機械加工精度的影響因素消除方法研究

王　慶（公安部第一研究所,北京　100048）

機械加工精度的影響因素消除方法研究

王慶
（公安部第一研究所,北京100048）

摘要：在機械加工過程中，由于各種因素對加工精度的影響，應(yīng)充分認識影響因素并根據(jù)具體工作需要，通過采取相應(yīng)的應(yīng)對策略減低加工誤差對精度的影響。

關(guān)鍵詞：機械加工精度；設(shè)備精度；減小誤差；均化誤差

0　前言

在機械加工中通過對結(jié)構(gòu)加工時出現(xiàn)的誤差進行必要分析，根據(jù)分析結(jié)果得到其影響規(guī)律，并根據(jù)影響規(guī)律確定減小結(jié)構(gòu)加工誤差的方向，最后通過結(jié)構(gòu)改進，降低誤差影響進而提升精度。

1　影響機械加工精度的因素

加工工藝整個系統(tǒng)中各組成部分安裝時會出現(xiàn)誤差；而且工作時工具出現(xiàn)的磨損等也會對加工精度產(chǎn)生影響。換句話說，在這些過程中會產(chǎn)生不同種類的誤差，使得切削工具偏離了正確的運行軌跡，導致加工時工件出現(xiàn)誤差。

1.1系統(tǒng)的幾何誤差

加工原理誤差是利用近似方法加工時產(chǎn)生的誤差。例如，在機床制造中發(fā)生的誤差，安裝機床時出現(xiàn)的誤差等將會對工件產(chǎn)生一定的影響；當?shù)毒弑恢圃鞎r和當?shù)毒弑话惭b時都會產(chǎn)生對工件加工精度的影響誤差；加工過程中，不斷磨損的切削工具會對工件的生產(chǎn)效率和精度產(chǎn)生一定的影響；在夾具定位時，仍可能會有夾具定位誤差出現(xiàn)。圓套銑鍵槽的加工工序圖如下圖所示，其中A和B為工序尺寸，D為工件內(nèi)孔，O為主軸的軸線。定位基準位置的改變對尺寸A的誤差影響即為基準位移誤差。

當定位基準與限位基準沒有發(fā)生重合時，會對工序的尺寸造成影響，而出現(xiàn)最大變動量，而該變動量即為基準位移誤差，而最大變動量用表示。

若定位基準的變化方向與工序尺寸變化方向一致，則基準出現(xiàn)的位移誤差即為定位基準的變化區(qū)間，為

1.2工藝系統(tǒng)的受力變形

由機床，夾具，工件等構(gòu)成的系統(tǒng)為彈性體系統(tǒng)，在工作時，在各種作用力的作用下會出現(xiàn)彈性變形，導致切削刀具與工件間位置的錯位，造成加工時的誤差。例如在加工一根軸時，切削力作用于該工件上，工件會發(fā)生局部的彈性變形，隨著刀具不斷的運動，工件的加工表面會出現(xiàn)深淺不均的現(xiàn)象，使得工件呈現(xiàn)鼓型。

1.3工藝系統(tǒng)的熱變形

機械加工過程中，整個系統(tǒng)會在多種熱源的作用下發(fā)生熱變形，從而對工件的加工精度造成影響。由于工件的結(jié)構(gòu)不同，材料不同，其熱分布也不盡相同，這就使得刀具加工時的運動軌跡可能發(fā)生改變，進而破壞了刀具與工件之間的確切關(guān)系，產(chǎn)生加工誤差，特別是精密加工中所造成的誤差大多數(shù)為熱變形引起的。

2　機械加工精度的影響因素消除方法

為有效應(yīng)對加工過程中存在的不足，促進機械產(chǎn)品精度提高，更好地滿足實際工作需要，促進產(chǎn)品市場競爭力的提高。應(yīng)當充分認識影響因素對加工精度的影響，根據(jù)具體工作需要，綜合采取有效消除方法，減低加工誤差對精度的影響。

2.1 補償加工誤差，機械零件就地加工

針對一些不可避免的原始誤差可以采用補償?shù)姆椒▽υ颊`差進行抵消，進而減小原始誤差，提高產(chǎn)品加工的精度。誤差補償是指操作人員在機械加工的過程中引入新誤差用來彌補原有誤差的方法。例如，如果機械加工的原始誤差是負值，操作人員就在加工操作的過程中故意制造出與原始誤差絕對值相等的正值，相互抵消減小加工誤差。

2.2直接減少加工誤差，均化原始誤差

采用高精度道具和夾具可以直接提高加工精度，減少因受力受力而導致的控制機床誤差，這些方法廣泛的應(yīng)用于機械加工領(lǐng)域，并得到了工作人員的廣泛關(guān)注和重視。通常情況下，進行加工前，應(yīng)當對誤差出現(xiàn)的原因和位置進行綜合分析，并針對性的對誤差出處進行適當?shù)拇胧└倪M，將誤差查明，并消除或減少其對加工的影響。例如，在加工一根軸時，利用反向轉(zhuǎn)動方法可以消除軸向切削力失真的問題。

零件的毛坯或者零件在進行上道工序時也會影響加工精度，而工件材料性質(zhì)的改變，及工序過程的改變，會導致原始誤差增大，從而導致在下一步驟的處理會出現(xiàn)更大的誤差，嚴重影響加工的精度。為了處理這些問題，一般是均化原有誤差。它也可以采用均化原始誤差的方法，通過處理使得原來的誤差減小和工件的平均值進行比較，并檢查，找出存在的差異，相互修正或進一步處理。

2.3提高加工人員專業(yè)素質(zhì)，減少誤差發(fā)生

由于機械加工人員是加工過程中的主要執(zhí)行者，與加工過程中出現(xiàn)的某些人為誤差息息相關(guān)，因此機械加工企業(yè)應(yīng)該通過專業(yè)培訓課程，或者開展各種技術(shù)競賽提高加工人員的專業(yè)素質(zhì)，進而減小人為因素對機械加工過程誤差率的影響。同時機械加工企業(yè)應(yīng)當不斷的引進高素質(zhì)的人才，不斷壯大企業(yè)的加工團隊，生產(chǎn)精度更高的產(chǎn)品。然而工作人員也應(yīng)當嚴格按照機械加工的工作流程和規(guī)程進行加工，確保機械加工誤差率的減低，進而控制零件的加工精度。

3　結(jié)語

在實際工作中，由于受到設(shè)備、人員等因素的影響，產(chǎn)品精度往往出現(xiàn)不能滿足要求的情況，對整個機械產(chǎn)品設(shè)計和制造、市場競爭力的提高產(chǎn)生不利影響，應(yīng)該充分認識這些影響因素，根據(jù)具體工作需要，綜合采取有效對策，減少、均化、補償、轉(zhuǎn)移原始誤差，或者采用就地加工法，通過采取相應(yīng)的應(yīng)對策略可以減低加工誤差對精度的影響。

參考文獻：

[1]姚嘉鑫.淺析機械加工精度的影響因素及提高措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(17):114.

[2]沈麗.機械加工精度的影響因素及提高對策[J].山東工業(yè)技術(shù),2014(18):11.

作者簡介：王慶（1980-），男，北京人，工程師，本科，研究方向：機械加工及加工工藝，數(shù)控機床加工工藝。