn)生的誤差等。以機床操作產(chǎn)生的誤差為例， 其原因就包括：機床主軸的軸承自身就會有一定誤差出現(xiàn)，這會對機械精度產(chǎn)生深遠影響，進而降低機械精度；機床前后造成的平行度扭曲情況，也可能會導致誤差的發(fā)生，不但如此，加工工藝中的系統(tǒng)調(diào)整是不可避免的。由于精度的掌控具有不確定性，因此誤差就會產(chǎn)生。夾具的制造誤差以及磨損產(chǎn)生的主要原因是由于定位元件、 分度機構、 刀具導向元件以及夾具體的制造誤差等、 在裝配夾具后各個元件之間存在的工作面尺寸誤差、 使用夾具中工作面磨損導致的誤差。

3 機械加工精度的解決辦法

（1）縮減誤差之直接法。生產(chǎn)工藝中的直接減少誤差法適用于機床控制或是刀具的由于受熱受力而發(fā)生的變形方面的誤差，選擇刀具時，用精度較高的刀具可將機床的精度有效提高，進而能夠?qū)崿F(xiàn)將誤差縮減的目的。舉例來說，比如在細長軸車削生產(chǎn)時，零部件可能會受到外部力量，或者受熱不均，從而造成彎曲變形情況的發(fā)生，生產(chǎn)人員在此環(huán)節(jié)中，可以采用反向切削方式，再加裝彈簧，以此減弱零部件因為遭受熱力導致的伸長變形。

（2）縮減誤差之補償轉(zhuǎn)移法。生產(chǎn)加工中的誤差補償指的是生產(chǎn)操作人員實施機械加工時，采取引入新誤差的方式，對原有的誤差進行彌補。比如說，若在生產(chǎn)加工時，原有誤差就是負值，那么生產(chǎn)操作人員進行加工制作時，可以人為的創(chuàng)造出與原始誤差等值的正值，以此來抵消原始誤差，通過這種方法，實現(xiàn)提升機械加工精度的目的。轉(zhuǎn)移誤差的方法指的是操作人員可以根據(jù)生產(chǎn)的實際情況采取相應的措施，把生產(chǎn)過程中可能會因為熱變形因素、外部力量因素以及幾何誤差因素引起的精度影響進行轉(zhuǎn)化，將其引至與機械加工精度無關的方面，同樣可以起到提升精度的作用。比如說，多工位或者轉(zhuǎn)位刀架等加工工序，其分度和轉(zhuǎn)位的誤差會影響到零件表面加工精度，操作人員可以將刀具進行垂直安裝，這樣刀架轉(zhuǎn)位產(chǎn)生的重復定位誤差將會被轉(zhuǎn)移到加工零件內(nèi)孔的表面誤差，從而不會對機械加工的精度產(chǎn)生影響。

（3）原始誤差分化法。若生產(chǎn)加工企業(yè)僅僅采取將零部件與上道工序加工提升精度的方法，對于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升雖然有一定幫助，但是無法實現(xiàn)最大化。如果能夠?qū)⒚靼凑粘叽缯`差的大小分成n組，這樣每組毛坯誤差僅為原來1/ n，然后按照各組平均尺寸調(diào)整刀具與夾具位置，這樣就可以縮小整組零件尺寸的分散范圍，提高零件加工的精度。

（4）零部件就地加工法。一般來說，機械零部件在進行加工的過程中，可能會因為主客觀因素的制約，精度無法達到相關規(guī)定和要求，為了有效解決此類情況的發(fā)生，生產(chǎn)人員可以采用就地加工的辦法，經(jīng)過生產(chǎn)人員的再次加工，可以將誤差有效降低，將其提升至規(guī)定要求之內(nèi)。同樣舉例說明，生產(chǎn)人員在進行機床裝配時，能夠把牛頭刨與龍門刨安裝到機床上面，對機械零件采用“自刨自”的方法，達到精確加工的目的，使得滑枕與橫梁能夠維持平衡；在進行加工機場加工放米娜，對卡盤的平面直度與好卡爪的軸度采取有效的修正措施。因為產(chǎn)品在進行加工和裝配環(huán)節(jié)時，其中的利害關系錯綜復雜，與零部件的關系息息相關，操作人員更是可以完成零部件的工作任務之后，再次進行精度加工制作，將零部件的整體精確度得以降低。

4 結語

綜上所述，機械加工精確度的提升對于產(chǎn)品的質(zhì)量提升起到了關鍵作用，并且會影響到企業(yè)在業(yè)內(nèi)的聲譽與長久發(fā)展。盡管機械加工中存在產(chǎn)生誤差的可能，可是這就需要生產(chǎn)人員合理分析實際情況，掌握誤差產(chǎn)生的原因與個中規(guī)律，必要時應用相應措施，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行改善與改進。

因此，筆者在文中提出采用直接縮減誤差、補償或轉(zhuǎn)移誤差辦法以及就地加工等方式，以助生產(chǎn)人員能夠在允許的范圍之內(nèi)，把握機械加工精度的準確性，有效提升機械質(zhì)量。

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Infl uencing factors and improving measures of machining precision

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10.13520/j.cnki.rpte.2016.10.024

張猛（1987-），男， 學士學位，助教，數(shù)控機床加工方向。

2016-04-08