論機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施

摘 要 近年來，隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)也獲得了較大的發(fā)展，零件加工作為機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的主要組成部分，在機(jī)械加工的過程中，會(huì)受到來自各種因素的影響而導(dǎo)致機(jī)械加工精度產(chǎn)生誤差，位置發(fā)生偏移等，無論是從尺寸方面，還是從形狀方面，都無法滿足機(jī)械加工的需要，因此，對(duì)于機(jī)械加工精度的影響因素進(jìn)行分析十分必要和必須的。本文就主要對(duì)機(jī)械加工精度的影響因素進(jìn)行分析，進(jìn)而提出相關(guān)的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞 機(jī)械加工精度；影響因素；提高措施

中圖分類號(hào) TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0197-01

機(jī)械設(shè)備是由多個(gè)零部件組成的，任何一個(gè)零件都會(huì)對(duì)機(jī)械整體的運(yùn)行以及穩(wěn)定性有著重要的影響，而零件的質(zhì)量也是機(jī)械設(shè)備性能的關(guān)鍵影響因素，因此，提高機(jī)械零件的加工質(zhì)量是十分重要的。當(dāng)前，在機(jī)械加加工的過程中，會(huì)由于受到加工工藝、工具以及其他因素的影響，而導(dǎo)致加工過程中產(chǎn)生或大或小的誤差，對(duì)于零件的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，這在機(jī)械加工領(lǐng)域中是一種較為常見的現(xiàn)象，只有對(duì)影響機(jī)械加工精度的因素進(jìn)行全面的分析，才能夠有效的促進(jìn)加工質(zhì)量的提升。

1 影響機(jī)械加工精度的因素

1.1 工藝系統(tǒng)集合誤差的產(chǎn)生

1）由于機(jī)床自身存在的幾何誤差而產(chǎn)生的。在機(jī)械加工過程中，對(duì)于零件的成型一般都是通過道具的一次性運(yùn)行來完成的，因此，零件的加工精度與機(jī)床的精度有著緊密的聯(lián)系。機(jī)床的誤差對(duì)于零件加工產(chǎn)生的誤差，主要有主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。經(jīng)過長(zhǎng)期的使用，機(jī)床產(chǎn)生的磨損就會(huì)造成其加工精度的下降，產(chǎn)生生產(chǎn)誤差。①主軸回轉(zhuǎn)誤差：機(jī)床的主軸是零件加工的基準(zhǔn)，如果主軸產(chǎn)生誤差則會(huì)造成零件加工精度受到影響而產(chǎn)生誤差；②導(dǎo)軌誤差：導(dǎo)軌是用來對(duì)零件的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行確定的基礎(chǔ)，也是機(jī)床整體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，導(dǎo)軌自身由于生產(chǎn)制造的原因會(huì)存在著一定的誤差，同時(shí)其安裝質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，這也是造成機(jī)床精度下降的一個(gè)主要因素；③傳動(dòng)鏈誤差：傳動(dòng)鏈兩端的傳動(dòng)元件之間會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

2）刀具的幾何誤差。刀具誤差對(duì)于零件加工精度有著重要的影響，不同的加工刀具有著不同的特點(diǎn)，使用特殊的刀具進(jìn)行加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的誤差而影響加工的精度，對(duì)于一般的刀具來說，其制造誤差不會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生直接的影響。

3）夾具的幾何誤差，夾具的作用主要是保證機(jī)床和刀具始終處在正確的位置，如果機(jī)床而后刀具發(fā)生偏移，則會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生很大的影響，因此，夾具誤差對(duì)于加工精度的影響是很

大的。

1.2 內(nèi)應(yīng)力重新分布而引起的誤差

內(nèi)應(yīng)力指的就是在沒有外力作用的情況下存在于機(jī)械內(nèi)部的應(yīng)力，在機(jī)械加工的過程中，如果加工的零件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，則會(huì)使工件金屬處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，其會(huì)產(chǎn)生向上或者向下的轉(zhuǎn)化，這種變化將會(huì)導(dǎo)致零件的變形，無法達(dá)到要求的精度。內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生原因，一是由于加熱引起的，對(duì)于零件進(jìn)行熱處理時(shí)，零件的厚度不均勻或者是冷卻不均等都會(huì)使零件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；二是很多細(xì)長(zhǎng)形狀的零件長(zhǎng)軸經(jīng)過車削加工后，在冷校直的過程中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而造成零件的彎曲。

1.3 工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中。由熱變形所引起的加工誤差有時(shí)可占工件總誤差的40％～70％。機(jī)床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會(huì)逐漸升高，同時(shí)它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。當(dāng)單位時(shí)間傳人的熱量與其散出的熱量相等時(shí)，工藝系統(tǒng)就達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。

1.4 工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差

進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，系統(tǒng)在受到重力、傳送力等多個(gè)外力作用的影響下會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形，而使得刀具和零件之間的位置發(fā)生變化，這種變形所引起的誤差會(huì)導(dǎo)致零件加工精度手抖啊影響。引起工藝系統(tǒng)變形的因素，一是零件剛度，在工藝系統(tǒng)中的工件剛度一般都會(huì)比機(jī)床和刀具低，因此在切削力的作用下，很容易由于零件的剛度不足而引起變形，變形量一般需要根據(jù)材料力學(xué)的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。二是刀具剛度，外圓車刀在加工表面法線0）方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計(jì)。鏜直徑較小的內(nèi)孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對(duì)孔加工精度就有很大影響。刀桿變形也可以按材料力學(xué)有關(guān)公式估算。

1.5 定位誤差

1）基準(zhǔn)不重合誤差：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)所產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。只有在采用調(diào)整法加工時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，在試切法加工中不會(huì)產(chǎn)生。

2）定位副制造不準(zhǔn)確誤差：工件在夾具中的正確位置是由夾具上的定位元件來確定的?；鶞?zhǔn)不重合誤差的方向和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的方向可能不相同，定位誤差取為基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的矢量和。

2 機(jī)械加工精度的提高措施

2.1 盡量減少原始誤差的產(chǎn)生

機(jī)床的精度是影響零件加工質(zhì)量的主要因素，因此提高機(jī)床的幾何精度，使其本身的夾具和工具本身的精度獲得有效的提升，對(duì)于加工工藝、刀具磨損等進(jìn)行有效的控制，以此來達(dá)到減少原始誤差的目的。為了提高機(jī)械加工的精度，應(yīng)當(dāng)對(duì)可能會(huì)產(chǎn)生的各種原始誤差進(jìn)行全面的分析，并且根據(jù)不同的都太難采用不同的解決措施。所以，在零件加工的過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能提高機(jī)床的幾何精度，并且加強(qiáng)機(jī)床的安裝質(zhì)量控制和加工熱變形控制，同時(shí)要對(duì)刀具的形狀誤差以及安裝誤差進(jìn)行全面的控制，以此來減少原始誤差。

2.2 分化原始誤差

為了使零件的加工精度不但的提升，一般可以使用對(duì)原始誤差進(jìn)行分化的方法。根據(jù)誤差反映規(guī)律，在機(jī)械加工過程中對(duì)于上一道工序的零件尺寸進(jìn)行測(cè)量，并且根據(jù)不同的尺寸將其進(jìn)行分組，每一組零件的尺寸范圍就極大的縮小，然后再根據(jù)每一個(gè)分組規(guī)定的誤差范圍，對(duì)刀具的準(zhǔn)確位置進(jìn)行調(diào)整，確保每個(gè)小組內(nèi)的零件尺寸都能夠滿足分散范圍，這樣便使得原始誤差得到了有效的分散，使加工的精度獲得了提升。

2.3 均化原始誤差

如果對(duì)于加工的零件表面有著較高的要求，則可以考慮在加工的過程中將原始誤差進(jìn)行逐步的分化。該方法的過程主要是通過加工使被加工的零件表面的誤差不斷平均化，進(jìn)而不斷的縮小。這一方法的依據(jù)就是對(duì)于有密切聯(lián)系零件表面進(jìn)行相互比較和檢查，然后從中找出它們之間存在的差異，之后再進(jìn)行修正，這樣便能夠使原始誤差得到均化。

2.4 轉(zhuǎn)移原始誤差

該方法主要是將原始誤差從敏感的方向轉(zhuǎn)移到不敏感的方向，不同的原始誤差在機(jī)械零件敬愛工的過程中會(huì)有不同的反應(yīng)，由于其反應(yīng)的敏感方向上有著差異性，而敏感方向?qū)τ跈C(jī)械加工的精度有著十分重要的影響，如果能夠在加工的過程中將敏感方向的誤差轉(zhuǎn)移到不敏感方向，則能夠有效的提高加工精度。

2.5 誤差補(bǔ)償法

對(duì)于機(jī)械加工系統(tǒng)的原始誤差，一般可以通過誤差補(bǔ)償?shù)姆椒▉頊p少加工誤差。第一是誤差補(bǔ)償法，通過人為制造一些新的原始誤差，對(duì)工藝系統(tǒng)中原有的原始誤差進(jìn)行補(bǔ)償，這樣便能夠有效的減少加工誤差的產(chǎn)生，使得加工的精度得到極大的提升。第二是誤差抵消法，其主要是利用一種原始誤差對(duì)另一種原始誤差進(jìn)行部分或者是全部的抵消。

3 結(jié)束語

在機(jī)械加工的過程中，影響機(jī)械加工精度的因素有很多，為了不斷的提高機(jī)械加工的精確度，減少機(jī)械加工的誤差，有必要對(duì)各種因素進(jìn)行科學(xué)的分析，掌握不同的因素對(duì)于機(jī)械加工產(chǎn)生誤差的影響，才能夠有針對(duì)性的采取有效的措施來避免各種不良因素的影響，以此來促進(jìn)機(jī)械加工零誤差的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]朱政紅，張春偉.影響機(jī)械加工精度的幾種因素[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2008，11.

[2]王曉峰.有關(guān)機(jī)械加工精度影響因素探討[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2011，11.

[3]任妙芳.淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2010，02.

[4]王國(guó)敏.淺析機(jī)械加工精度的影響因素及對(duì)策[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2010，26.

[5]王曉峰.關(guān)于提高機(jī)械加工精度的對(duì)策探討[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2011，12.

[6]汪勝.淺談提高機(jī)械加工精度的措施[J].機(jī)電信息，2011，09.