試探究機(jī)械加工工藝對加工精度的影響

孫光照 胡乃金

（哈爾濱東安機(jī)電制造有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150060 ）

一 機(jī)械加工工藝概述

機(jī)械加工工藝指以參考工藝流行進(jìn)行操作，以特定方法對生產(chǎn)對象的尺寸、幾何形狀、性質(zhì)與相對位置做改變，從而得到半成品或者半成品。工藝流程即工藝過程，與設(shè)備條件、產(chǎn)品數(shù)量、人工素質(zhì)等因素關(guān)聯(lián)。

機(jī)械加工工藝的過程內(nèi)容豐富，比如，原材料保存、毛坯制造、熱處理零件等。工藝過程主要按照一定的順序的工序進(jìn)行。單件生產(chǎn)、大量生產(chǎn)、批量生產(chǎn)是主要的生產(chǎn)類型。

二 加工精度受幾何誤差的影響

機(jī)床自身幾何誤差、加工方法原理誤差、調(diào)整誤差、制造誤差等是主要的幾何誤差。

（一）制造誤差

在機(jī)械加工時，加工精度會受到刀具工作環(huán)境與其自身制造精度影響，比如對象表面之幾何形狀精度會因刀具自身形狀而受到變動。但是，零件加工精度不會受到單刃刀直接作用，但零件幾何形狀與尺寸會因本身的磨損而改變。所以，在加工時，有必要特別注意檢查刀具在制作上是否存在誤差。

（二）調(diào)整誤差

刀具、夾具、機(jī)床難免會在加工過程中發(fā)生誤差，這時，就需要對其做及時的調(diào)整。但要注意到，調(diào)整精度不可能百分之百準(zhǔn)確，誤差也可能在調(diào)整時發(fā)生。不同的調(diào)整方法會產(chǎn)生不同的調(diào)整誤差，調(diào)整誤差受較多因素影響。

（三）機(jī)床自身幾何誤差

制造誤差、安裝誤差、磨損誤差是幾種常見的機(jī)床自身誤差。制造誤差存在于任何的產(chǎn)品制造，機(jī)床也不能避免，同時在安裝與使用機(jī)床時，因地基不穩(wěn)固、磨損等原因，進(jìn)一步造成幾何誤差的增加，從而對零件加工精度產(chǎn)生一定影響。就幾種機(jī)床誤差而言，最大的加工精度影響誤差為制作誤差。傳動鏈誤差、導(dǎo)軌誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差為三種基本機(jī)床自身誤差。

1 傳動鏈誤差。該誤差主要在制造與安裝傳動機(jī)構(gòu)和后續(xù)作業(yè)中發(fā)生的磨損引起的誤差，導(dǎo)致相對運(yùn)動誤差在傳動鏈兩端產(chǎn)生。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，可以縮短傳動鏈與減少傳動鏈里部件數(shù)量實(shí)現(xiàn)傳動誤差數(shù)量減少的目的。

2 導(dǎo)軌誤差。導(dǎo)軌是在機(jī)床移動部件位置和運(yùn)動確定的基礎(chǔ)上引進(jìn)的，可見，若導(dǎo)軌發(fā)生誤差，工件加工精度必然會受到影響。扭曲度誤差、直線度誤差與相互位置誤差是常見導(dǎo)軌誤差。在操作中，可從潤滑、材料、保護(hù)裝置、結(jié)構(gòu)等方面實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌誤差的減少。

3 主軸回轉(zhuǎn)誤差。對象加工表面形狀受回轉(zhuǎn)誤差影響。部件端面受軸向竄動出現(xiàn)平面度誤差，部件因純角度擺動則出現(xiàn)圓柱度誤差，部件因純徑向圓跳動發(fā)生圓度誤差，但斷面并不會受其影響。所以，在加工實(shí)踐中，要對該誤差充分重視，從而提升主軸組件安裝精度。

二 加工精度受工藝受力變形的影響

工藝系統(tǒng)因重力、傳動力、切削力的作用發(fā)生變形，因變形存在，使得工件或刀具位置發(fā)生相對變化，從而引起零件的尺寸或幾何形狀誤差。比如，工件剛度與刀具、機(jī)床相比強(qiáng)度若，在受力作用下，工件強(qiáng)度不夠而發(fā)生變形；因外圓車刀有較大剛度，刀桿剛度弱，則存在剛度差距，刀桿發(fā)生受力變形；另外，也可能受機(jī)床部件剛度影響，此類剛度只能通過實(shí)驗(yàn)得知。

三 加工精度受工藝系統(tǒng)熱變形影響

工藝系統(tǒng)受熱影響會發(fā)生熱變形，從而在某種程度上對工具自身運(yùn)動關(guān)于與幾何關(guān)系產(chǎn)生破壞。通過研究證明，在總誤差中，熱變形引起的誤差為40%-48%，可見，加工精度的有效保證需要做好熱影響控制。機(jī)床熱變形、工件熱變形、刀具熱變形是主要的工藝熱變形。

在零件精度要求高與長度較長時，工件的熱變形對精度影響最為嚴(yán)重。如在單面對工件進(jìn)行切削熱時，因?yàn)楸砻嫔舷碌臏囟炔町?，進(jìn)而發(fā)生工件的起拱。在加工時，會把起拱部位削平，但當(dāng)零件溫度降低時，被削平的部位則會出現(xiàn)凹槽，這與熱脹冷縮有關(guān)，平面度誤差由此而來。經(jīng)過多次試驗(yàn)分析，對于此類問題的處理辦法通產(chǎn)為：盡量利用切削液，對零件表面進(jìn)行一定程度的降溫，另外，該類問題可用誤差補(bǔ)償法進(jìn)行。

經(jīng)過上述討論，我們知道加工精度受到機(jī)械加工工藝的幾種影響方式，并做了簡單的對策建議。除此之外，要減少機(jī)械加工工藝對加工精度的不利影響，還應(yīng)該做好幾點(diǎn)工作：引進(jìn)數(shù)控機(jī)床，提升加工的信息化與自動化水準(zhǔn)。原有機(jī)械加工工藝技術(shù)水平很低，很難控制精度。數(shù)控機(jī)床因其信息處理能力與自動化水平極高的特點(diǎn)，在世界各國廣泛的采用。比如柔性制造系統(tǒng)，中央計(jì)算機(jī)對該系統(tǒng)進(jìn)行整體控制，控制方便、流程短、精度高。對整體提升機(jī)械加工工藝的操作精度有巨大的促進(jìn)作用。所以說，做好加工工藝信息化、自動化水平的提升很有必要。再有，做好一線工人的技能教育培訓(xùn)，提升素質(zhì)。產(chǎn)業(yè)工人的素質(zhì)參差不齊，魚龍混雜，其技能素質(zhì)的高低直接影響著加工精度。為此，可開辦培訓(xùn)班定期培訓(xùn)；鼓勵工人研究加工精度提升的有效辦法；舉辦科技文化討論會，向工人展示先進(jìn)應(yīng)用成果，提高他們學(xué)習(xí)熱情。即使引進(jìn)先進(jìn)器械可提高加工精度，但若工人對操作流程等不熟知，也可能會造成精度的損害。提高加工精度還可做好加工工藝流程圖的合理設(shè)計(jì)，流程圖即操作的指導(dǎo)航線。完整、合理的流程圖可讓加工者有更好的方向性。在流程圖設(shè)計(jì)時，要綜合各種因素，以正常加工為基礎(chǔ)，盡量縮短操作流程。以此縮短操作時間，減少影響加工精度的不利因素。

結(jié)語

科技的發(fā)展使得我國生產(chǎn)領(lǐng)域加工技術(shù)又所改進(jìn)，但就機(jī)械加工而言，問題依然較為顯著，需要提高加工工藝，從而得到更高精度的零件。所以，我們要不斷的通過實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`分析加工工藝方法有哪些不足與需要改進(jìn)的地方，最大限度的保證機(jī)械加工的精度值，提高應(yīng)用能力。

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