探討影響機(jī)械加工精度的因素

李建聰

摘要：零件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)過(guò)程中，加工環(huán)節(jié)對(duì)零件精度影響最大，而零件在機(jī)械加工過(guò)程中受到許多因素的影響。因此，嚴(yán)格控制零件的精度成為成品加工的一道重要工序。本文從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等幾個(gè)因素分析影響機(jī)械加工工件精度的原因，以期能進(jìn)一步提高零件的加工精度。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；精度；質(zhì)量；工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）26-0267-02

如果一個(gè)零件的加工精度越高，表明其越能適合消費(fèi)者的需要。反之，則會(huì)對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生不良的危害，如零件精度不合格，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，可能會(huì)出現(xiàn)小車(chē)失控、動(dòng)車(chē)脫軌等嚴(yán)重危害人類(lèi)安全的事故。因此，必須加強(qiáng)零件精度的控制，嚴(yán)格制定機(jī)械加工工藝，從工藝到實(shí)際加工保證加工精度。對(duì)零件加工精度的影響因素進(jìn)行探討研究就變得非常重要。

一、人的因素

人在機(jī)械零件生產(chǎn)加工中起著重要作用，具有很大的主觀能動(dòng)性，人員對(duì)零件的加工精度影響非常明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）許多相關(guān)工人沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)直接上生產(chǎn)線(xiàn)。（2）工人沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行加工工藝流程。（3）行業(yè)投資金較少，缺乏實(shí)用型技術(shù)人才。

要想提高零件的加工精度，就要增加技術(shù)人員的繼續(xù)教育培訓(xùn)，收集生產(chǎn)加工精度出現(xiàn)的問(wèn)題，從而深入了解影響零件精度的因素，以實(shí)現(xiàn)改良加工工藝，提高零件精度。

二、機(jī)械的因素

就目前我國(guó)機(jī)械加工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工的工具主要以車(chē)床為主，機(jī)床本身存在誤差，這也是導(dǎo)致影響零件加工精度因素中最難以削除的一種。機(jī)床在使用過(guò)程中機(jī)械零部件受到力、熱、摩擦以及磨損諸多因素的影響，會(huì)使其零部件偏離或喪失原有的功能，機(jī)床誤差主要表現(xiàn)有以下幾種情況：（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差，主要機(jī)床的主軸在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)再磨損，主軸的間隙過(guò)大所引發(fā)的徑向跳動(dòng)。（2）導(dǎo)軌誤差，機(jī)床在生產(chǎn)時(shí)具有誤差，運(yùn)行過(guò)程中有不同成度的磨損，使兩導(dǎo)軌配合不平衡等影響。（3）傳動(dòng)鏈誤差，是指內(nèi)聯(lián)接的傳動(dòng)鏈中前后兩端傳動(dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。傳動(dòng)誤差是由傳動(dòng)鏈中各組成環(huán)節(jié)的生產(chǎn)和安裝配合誤差，以及使用過(guò)程中的磨損所引起。因此，要定時(shí)對(duì)機(jī)床各部件進(jìn)行保養(yǎng)，磨損的部分要及時(shí)更換。

工件在生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)工件進(jìn)行緊固，如果夾緊力在擠壓過(guò)大，待加工工件受力變形也有影響到加工工件的精度，通常來(lái)講，我們經(jīng)常會(huì)忽略外力作用在零件表面位置的影響。但外力會(huì)隨著時(shí)間作用而逐漸累加，最終會(huì)對(duì)所生產(chǎn)零件的精度有著極大的影響。

三、材料的因素

在零件生產(chǎn)過(guò)程中，我們一般需要用尺寸較大的材料去進(jìn)行加工，刀具反復(fù)對(duì)工件多余材料進(jìn)行切割時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能。這些熱能達(dá)到一定的程度后就會(huì)使工件熱變形，最終會(huì)影響到工件的精度，工件加工后還要進(jìn)行熱處理，會(huì)產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力。如何更好的削除工件的內(nèi)應(yīng)力也成為加工考慮的必要因素。

另外由于在進(jìn)行零件加工的過(guò)程中，被加工零件、刀具以及機(jī)床和構(gòu)件都有可能受到熱變形的影響，進(jìn)而影響到零件加工的精度，因此，為了有效地避免熱變形對(duì)零件精度所造成的影響，在加工的過(guò)程中需要對(duì)加工的溫度合理地進(jìn)行控制。而要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，需要根據(jù)不同的工藝環(huán)節(jié)采用不同方法，比如在零件打磨的過(guò)程中，在摩擦作用下往往會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，此時(shí)可以采用冷水降溫的方式，在被加工零件和砂輪上澆上適量的水，避免出現(xiàn)熱變形。在控制機(jī)械加工工藝的過(guò)程中，有效控制溫度能夠進(jìn)一步提升零件加工的精度。

四、方法的因素

在零件生產(chǎn)制造過(guò)程中，人類(lèi)對(duì)加工的精度要求越來(lái)越高，產(chǎn)品越來(lái)越精細(xì)。機(jī)械加工工藝一般由兩部分組成，分別為前期和后期，前期主要是科學(xué)合理安排工藝，利用UG、CAM等計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行前期的仿真加工。得出數(shù)據(jù)后再進(jìn)一步修改，以達(dá)到工件最佳精度。有了高效的加工工藝，才能有效提高工件的精度。后期主要是存儲(chǔ)、運(yùn)輸、零件加工、熱處理等項(xiàng)目。

根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，要想提高零件的加工精度可以向高等院校尋求技術(shù)支持，改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備，或向國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)、可靠的機(jī)械加工工藝設(shè)備，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，要加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)，使其具備精湛的業(yè)務(wù)水平，能根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)積累合理設(shè)計(jì)出工件加工工藝，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)加工零件精度的不斷提升。

五、環(huán)境的因素

機(jī)床都是金屬做的，由于金屬的熱脹冷縮特性，工廠的環(huán)境溫度變化不但影響到加工機(jī)床本身的精度，還會(huì)影響到加工精度。在工件生產(chǎn)過(guò)程中，在各種熱源的作用下會(huì)產(chǎn)生一定的熱變形，但是，由于工件受熱不均勻，使得不同結(jié)構(gòu)、不同材料工件的變形誤差不一樣，從而破壞了工藝系統(tǒng)原先設(shè)定刀具與工件的準(zhǔn)確位置及運(yùn)動(dòng)關(guān)系，產(chǎn)生加工誤差，這一個(gè)對(duì)于加工精密工件影響比較明顯。

在機(jī)械加工過(guò)程中環(huán)境復(fù)雜、變動(dòng)比較大，熱變因素對(duì)零件加工精度的影響十分嚴(yán)重，工件在加工過(guò)程中，由于受內(nèi)部熱源和外部熱源因素的影響，會(huì)使工件發(fā)生不可控的變形，導(dǎo)致刀具和工件的相對(duì)位置與原先工藝設(shè)定位置發(fā)生偏差，從而影響到了加工誤差。這種加工熱環(huán)境主要有工件、車(chē)刀、周?chē)鷾囟?、機(jī)床。在某些情況下也是不容忽視的影響。

六、測(cè)量的因素

加工工件精度在不同測(cè)量條件下也會(huì)影響到工件的精度，一般情況下，工件的測(cè)量工作是在工廠進(jìn)行。受到周?chē)h(huán)境的不同、檢測(cè)者的技能水平和測(cè)量工具本身構(gòu)造的誤差等原因，都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)誤差。通常把測(cè)量外界環(huán)境、測(cè)量工具和測(cè)量者的技能水平三個(gè)方面綜合起來(lái)，稱(chēng)為測(cè)量條件。測(cè)量條件不理想和不定性，是產(chǎn)生測(cè)量誤差的根本原因。影響測(cè)量精度和誤差產(chǎn)生主要是有以下幾個(gè)方面：（1）測(cè)量工具的原因，因?yàn)闇y(cè)量工具自身的配合、機(jī)械、電子系統(tǒng)并不會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，它的配合、軸系、電路等均存在微小的誤差。（2）測(cè)量者及測(cè)量技能有一定的局限性，所以在測(cè)量的使用、照準(zhǔn)、讀數(shù)等方面都會(huì)產(chǎn)生誤差。（3）外界條件的影響，測(cè)量時(shí)周?chē)h(huán)境、濕度、工件的擺放等的變化所產(chǎn)生的影響。要想提高測(cè)量的精度最有效的方法是使用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器，選擇合適的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量工作，采用科學(xué)合理且簡(jiǎn)便施測(cè)的測(cè)量方法。

在機(jī)械加工中，影響零件加工精度除了本文所論述的六個(gè)方面之外，還有很多其他不可估算的因素。誤差是不可避免的，而要想使得零部件的精度和質(zhì)量得到更好地保證，我們要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)誤差產(chǎn)生的原因科學(xué)分析，找出解決問(wèn)題的方法，才能采用相應(yīng)預(yù)防措施，減少加工誤差，提高機(jī)械加工精度。

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