機械加工中對精度加工制造造成影響的因素

摘 要：眾所周知，在機械的加工過程中，往往有很多重要的因素影響產品最后的質量檢測結果，怎樣才能使得最終產品的質量符合要求，在產品加工處理過程中減小不利因素對加工精度的影響是加工處理之前必須考慮的，因此，我們要對影響機械加工精度的因素進行分析。筆者把自己的知識和經驗結合起來，具體研究這一問題。

關鍵詞：機械加工；質量檢測標準；精度誤差原因

1 概述

1.1 加工精度與加工誤差的含義：簡而言之，機械加工精度與機械加工誤差都是評價物體加工表面參數的術語。通常來說，機械加工精度使用數學的公差等級測量，測量出來的等級數值越小，表明物體加工出來的工件的誤差越小，產生的精確度越高；加工誤差用具體的數值表示，具體數值越大，說明工件的誤差越大，產生的準確度越低。需要說明的是，任何一種物體通過各種加工方法得到的參數都不會絕對準確，從零件的功能上來看，只要工件加工產生的誤差在要求的范圍之內，我們就可以認為工件保證了加工精度。機器的質量取決于零件的加工質量和機器本身的裝配質量，零件加工質量包含零件加工精度和表面質量兩個部分。

1.2 加工經濟精度是指在正常的加工條件下，采用符合質量標準的設備和工藝裝備，使用標準技術等級的工人、不延長加工時間的一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度。經濟精度就是在滿足使用要求的條件下最低的精度、成本最低，從而達到追求利益最大化的目的。經濟加工精度所得出的精度不是局限在一個確定的具體的數值，而是限定在一個較合理的范圍，只要檢測出來的結果位于這個有限的范圍之內都是可以并且合理的。

1.3 原始誤差：工藝系統的原始誤差主要由數學方面的幾何和代數產生的誤差、物體實驗產生的誤差、物件本身特有的誤差以及在加工過程中因為加工，受熱、擠壓等產生的誤差。另外，工件內部因為受力引起的不確定的無法事先預測的變形和工件加工之前事先工作引起的原理、調整、測量等誤差。

1.4 研究機械加工精度的方法：分析計算法和統計分析法。機械加工精度的目的是研究加工系統中各種誤差與加工精度之間的關系，尋求提高加工精度的途徑，以保證零件的機械加工質量，機械加工精度是加工核心的內容之一。

2 工藝系統集合誤差

2.1 機床的幾何誤差

盡量減少機床幾何誤差帶來的缺陷，可以提高整個機械工業的加工水平，促進科學技術進步，提高我國國防能力，增強我國的綜合國力都具有重大意義。所以，我們應該采取相應的措施才減少避免這一失誤。

2.1.1 幾何誤差產生的原因。機床的原始制造誤差是指由組成機床各部件工作表面的幾何形狀、表面質量、相互之間的位置誤差所引起的機床運動誤差，是數控機床幾何誤差產生的主要原因。機床的控制系統誤差包括機床軸系的綜合誤差。熱變形誤差由于機床的內部熱源和環境熱擾動導致機床的結構熱變形而產生的誤差。

2.1.2 機床的振動誤差一般來說，在工件的加工工作中，加工工作的工具是刀具，而刀具對于工件的成形工作是靠加工機床完成的。所以，機床的精度和準確度對于工件最后成形的測量的準確度至關重要。機床對工件影響的因素主要有以下因素決定：主要的軸承回轉的本身誤差，半徑的軌道的誤差，工件的傳動鏈的誤差，以及機床的磨損使得其自身工作準確度下降許多等。

2.2 刀具的幾何誤差

刀具是機床工作不可或缺的工具，它既是一種輔助工具，又是一種影響測量結果的重要因素。刀具對工具加工帶來的影響由于道具的分類的不同而有差異。產生的影響對機床最終的準確度有影響；但是對于一般不重要的輔助的刀具而言，它們造成的影響對最終結果不重要，有時候甚至可以忽略不計。

3 定位誤差

3.1 含義定位誤差是指由于工件在機床上定位不準而引起的加工誤差。對一批準備加工的工件來說，刀具經調整后位置是不動的，所以定位誤差就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。

3.2 其它因素：（1）定位誤差就是準備加工的工件在機床定位時由于工件的位置偏離了理想位置而引起的加工誤差，工件在夾具中的定位實際上是以定位元件、工件的定位基準面來代替夾具原理中的“定位原理”所決定的點、線、面。（2）企業信息化是指利用信息技術獲取、處理、傳輸、應用知識和信息資源，使企業的競爭力更強和收益更多的一個動態過程。

4 工藝系統受力變形引起的誤差

4.1 基本概念：機械加工是指有人的參與和機器的工作，人在機器的輔助下，把機床工件改造成人類本身需要的形狀，加工工藝至關重要，它通過重力、傳動力、慣性、削力等，把工件進行相應的變形，改變其相應的位置，使得工件的最終結果的準確度下降。

4.2 工件剛度是為了分析計算工藝系統受力變形對加工精度的影響，從而引入一個有用的概念。當車刀處理工件時，由于切削刃上和工件上受到大小相等，方向相反的切削力的作用；而切削力的分力對加工精度的影響最大。

4.3 機床部件剛度 機床部件由許多零件組成

4.3.1 它有以下的特點：（1）變形后的物體與機床部件沒有線性關系；（2）加載物體的曲線與卸載物體的曲線會消耗加工后的物件；（3）加工后的物件仍殘余部件，經過多次的改善后會不可避免的存在變形的因素。

4.3.2 影響機床部件剛度的因素有：（1）部件本身的瑕疵；（2）部件在加載或者卸載時產生的變形；（3）部件運作時產生的摩擦力；（4）部件之間間隙的存在。

4.3.3 工藝系統剛度及其對加工精度的影響：

（1）由于切削力變化引起的誤差：加工過程中，由于工件的加工余量發生變化工件材質不均等因素引起的切削力變化，使工藝系統變形發生變化，從而產生加工誤差。（2）由于夾緊變形引起的誤差：加工發動機連桿大頭孔時，由于夾緊力著力點不當，使工件產生加緊變形，造成加工后兩孔中心線不平行及所加工的大孔的軸線與定位端面變形，造成相應的加工誤差。

5 工藝系統受熱變形引起的誤差

工藝系統雖然只是影響因素之一，但是它對整個工件加工中產生的影響不可忽視，而且應該得到人們的高度重視。因為工藝系統造成的工件熱變形給機床工件的加工精度帶來很大的影響。尤其是在精密的工件加工和大型的工件加工中更為明顯，所以，眾所周知，有時候熱變形引起的加工誤差會占加工工件的總誤差的一半以上。機床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同時它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質和空間散發熱量。當單位時間傳入的熱量與其散出的熱量相等時，工藝系統就達到了熱平衡狀態。

6 內應力重新分布引起的誤差

6.1 基本概念

內應力的含義比較容易理解，它是指在沒有外力存在的前提下，機床零件本身內部存在的應力，它是一種內在的力量。一旦要加工的機床工件上含有內力以后，工件金屬本身就位于一種極其不穩定的高位能的狀態之下，它自身自覺地向低位能運動，在轉化的工作中伴有變形產生，最終使得加工工件失去精度。

6.2 內應力的產生

熱加工中內應力的產生、熱加工的作用以及產生的結果極其重要，所以，熱加工的因素很多也很重要，熱處理工序中因為工件的半徑的壁厚不同，冷卻的方法不一樣，產生的結果與預期的結果會有差距。

總之，工件加工過程紛繁復雜，要考慮的因素很多，我們在進行工件加工和測量的過程中，重要的是把主要因素考慮在內，例如：工藝誤差，導軌誤差，內應力等。只有充分考慮到在工件加工之前和制作之中的誤差，才會減小錯誤率，準確率自然而然的提高。

參考文獻

[1]李丹.如何提高機械加工精度[J].內江科技.2009（08）.

[2]劉世良.淺析提高機械加工精度的措施[J].科技資訊.2011（19）.

[3]嵇艷玲，劉剛，支秀蘭.淺析影響機械加工精度的主要因素[J].黑龍江科技信息.2011（22）.