機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施

摘 要：機(jī)械加工精度對(duì)零件加工質(zhì)量有直接影響，從而影響整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的性能，所以保證零件加工精度至關(guān)重要。本文首先對(duì)加工精度的概念做了介紹，然后對(duì)影響加工精度的主要因素進(jìn)行了分析，最后針對(duì)設(shè)備精度、加工過程、人為因素提出對(duì)應(yīng)的提高措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度；影響因素；提高措施

0引言

自從我國(guó)改革開放以來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，我國(guó)也由制造業(yè)大國(guó)逐漸向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，這對(duì)零件加工提出了更高的要求。零件加工的質(zhì)量是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)加工技術(shù)水平的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是零件的精度，是評(píng)價(jià)零件加工質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)。文章分析了影響零件的機(jī)械加工精度的因素，并提出了幾點(diǎn)提高機(jī)械加工精度的措施。

1機(jī)械加工精度的概念

1.1加工精度

加工精度是指零件在加工完成后，對(duì)其尺寸、幾何形狀、位置的實(shí)際測(cè)量值與圖紙中所要求的理論值的符合程度。相對(duì)應(yīng)的可以分為：尺寸精度、形狀精度、位置精度。其中尺寸精度是指零件完成加工后實(shí)際的測(cè)量尺寸與尺寸公差帶中心的符合程度；形狀精度是指零件測(cè)量的實(shí)際幾何形狀與理論幾何形狀的符合程度；位置精度是指設(shè)計(jì)者所指定的幾個(gè)表面之間的實(shí)際位置精度差別。

1.2測(cè)量方法

根據(jù)零件加工精度的要求，可以采用不同的測(cè)量方式，常見的測(cè)量方式有下面2種：

（1）根據(jù)是否能夠直接對(duì)待測(cè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。

直接測(cè)量是指采用測(cè)量工具直接測(cè)量待測(cè)參數(shù)，獲得尺寸值，如利用游標(biāo)卡尺或千分尺測(cè)量。

間接測(cè)量是指當(dāng)直接測(cè)量無法達(dá)到所需的精度要求或者無法采用常規(guī)工具進(jìn)行測(cè)量時(shí)，采用間接測(cè)量的辦法。

（2）根據(jù)待測(cè)零件與測(cè)量工具是否接觸，分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量。

接觸測(cè)量是指采用測(cè)量工具與待測(cè)零件表面直接接觸，并帶有接觸應(yīng)力，如用游標(biāo)卡尺測(cè)量。

非接觸測(cè)量是指測(cè)量工具不予待測(cè)零件表面接觸，為了避免接觸應(yīng)力所帶來的測(cè)量誤差，如采用投影法測(cè)量。

2影響機(jī)械加工精度的因素

影響機(jī)械加工精度的因素主要有以下幾個(gè)方面[1-5]：

2.1加工設(shè)備誤差

機(jī)械加工設(shè)備本身存在一定的誤差，這個(gè)誤差是不可避免的。而通常所說的機(jī)械加工設(shè)備主要是指機(jī)床。機(jī)床的誤差有導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差和傳動(dòng)鏈誤差。

（1）導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差是指機(jī)床導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)件的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理論運(yùn)動(dòng)方向的符合程度。主要是指導(dǎo)軌在水平面和垂直面的實(shí)際直線度與理論直線度的符合程度；兩個(gè)導(dǎo)軌之間的平行度；主軸回轉(zhuǎn)軸線在水平面的平行度誤差和主軸回轉(zhuǎn)軸線在垂直面的垂直度誤差。

（2）主軸回轉(zhuǎn)誤差是指機(jī)床加工主軸的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與理論軸線的漂移，主要是端面圓跳動(dòng)、徑向圓跳動(dòng)和幾何軸線傾角擺動(dòng)等。

（3）傳動(dòng)鏈誤差是指機(jī)床某個(gè)傳動(dòng)鏈中位于傳動(dòng)鏈起始端和末端的傳動(dòng)元件之間的誤差。

2.2加工理論誤差

加工理論誤差是指在加工中采用了近似加工而產(chǎn)生的誤差。一般來說，在理論誤差能夠滿足加工精度的前提下，可以采用近似加工，以達(dá)到節(jié)約成本的目的。如加工漸開線齒輪時(shí)采用阿基米德基本蝸桿來代替漸開線基本蝸桿，會(huì)使得齒輪的漸開線產(chǎn)生誤差。

2.3受力變形引起的誤差

加工系統(tǒng)在加工零件的過程中，在切削力、重力、夾緊力等作用下會(huì)發(fā)生一定的變形，對(duì)加工系統(tǒng)中的各部分位置關(guān)系會(huì)產(chǎn)生一定的破壞，從而影響整個(gè)加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致加工誤差的形成。

2.4受熱變形引起的誤差

在加工過程中，在熱源的影響下加工系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生熱變形，使得刀具和工件的相對(duì)位置的準(zhǔn)確性受到破壞從而硬氣加工誤差。熱源主要分為外部熱源和內(nèi)部熱源，具體細(xì)分如表1所示。

2.5人為因素的影響

隨著科技的進(jìn)步，生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高，但機(jī)械加工的過程仍然需要人工參與，操作人員的技術(shù)及素質(zhì)會(huì)直接影響零件的質(zhì)量。

綜上所述，影響機(jī)械加工精度的因素大致可以分為3類：人為因素、設(shè)備因素和加工過程，如表2所示[2]。

3提高加工精度的措施

為了提高機(jī)械加工的精度，減少加工誤差，可以針對(duì)性的采取下面3種措施。

3.1減少加工設(shè)備誤差

加工工件和刀具、夾具等直接安裝在加工設(shè)備上，形成一套完整的加工系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的各類誤差最終影響加工精度，它們是零件加工誤差的根本原因，稱為原始誤差。為了避免原始誤差，提高加工設(shè)備本身的精度，以及夾具、量具的精度。對(duì)夾具、刀具的磨損、受熱、受力變形等進(jìn)行嚴(yán)格控制，根據(jù)零件的材質(zhì)合理選擇刀具和加工工藝，對(duì)精度要求較高的零件，在加工后必須進(jìn)行消除應(yīng)力處理。

3.2減少加工過程誤差

上道和毛坯工序也會(huì)影響加工精度，對(duì)加工過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，分化工件尺寸，根據(jù)尺寸大小分組，確保刀具尺寸在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，最大限度的實(shí)現(xiàn)平均化。

3.3減少人為誤差

加強(qiáng)對(duì)操作人員的管理，提高操作者的技術(shù)和工作態(tài)度。使操作人員嚴(yán)格按照工藝流程作業(yè)，加工過程中嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)量制度，避免零件加工精度受損。

4總結(jié)

機(jī)械加工精度受到機(jī)械加工設(shè)備、加工過程和人為因素的影響，為了保證零件加工的精度和質(zhì)量，需要降低設(shè)備誤差、嚴(yán)格控制加工過程，并努力提高操作人員的技術(shù)和素養(yǎng)，避免人為因素的干擾，才能進(jìn)一步提高機(jī)械零件的加工精度。

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作者簡(jiǎn)介：

程彬彬，男，河南商丘人，碩士研究生，研究方向?yàn)闄C(jī)械精度設(shè)計(jì)、智能制造技術(shù)。