淺談影響機械加工精度因素及對策

楊強華

摘 要：機械加工精度是加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數(shù)與圖紙要求的理想的符合程度。機械零件的精度，關系著機械設備的工作性能，甚至影響整個工業(yè)生產(chǎn)，如何減少機械零件加工過程中的誤差、提高加工精度，是機械加工過程中不斷需要探索的工作。文章結(jié)合實際生產(chǎn)過程，通過分析影響機械加工精度的因素，針對性地提出了提高機械加工精度的方法策略，最終促使工件的加工達到質(zhì)量要求，提高整個機械加工的質(zhì)量。

關鍵詞：機械加工精度；影響因素；分析

前言

機械加工是當前我國社會主義工業(yè)建設中機械工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。機械加工的精度在很大的程度上決定著機械零件的質(zhì)量，影響著整個機械加工的質(zhì)量。但由于我國在機械加工方面起步較晚，不論是從專業(yè)技術人員操作質(zhì)量，還是機械設備運作水平和國際標準都相差太多，造成機械加工設備在實際運作中存在大量的缺點和漏洞，嚴重影響整個機械加工運行的質(zhì)量。因此，對機械加工精度的影響因素進行分析，在此基礎上提出相應的解決對策，保證機械加工的精度，控制好加工過程中的誤差，保證整個加工過程的高質(zhì)量進行。

1 機械加工精度的影響因素分析

1.1 切削力的影響

在切削力的作用下，切削加工工藝系統(tǒng)會在各個受力方向上產(chǎn)生相應的變形。工藝系統(tǒng)受力變形，主要是對加工精度影響最大的敏感方向，即通過刀具的加工表面的法線方向的位移。一直以來機械加工切削力都備受關注，切削力的誤差則主要是受到切削用量對切削刀的影響、刀具的集合參數(shù)對切削的影響、切削液、道具磨損等因素的影響，任何一項問題都會影響到切削力，從而引發(fā)加工精度的問題。例如，背吃刀量和進給量增大，在切削力增大的影響下，前角增大切削力減小，車刀的負棱是通過其寬度與進給量的比來影響切削力，比越大切削力增大，主偏角對切削力影響。此外，在切削力的作用下，切削加工工藝系統(tǒng)可能會受來自各個受力方向上產(chǎn)生相應的變形，一旦工藝系統(tǒng)出現(xiàn)受力變形，將直接影響到機械加工的精度。

1.2 溫度的影響

機床受到車間環(huán)境溫度的變化、電動機發(fā)熱和機械運動摩擦發(fā)熱、切削熱以及冷卻介質(zhì)的影響，造成機床各部的溫升不均勻，導致機床形態(tài)精度及加工精度的變化。溫度升高使各部分零件溫度隨時間變化，使機床喪失已有的調(diào)整精度，從而影響被加工工件的尺寸。

1.3 主軸回轉(zhuǎn)的影響

在機械設備中主軸工件的運作問題，而造成加工工件不合格的原因就是主軸回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差是在機械加工時主軸發(fā)生異常動作或是不動作的現(xiàn)象，造成實際回轉(zhuǎn)軸線相對于平均回轉(zhuǎn)線的變化量超過或是未達到國家標準的數(shù)據(jù)值，從而影響到后續(xù)機械加工工件質(zhì)量。在此，應對主軸異常動作進行分析：異常動作包括徑向跳動、軸向竄動和角度擺動三種，而這三種異常動作的主要原因都是機械加工數(shù)據(jù)中有關主軸回轉(zhuǎn)線垂直度數(shù)據(jù)信息錯誤，從而造成機械加工設備無法正常切合，最后造成主軸回轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)。

1.4 導軌誤差的影響

數(shù)控機床導軌對機械加工精度有著直接的影響，是在加工中的運動基準，導軌偏離運行軌道，這些誤差將直接作用到加工的機械部件上，從而影響到機械加工的精度，影響到機械加工的質(zhì)量。

1.5 工具制造的影響

在機械加工中刀具、夾具的制造誤差對整個加工也會帶來影響。

刀具的影響：對于鉸刀、拉刀和鉆頭等定尺寸刀具來講，它們產(chǎn)生的尺寸誤差，將會嚴重影響加工零件的尺寸，進而影響各個零件的相互配合，導致機械加工精確度受到重大影響；而對于成形刀具來講，則主要影響被加工面的形狀精度。

夾具的影響：對于相關人員在實施的操作工過程中，往往因為一些夾緊誤差、夾具的安裝錯誤和定位誤差，導致夾具磨損，引起加工精度零件的定位誤差，對機械加工造成嚴重影響。

工具磨損的影響：個別工具的磨損和破壞會直接影響到零件的表面，導致被加工的位置遭受到破壞，難相互配合，存在尺寸誤差。

1.6 定位誤差的影響

定位誤差也是影響機械加工精度的最大因素。現(xiàn)階段機械加工中主要存在基準不重合誤差、定位副制造不準確誤差等，很大程度上影響到機械加工的精度。

2 提高機械加工精度的方法策略

2.1 減少受力誤差

機械加工中受力變形引起誤差是較為常見的問題，加工過程中切削點著力點位置的變化，會引起加工誤差。因此，在機械加工過程中應準確計算著力點位置，并保證著力點位置的定位準確性，避免會降低機械加工誤差。

機械加工切削深度會引起加工誤差，因此，應在機械加工前計算加工零件需要切削的大小或者采用輕切削高走刀的方式進行加工。此外，機械加工的過程中，應適當增加走刀的次數(shù)，有效減少加工工件復映誤差，所減少的程度與工藝系統(tǒng)的剛度成正比，并能夠?qū)崿F(xiàn)從已知加工條件預先估算出機械工件加工后的誤差，并根據(jù)這些誤差數(shù)據(jù)對切削系統(tǒng)進行合理調(diào)整，從而有效降低誤差，提升機械加工的精度。

2.2 減少溫度誤差

機械加工中存在溫度變形誤差的影響，面對這類問題應實施有效的控溫措施，需要優(yōu)化機械加工環(huán)境，做好加工環(huán)境的通風處理，要加強對機械加工的溫度監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)溫度高出規(guī)范范圍，應及時采取有效的措施，避免溫度再次升高而產(chǎn)生變形誤差，影響到機械加工的精度。如細長軸的車削，因受力和熱的因素使零件發(fā)生變形彎曲，就可直接采用切削法，在最大限度內(nèi)，直接減少誤差。

2.3 減少原始誤差

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、刀具磨損、內(nèi)應力引起的變形、測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機械加工精度，根據(jù)不同的精度情況，可適當?shù)剡\用補償法。補償法由名而來，應對原有的誤差，相關技術人員需要新建立一個新的誤差去補償原有的誤差。原有的誤差被抵消之后，新建的誤差開始發(fā)揮作用，進一步減少加工誤差。人為誤差往往與原始誤差相反而成，兩者大小幾乎相等，作用效果幾乎相同，方向相反。有效的進行合理運用，可適當?shù)臏p小加工誤差，加強整個機械加工的精度。

2.4 減少導軌誤差

導軌誤差是影響機械加工精度的主要因素，為保證機械加工精度應重視對導軌的檢測。首先，應定期對導軌的運行參數(shù)進行全面分析，一旦發(fā)現(xiàn)導軌運行異常或參數(shù)異常，應及時采取針對性檢查，分析其影響因素，并及時解決導軌誤差的問題，保證機械加工的順利進行，同時也為保證機械加工精度提供可靠的依據(jù)。在每次機械加工前必須檢查導軌是否正常，如果出現(xiàn)偏差應及時調(diào)整，確保機械加工的可靠性。在機械加工過程中應密切關注導軌的運行情況，加強對導軌的檢測，避免加工中受到其他因素的影響而導致導軌偏差，一旦發(fā)現(xiàn)應及時調(diào)整，以免造成機械加工誤差。

2.5 均化誤差

在加工過程中，對有表面加工精度要求的零件，可以有效的通過不斷試切加工過程，逐步均化誤差的方法。在生產(chǎn)中，很多精密基準件都是利用誤差均化的加工方法，減小機械加工過程。其實際意義通過有效的密切聯(lián)系的工件和檢查，找出它們的相互差異，不斷地提升機械加工精度。此方法通過加工使被加工表面原有誤差不斷減小甚至達到平均化的過程。

3 結(jié)束語

為順應當今社會的工業(yè)發(fā)展，我國在機械加工的方面有了大幅度的提升。機械加工的水平直接影響社會上各行各業(yè)的發(fā)展與質(zhì)量，在工業(yè)發(fā)展中有巨大的作用。在機械加工方面，相關單位的工作人員必須認真的學習相關知識，牢牢掌握好影響機械加工精度的因素和相應的解決措施，認真落實到實際的工作之中。努力作好每個環(huán)節(jié)的工作，明確好機械加工精度的重要性，大力發(fā)展好加工精度，促進整個機械行業(yè)的發(fā)展，推動我國社會主義工業(yè)的建設。

參考文獻

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