淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施

摘 要：加工精度是評價機(jī)械加工質(zhì)量的主要指標(biāo)，在機(jī)械加工過程中，零部件制造的誤差有著嚴(yán)格的要求，加工原理誤差、工藝系統(tǒng)誤差以及工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差，都會使得機(jī)械加工精度降低，要想解決上述問題，就應(yīng)該加強(qiáng)對于機(jī)械加工的質(zhì)量控制，根據(jù)實際情況合理應(yīng)用直接減少誤差法、補(bǔ)償誤差法以及誤差轉(zhuǎn)移法等技術(shù)措施，根據(jù)誤差原因?qū)κ┕すに囘M(jìn)行改進(jìn)，繼而提高機(jī)械加工精度。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度；影響因素；提高措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.254

機(jī)械加工是指按照設(shè)計圖紙應(yīng)用模具制造機(jī)械零件的一種生產(chǎn)方式，加工精度是衡量機(jī)械零件制造質(zhì)量的指標(biāo)，一般情況下，零部件加工的性質(zhì)、尺寸、表明光滑程度都有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，與預(yù)設(shè)參數(shù)的誤差限度較小，而加工精度就是指實際參數(shù)與設(shè)計參數(shù)的符合程度[1]。零部件在加工過程中，產(chǎn)生一定的誤差是無法避免的，但是如何將這種誤差降低，繼而提高機(jī)械加工精度，對于機(jī)械制造企業(yè)而言是至關(guān)重要的。在機(jī)械加工時，加工原理以及加工環(huán)節(jié)中的一些環(huán)節(jié)因素、技術(shù)因素都會影響到零部件的性狀，引起較大的誤差，總結(jié)加工誤差事件，深入分析影響機(jī)械加工精度的主要因素，可以為機(jī)械加工技術(shù)的提升提供信息支持。

1 機(jī)械加工精度的影響因素

1.1 加工原理誤差

加工原理的應(yīng)用，是根據(jù)設(shè)計圖紙開展的，但是由于實際與設(shè)想不符，就會由于加工原理而產(chǎn)生誤差，影響到機(jī)械加工精度。在零件制造過程中，最為常見的加工原理誤差是由于齒輪滾刀加工此輪造成的，切削刃的齒廓軌跡誤差，滾刀加工齒形不是光滑漸開線，而是一個折線，都是加工原理誤差的一種體現(xiàn)，而且較為常見。加工原理誤差存在的主要原因，是在加工工藝設(shè)計時忽略了一些客觀因素，或者是將一些客觀因素理想化，這樣使得零件在加工過程中必然產(chǎn)生誤差。

1.2 工藝系統(tǒng)引起的誤差

機(jī)械加工工序的進(jìn)行，需要依靠到機(jī)床，而機(jī)床的一些零部件比如刀具、夾具等，會在長期應(yīng)用的過程中磨損，導(dǎo)致工藝系統(tǒng)存在幾何誤差，影響到機(jī)械加工精度。除此之外，在即機(jī)械加工時，工藝系統(tǒng)會受由于受力或受熱而產(chǎn)生變形，繼而產(chǎn)生誤差。工藝系統(tǒng)在使用過程中，會受到多個物質(zhì)產(chǎn)生的重力、切削力等力學(xué)作用，影響到工藝系統(tǒng)對于零部件原材料的加工參數(shù)。而且，由于機(jī)械加工工作強(qiáng)度較大，工藝系統(tǒng)在長期運(yùn)行過程中，會由于摩擦等發(fā)生熱量聚集，繼而影響到機(jī)床組成結(jié)構(gòu)及零部件的體積變化[2]。

1.3 工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差

零件在加工成型后，通常其結(jié)構(gòu)和性狀都是不穩(wěn)定的，由于內(nèi)部應(yīng)力的存在，其內(nèi)部組織將持續(xù)發(fā)生變化，直到應(yīng)力消除，這將直接影響到機(jī)械加工精度。機(jī)械加工過程中的冷熱變化是應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因，毛坯鑄造、冷矯直、切削等工序都會造成零件內(nèi)應(yīng)力，在零件加工后如果不做出有效應(yīng)對，將內(nèi)應(yīng)力消除，將導(dǎo)致零件持續(xù)變形。在零件設(shè)計時，設(shè)計人員必須要考慮到施工工藝造成的內(nèi)應(yīng)力，調(diào)整零件設(shè)計參數(shù)，消除內(nèi)應(yīng)力造成的變形，或者是在施工工藝采用時，合理安排技術(shù)處理措施，消除內(nèi)應(yīng)力。

2 提高機(jī)械加工精度的有效策略

2.1 直接減少誤差法

引起機(jī)械加工精度降低的原因有多種，在明確了某一個零件加工誤差原因后，可以直接針對這一原因做出處理，來提高機(jī)械加工精度。例如，在由于工藝系統(tǒng)受到切削力的作用而引起的誤差，可以采用大組偏角方向切削法，這一方法可以有效消除軸線切削力，避免細(xì)長軸零件因受力而變形。此外，受熱引起的工藝系統(tǒng)誤差，也可以采用合適的方法解決，比如說采用彈簧式的車床頂尖，提高機(jī)床散熱能力，確保機(jī)床各部分溫度一致，且相對穩(wěn)定。

2.2 補(bǔ)償誤差法

補(bǔ)償誤差法是一種應(yīng)用加法原則來抵消原有誤差的方式，在諸多影響機(jī)械加工精度的要素中，有些是客觀因素?zé)o法通過工藝改良來消除，比如說工件內(nèi)預(yù)應(yīng)力造成的誤差。這時，技術(shù)人員通常會通過制造與之相反的誤差，來達(dá)到負(fù)負(fù)得正的效果，將原有誤差消除。這一方式的應(yīng)用，建立在唯一變量的基礎(chǔ)上，即制造誤差并不會影響到原來的施工流程和精度，這需要技術(shù)人員能夠做到對機(jī)械加工制造的準(zhǔn)確控制，技術(shù)難度較大[3]。

2.3 誤差轉(zhuǎn)移法

在機(jī)械加工過程中，工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力受熱變形，都會產(chǎn)生誤差，使得加工精度受到影響，誤差轉(zhuǎn)移法的應(yīng)用原理，是將這些誤差因素轉(zhuǎn)移到誤差非敏感方向，從而達(dá)到減小甚至消除誤差的目的。比如說在加工過程中，工藝系統(tǒng)的變化對零部件加工表面產(chǎn)生作用力，引起零件參數(shù)的變化，但是如果將這一作用力轉(zhuǎn)移到加工表面的切線方向，這一作用力對于零件參數(shù)的影響是微乎其微的，就可以成功地將這一因素引起的誤差降低。這種方式在處理工藝系統(tǒng)引起的誤差時較為常用，能夠有效提高機(jī)械加工精度。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的提升，傳統(tǒng)的密集型勞動企業(yè)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的需求了，在各大行業(yè)中，機(jī)械已逐步代替了人工，在能源的驅(qū)動下會不斷創(chuàng)造豐富的物資。工業(yè)生產(chǎn)效率的逐步提升，離不開機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械制造精度要求的提升，使得機(jī)械加工面臨著較大的挑戰(zhàn)，明確影響機(jī)械加工精度的影響要素，比如說人為因素、客觀因素等，采用科學(xué)的機(jī)械加工工藝、加工技術(shù)、管理方式，對于提高機(jī)械加工技術(shù)，完善機(jī)械加工的工藝流程，進(jìn)一步推動機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，具有積極意義[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱麗娟.淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2014（23）：81-83.

[2]李順，杜磊，郭忠華.機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（05）：72.

[3]周健，張馳，趙博鋅.淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施[J].科技與企業(yè)，2015（12）：238.

[4]劉坤華，王慶，張超，于洪緒.淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（18）：84.

作者簡介：王曉宇（1987-），女，天津人，工學(xué)學(xué)士，助教，研究方向：機(jī)械制造。