淺析影響機械加工精度的因素及解決措施

【摘 要】機械加工工件的總體質量，直接影響著機械產品的使用壽命與工作性能，而機械加工精度直接決定著機械加工工件的總體質量。本文主要針對機械加工精度的影響因素進行深入分析，探究解決機械加工精度影響因素的措施。

【關鍵詞】影響；機械加工；精度；解決措施

就目前來看，我國現(xiàn)代化工業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢，機械制造技術在工業(yè)化生產中的作用越來越重要[1]。機械加工精度，實質上就是零件在經過加工之后理想幾何參數(shù)與現(xiàn)實幾何參數(shù)之間的相符程度，而加工誤差指的就是兩者之間存在的差異。機械加工精度的高低，可以通過加工誤差的大小反映出來，同時與機械加工工件的質量有著緊密的聯(lián)系。

一、機械加工精度的影響因素分析

（一）工藝系統(tǒng)熱變形

各種熱源會對工藝系統(tǒng)產生一定的影響，造成一系列變形狀況的發(fā)生，最終導致工件誤差狀況。工藝系統(tǒng)熱變形對機械加工精度造成的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①工件熱變形。外部熱源與切削熱是造成這種熱變形的主要熱源，這些熱源會導致不同尺寸、結構以及材料的工件出現(xiàn)變形；②刀具熱變形。切削熱是造成這種熱變形的主要熱源，主要在于刀具的大部分熱量均聚集在切削部分，因此切削部分的熱度十分高，導致加工誤差狀況的發(fā)生；③機床熱變形。機床的結構較為復雜，多種熱源均會對機床產生一定影響，導致機床每一個部分的熱量會發(fā)生的不同程度的變化，造成機床部件變形，破壞機床的幾何精度。

（二）工藝系統(tǒng)受力變形

機械加工過程中，重力、傳動力以及切削力等一系列力會對工藝系統(tǒng)加工產生共同作用，因此難免會造成變形狀況，變形一旦發(fā)生，必然會影響工件與切削刃所處的位置，導致加工誤差。

（三）工藝系統(tǒng)幾何精度

主要從刀具幾何誤差、調整誤差、機床誤差以及加工原理誤差等方面，對機械加工精度受到工藝系統(tǒng)幾何精度的影響進行探究。

1.刀具幾何誤差

刀具幾何誤差，實質上就是指刀具安裝、刀具切削部出現(xiàn)的誤差以及裝夾部制造誤差。普通刀具，對于加工工件精度造成的影響主要是依靠刀具的制造精度；成形刀具，對于加工工件精度造成的影響主要是依靠刀具的形狀；展成刀具，對于加工工件精度造成的影響主要是依靠刀刃形狀精度；定尺寸刀具，對于加工工件精度造成的影響主要是依靠其尺寸精度。

2.調整誤差

調整誤差，實質上就是調整工序的過程中出現(xiàn)的誤差，加工單個機械加工零件在調整工序時所產生的誤差并不會對零件產生太大影響，但是在加工成批機械零件的時候，需要調整多次，而每一次調整之后的結果均有不同程度的差異，從全部機械加工零件來看，每一次調整產生的誤差均為偶然性誤差；所以，調整誤差可以定義為加工零件尺寸分布曲線中偏移狀況最嚴重的一個。

3.機床誤差

機床誤差，主要有傳動鏈誤差、導軌導向誤差以及主軸回轉誤差。傳動鏈誤差，實質上就是機床內轉動鏈初始位置與機床末端傳動原件之間在處于運動時出現(xiàn)的誤差；傳動鏈運動時出現(xiàn)的磨損狀況與裝配誤差，是導致傳動鏈誤差的主要原因，對于機械加工精度的影響較大。主軸回轉誤差，實質上就是理想回轉軸線與回轉軸線的偏移程度，軸承間隙與軸承間同軸度誤差是導致主軸回轉誤差的主要原因，針對不同的機械加工方式所產生的誤差影響程度也不同。

4.加工原理誤差

加工原理誤差，主要是采用了相類似的成形運動進行機械加工，在機械加工過程中產生的一種誤差。雖然加工原理誤差對于加工工件的質量會產生一些影響，但是有利于簡化刀具結構或者機床結構，提高生產效率。

二、機械加工精度影響因素的解決措施

（一）配作法

在制定的工作位置將工件安裝完成之后，對其進行合理的精加工處理，例如：安裝好平面磨床工作臺面后，對其進行“自磨自”精加工。

（二）誤差轉移法

誤差轉移法，主要是采取合理的措施，轉移熱變形、受力變形以及幾何誤差等引發(fā)的機械加工精度問題，將其轉向對機械加工精度不會造成任何影響的方向。例如：一些具有轉位或者分度的多工位機械加工工序，一旦轉位、分度產生誤差狀況，會在很大程度上影響機械加工精度，若是垂直安裝刀具，就能夠有效轉移轉塔刀架在轉外時重復定位造成的誤差狀況，向加工零件內孔加工表面轉移，主要在于加工零件內孔加工表面的敏感度較低，對于機械加工工件產生的影響比較??；所以，誤差轉移法能夠在很大程度上提高機械加工精度。

（三）誤差補償法

人為刻意的制造一個原始誤差方式，與工藝系統(tǒng)中的誤差狀況進行抵消，以此降低機械加工過程中誤差發(fā)生率，提高機械加工精度。

（四）直接減少誤差法

直接減少誤差法在機械加工過程中的應用次數(shù)非常多，主要在于操作簡便；直接減少誤差法主要是將分析、研究誤差產生原因作為前提，選取直接減少或者直接消除誤差的一種方法；例如：多種熱源與作用力對細長軸車削產生影響造成加工工件出現(xiàn)變形狀況的時候，應用“大進給反向切削法”，再利用彈簧后頂尖，能夠有效處理熱伸長狀況。

（五）誤差平均法

誤差平均法，實質上就是相互比較誤差，并且相互消除誤差的一個過程。

三、結語

綜上所述，機械加工過程中，影響機械加工精度的因素較多，主要包括：工藝系統(tǒng)熱變形、工藝系統(tǒng)受力變形、工藝系統(tǒng)幾何精度；其中工藝系統(tǒng)幾何精度包含了四項誤差，即刀具幾何誤差、調整誤差、機床誤差以及加工原理誤差；這些誤差在機械加工過程中難免會產生；針對這一實際狀況，應當仔細分析加工誤差產生的原因，根據不同的機械加工精度影響因素，選取合理的防范與解決措施。解決影響機械加工精度因素的措施主要有五種，即配作法、誤差轉移法、誤差補償法、直接減少誤差法以及誤差平均法，機械加工過程中，針對不同的機械加工精度影響因素，選取相應的解決措施，以此降低加工誤差發(fā)生率，保證機械加工工件的整體質量，對于機械加工精度的提高有著十分重要的意義。

參考文獻：

[1]張紅銳，郭向飛，王瀧婧.影響機械加工精度的因素與優(yōu)化方法[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（20）：104.

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