機械加工對精度加工制造的影響

馮思源

摘要：零部件是機械設(shè)備的基礎(chǔ)組成部分，是影響設(shè)備運行安全性與穩(wěn)定性的重要因素，并且決定了設(shè)備的使用性能，因此提高零件質(zhì)量是十分必要的，但在加工零件時受到機床、工藝、刀具等各類因素的影響，導(dǎo)致誤差難以避免，進而使得零件精度達不到生產(chǎn)標準，因此當前最重要的是了解影響零件加工精度的具體原因，并進行針對性處理，同時還可采用誤差補償?shù)确椒右蕴幚恚瑢⒄`差控制在合理的范圍內(nèi)，本文就對此問題進行了詳細探討。

關(guān)鍵詞：機械加工；精度加工制造；影響

1.影響機械加工精度的因素研究

1.1機床自身因素

零件成型需要利用刀具一次性完成，所以，零件加工精度要求和機床精度存在一定的聯(lián)系。因機床本身誤差而引發(fā)的零件加工誤差主要包括三種類型：其一，主軸回轉(zhuǎn)引發(fā)誤差。在零件加工方面，機床主軸是基準，主軸存在誤差，就會直接影響零件的加工精準度，最終產(chǎn)生誤差。其二，導(dǎo)軌誤差。導(dǎo)軌在零件相對位置關(guān)系確定方面發(fā)揮著重要的作用，也是機床運行的基礎(chǔ)條件。但是，導(dǎo)軌在生產(chǎn)制造方面很容易形成誤差，與此同時安裝質(zhì)量也容易受影響，直接影響了機床精準程度。其三，傳動鏈誤差。機床運行過程中，傳動鏈的兩端元件會磨損，進而形成誤差。

1.2加工工具因素

刀具的幾何誤差會影響零件加工的精準度，而且誤差影響程度較深。因為加工刀具特點不同，特別是特殊零件的加工，會采用特殊道具，進而形成誤差，對零件加工的精準度產(chǎn)生影響。然而，針對普通刀具來講，加工過程中形成的誤差并不大，所以不會對加工精準度產(chǎn)生直接的影響。如果零件的精度要求不高，可以將誤差忽略。夾具的幾何誤差會影響零件加工的精準度。使用夾具的主要作用就是為了確保機床和刀具始終處于正確的位置，以免出現(xiàn)移動亦或是偏移。與此同時，夾具可以提高零件加工的精準程度，若機床或者是刀具位置有偏移，會直接影響零件加工精準度。

1.3內(nèi)應(yīng)力因素

內(nèi)應(yīng)力是指機械在不受到任何外力的作用下，其內(nèi)部所存在的應(yīng)力。機械加工如果所加工的零件發(fā)生內(nèi)應(yīng)力，就會使工件金屬居于極度不穩(wěn)定的狀態(tài)，從而發(fā)生向上或向下變化，這就會使零件發(fā)生變形，從而無法達到機械零件所需要的精度。產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因主要有兩個：第一個是由于機械加工中，需要對一些零件實施加熱處理，由于零件厚度出現(xiàn)不均勻或在冷卻中出現(xiàn)不均等，這都會促使內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生；第二個是零件長軸的細長形狀，在車削加工之后，零件之中產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致零件發(fā)生彎曲，難以實現(xiàn)較高的精度。

1.4工藝系統(tǒng)因素

工藝系統(tǒng)在受熱中會發(fā)生變形，從而導(dǎo)致對機械零件的加工精度影響較大，尤其是對于精密加工與大件加工，由于受熱而發(fā)生變形，從而引起的加工誤差可以達到總誤差的40%-70%，隨著機床、工件以及刀具不斷地接受熱源，從而使得溫度越來越高，使變形發(fā)生越來越嚴重，從而使得加工精度出現(xiàn)較大的誤差。再者由于系統(tǒng)受到傳送力與重力等外力作用，也會使零件的加工精度出現(xiàn)不同程度變形的情況，由于這種變形引起零件加工的精度產(chǎn)生誤差，主要原因是零件的剛度，在工藝的系統(tǒng)中，工件的剛度與機床、刀具相比一般會比較低，因此，在切削力作用下，易使零件剛度出現(xiàn)不足，從而引起機械加工發(fā)生變形。

2.改進機械加工工藝的對策

2.1重視處理機械加工中的各種誤差

第一可以對原始誤差進行分化處理，為了提高零件加工的精度，一般可以對加工中的原始誤差實施分化，從而達到加工精度的提高，因此根據(jù)誤差的反映規(guī)律，在進行機械加工中，要測量上一道加工工序中的零件尺寸，并根據(jù)不同零件的尺寸將其分組，然后將每一組的零件尺寸在范圍方面不斷地縮小誤差，從而提升加工精度。第二是對原始誤差實施均化處理，如果加工零件的表面有較高要求，那么可以在加工過程中，將原始誤差逐步分化，主要通過機械加工平均化處理被加工零件的表面誤差，從而使得誤差不斷縮小。第三將原始誤差做出轉(zhuǎn)移處理，該方法是將機械加工中產(chǎn)生的原始誤差，從機械中比較敏感方向進行轉(zhuǎn)移至不敏感方向，使得不同原始誤差能夠在機械零件中產(chǎn)生不同反應(yīng)，從而有效地提高機械加工的精度。

2.2補償機械加工誤差

應(yīng)深入分析機械加工誤差，特別是加工工具、機床與工件的分析，以保證可以根據(jù)零件要求控制誤差，進一步增強加工精準程度。針對機械加工中的原始誤差，應(yīng)合理采用誤差補償?shù)姆椒?，實現(xiàn)誤差減小的目標。其中，常見的方法有兩種：第一，誤差補償方法。在機械加工的過程中，可以人為制造全新誤差，以保證新誤差對工藝系統(tǒng)中的原始誤差進行補償，進而降低機械加工誤差形成的幾率。第二，誤差抵消方法。具體指的就是通過對機械加工中兩種原始誤差的運用，在特定方式之下實現(xiàn)誤差的部分抵消亦或是全部抵消，進一步增強機械加工中的零件精準度。

2.3優(yōu)化加工的工藝

提高機械加工的工藝對于提高加工的精度具有重要的作用，因此需要加大對機械加工工藝的提升與創(chuàng)新加工方法。一方面可以通過引進先進的機械設(shè)備，代替老化的加工設(shè)備，因為老化的加工設(shè)備中許多的零件磨損比較嚴重，從而使得加工的精度也極大地降低，因此定期地更換設(shè)備是保證精度的一個方法，同時還需要對機械設(shè)備進行及時地維護與保養(yǎng)，從而延長機械加工設(shè)備的工作壽命；另一方面還可以在加工工藝方法方面進行研究與創(chuàng)新，從而全面地提高機械加工的精度。

3.結(jié)語

綜上所述，機械加工過程較為復(fù)雜，其中需要考慮到的因素較多，在進行機械加工時，需要將各方面影響因素考慮到其中，然后制定出科學(xué)合理的加工方案或加工步驟，這樣才能夠有效降低加工過程中存在的誤差，從而有效提升機械加工的精度，使得機械加工的質(zhì)量變得更高，符合更多機械加工工件的需要。