機械加工精度的影響因素及完善對策

孫波

摘 要：隨著機械工業在人類工業化進程中扮演的角色越來越重要，機械加工業已經成為了各行各業提供機械制造與電氣裝備的生產部門，被譽為“國民經濟的裝備部”。它不僅代表著國家的工業水平，還反映了機械加工業技術水準的重要性。文章通過分析影響機械加工精度的主要因素，結合實踐經驗，盡可能的減小機械誤差。

關鍵詞：機械零件；加工精度；影響因素；對策

中圖分類號：TH161 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）23-0118-01

隨著我國經濟的高速發展，各行各業對于機械零部件加工精度的要求也是越來越嚴格。在有些工廠中，一些精密機床的加工精度已經接近了國外先進水平，但是在追求加工精密的道路上是沒有終點的，我們只能一次次的進步，使零件加工的精密度不斷提高。加工精度也是衡量零件加工質量的一個重要標準，加工精度越高的零件越能顯示加工技術的水準。機械加工工藝流程較為復雜，再加上繁冗的操作流程，所以在零件的加工過程中，受到人為、環境、機械設備等各種因素的影響，加工后的零件和理想的零件參數之間有一定程度的差距。

1 機械加工精度概述

機械加工精度直接影響著機械部件的后期使用，這種精度的檢測主要包括：尺寸、幾何形狀以及相對位置等方面，要想制造出符合標準的機械加工部件，就應該要確保上述幾個指標的各項參數夠精確。那么在具體加工中，就應該做到以下幾點：

①尺寸的準確無誤，加工零部件的參數一般會與標準部件設計之間存在一定的誤差，但是只要控制在符合程度內，部件加工基本便能投入到使用中。還要保持加工表面與其基準間的尺寸誤差也在一定的范圍內。

②幾何形狀精度，幾何形狀精度就是對零件表面的幾何形狀誤差進行規定，幾何宏觀形狀包括圓度、圓柱度、平面度、直線度等。要保持加工表面的宏觀幾何形狀誤差在規定范圍內。

③相互位置精度，這一參數是控制加工表面與其基準間的相互位置誤差，如：平行度、垂直度、同軸度、位置度等。在機械加工中，雖然生產方法大致相同，但是由于機械加工精度受到很多人為和硬件設備條件的影響，如果沒有很好的控制相關因素，將導致生產的零部件存在一定的誤差。因此，在加工中，一定要盡量避免其誤差范圍，以保證部件生產的精確度。

2 機械加工精度常見的影響因素及應對措施

2.1 主軸回轉誤差

由上述分析可知，在實踐加工過程中，很多因素會導致加工中出現誤差，那么，針對這些誤差要想制造出理想的機械部件，就必須要確保零部件加工中的形狀準確度、相對位置的精度等。例如在加工中，主軸的回轉誤差可能出現，為了改進這個問題，可以在生產中適度的調整徑向圓跳動，軸向竄動和純角度擺動三種模式。

零件的圓度誤差可能是由主軸徑向跳動產生的；零件的斷面形狀發生變化可能是由主軸的軸線跳動產生的；影響鏜孔的因素是在加工過程中，機械震動會造成主軸角度的變化，出現一些誤差。根據實踐總結發現影響主軸回轉精度的主要因素有以下幾點：

①軸承本身就具有誤差、軸承間存在間隙、軸承間同軸度也存在誤差。

②各段軸頸、軸孔的同軸度誤差和主軸系統的剛度和熱變形等。并且各項因素也會隨著加工方式的不同而對主軸回轉精度產生的影響力也不同。

以下總結幾種如何提高主軸回轉精度的方法：

①選擇主軸部件時盡可能的選擇高精度的部件。

②使用雙死頂尖裝夾工件，降低機床主軸回轉誤差對工件加工精度的影響。

③盡可能地提高主軸支承的精度。

2.2 機床導軌誤差

導軌作為機床加工中的一個基礎元件，其主要作用是確保各部件相對位置的精準，在實際操作過程中會出現許多因素導致導軌出現誤差，其主要原因有：

①導軌本身就具有誤差。

②導軌的不均勻磨損。

③在水平面和垂直面上導軌會出現直線誤差和垂直面平行度的誤差。由于導軌的誤差，導致車削時導軌在水平面內的彎曲度不同，最終導致了加工零件出現誤差。

以下總結幾種提高導軌精度的方法。

①在設計之初通過結構、材料、潤滑方式、防護裝置等方面來提高導軌的制造精度和耐磨性。

②在使用導軌的過程中注意維護工作，使其保持潤滑狀態。

2.3 傳動鏈誤差

在機床的運作過程中，傳動鏈兩端傳動元件之間位置會發生相對移動的現象，所以將此現象稱為傳動鏈誤差。產生誤差的主要原因有：

①元件本身就具有誤差。

②在機床作業流程中元件間發生了相對位置的移動。這些誤差就會產生傳遞與運動的不準確，間接的對工件的加工精度產生影響。

提高傳動鏈誤差的方法有：

①縮短傳動鏈，減少傳動元件的數目。

②選取加工精度高的傳動元件。

③盡可能的去掉傳動元件間的間隙。

2.4 刀具的幾何誤差

一般情況下，機械加工中的刀具是不完全一樣的，不同的刀具對加工精度的影響也是不一樣的。并且刀具在使用過程中也會發生磨損現象，刀具和工件之間的相對位置也會發生變化，從而使工件的幾何尺寸發生誤差。其產生誤差的主要原因有：

①刀具本身的誤差。

②在機加工中刀具與工件之間的相對位置發生了變化。

減小刀具幾何誤差的方法有：

①盡量選用精度高的刀具。

②盡可能的控制周遭的環境因素。

2.5 工藝系統受力變形引起誤差

在機械加工的過程中，將會受到切削力，傳動力和加緊力等。系統在受力過程中會產生振動或者變形的情況，從而對工件還有刀具間的相對位置造成影響。引起誤差的主要原因有：

①系統本身就具有誤差。

②工件受到一定程度的作用力，產生變形。

減小受力變形引起的誤差方法有：

①選用精度高的工藝系統。

②控制切削力、傳動力和加緊力的恒定，盡量是力的變化減小。

2.6 工藝系統受熱變形引起誤差

在機加工過程中，工具間不可避免的會產生熱量，這種熱量既可能是工件間摩擦產生的也可能是工件受到外部的熱量。對于溫度的上身，工件會發生受熱變形的現象。變形程度對工件的影響力很大，不夸張的說，可接近工件總誤差的一半及以上。引起誤差的主要因素有：

①機床熱變形產生變形。

②由于切削力的作用工件熱變形導致工件發生形變。

減小受熱變形引起的誤差方法有：

①控制加工的環境溫度。

②控制切削力的恒定。

3 結 語

在機械加工過程中存在著很多影響機械零件加工精度的因素。雖然這些誤差都不可避免，但是如何能盡力減小誤差，使產品合格甚至優等，這將是我們共同的奮斗目標。

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