試析機械加工對精度加工制造造成的影響

宋建

摘要：近年來我國社會經(jīng)濟不斷地發(fā)展，這對我國的機械制造業(yè)帶來許多有利的影響，尤其是在零件加工方面，眾所周知，零件的加工是機械設(shè)備的重要部分，但是在實際的加工中，它會受到各種因素影響，從而導(dǎo)致其精度產(chǎn)生一定的誤差或者是位置發(fā)生一些偏移等，這就導(dǎo)致零件的尺寸、形狀都難以滿足機械的實際需要。該文主要分析機械加工精度的影響因素，然后提出一些改進方法。

關(guān)鍵詞：機械加工 精度 加工 制造 影響

中圖分類號：TH161 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（a）-0050-02

機械設(shè)備由許多的零部件通過一定方式進行組合，它們中任意零件如果出現(xiàn)故障，都會影響機械的整體運行與穩(wěn)定性，同時零件質(zhì)量與機械設(shè)備的性能也具有較大的關(guān)聯(lián)性，因此需要提高零件加工的質(zhì)量。目前在機械零件的加工中，受到實際加工工藝與工具等因素影響，導(dǎo)致加工中產(chǎn)生許多的誤差，這對零件質(zhì)量帶來一些影響，因此需要分析機械加工中對精度的影響因素，便于在實際的操作中注意這些方面的工藝，從而有效促進零件質(zhì)量的提高。

1.分析機械加工精度的影響因素

1.1機床自身所帶來的誤差

機械加工的過程中，零件成型是通過一定的道具一次性完成的，因此，對于零件加工精度的要求與機床自身的精度具有十分密切的聯(lián)系，機床誤差而導(dǎo)致零件加工中產(chǎn)生誤差主要有3種：第一種是主軸的回轉(zhuǎn)而帶來的誤差，機床中的主軸作為零件加工中的基準，如主軸發(fā)生誤差，那么零件加工的精度就會受到影響，從而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生；第二種是導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌是確定零件相對位置的關(guān)系，同時也作為機床整體運行的基礎(chǔ)，由于導(dǎo)軌在生產(chǎn)制造中會存在一定誤差，再加上其在安裝中質(zhì)量也會受到影響，從而使機床的精度下降；第三種是傳動鏈中發(fā)生誤差，傳動鏈兩端在工作中所傳動的元件之間會發(fā)生一定的磨損，從而導(dǎo)致誤差的發(fā)生。

1.2加工中工具所帶來的誤差

第一是刀具中發(fā)生幾何誤差，對于零件的加工精度而言，刀具誤差所帶來的精度影響非常大，由于加工中所使用的刀具具有不同特點，尤其是加工一些特殊的零件時，需要使用比較特殊的刀具，由此產(chǎn)生的誤差，進而影響零件的加工精度，但是對于一般刀具而言，其在加工中所帶來的誤差卻是十分小，不會對零件的加工精度帶來直接影響，對于精度要求不高的零件，甚至這些誤差就能夠忽略不計。第二是夾具中幾何誤差的發(fā)生，在零件的加工中，需要使用夾具這一工具，其主要作用在于保證機床與刀具之間始終居于正確位置，保證它們二者不發(fā)生移動或者偏轉(zhuǎn)，從而能夠使零件的加工更加精準，一旦機床或者刀具的位置發(fā)生偏移，就會使零件的加工精度受到極大影響，因此夾具在零件的加工中，如果發(fā)生誤差就會對加工的精度帶來較大的影響。

1.3內(nèi)應(yīng)力引起發(fā)生的誤差

內(nèi)應(yīng)力是指機械在不受到任何外力的作用下，其內(nèi)部所存在的應(yīng)力。機械加工如果所加工的零件發(fā)生內(nèi)應(yīng)力，就會使工件金屬居于極度不穩(wěn)定的狀態(tài)，從而發(fā)生向上或向下變化，這就會使零件發(fā)生變形，從而無法達到機械零件所需要的精度。產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因主要有兩個：第一個是由于機械加工中，需要對一些零件實施加熱處理，由于零件厚度出現(xiàn)不均勻或在冷卻中出現(xiàn)不均等，這都會促使內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生；第二個是零件長軸的細長形狀，在車削加工之后，零件之中產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致零件發(fā)生彎曲，難以實現(xiàn)較高的精度。

1.4工藝系統(tǒng)在受力與受熱作用下而引起誤差

工藝系統(tǒng)在受熱中會發(fā)生變形，從而導(dǎo)致對機械零件的加工精度影響較大，尤其是對于精密加工與大件加工，由于受熱而發(fā)生變形，從而引起的加工誤差可以達到總誤差的40%～70%，隨著機床、工件以及刀具不斷地接受熱源，從而使得溫度越來越高，使變形發(fā)生越來越嚴重，從而使得加工精度出現(xiàn)較大的誤差。再者由于系統(tǒng)受到傳送力與重力等外力作用，也會使零件的加工精度出現(xiàn)不同程度變形的情況，由于這種變形引起零件加工的精度產(chǎn)生誤差，主要有兩個原因：第一個是零件的剛度，在工藝的系統(tǒng)中，工件的剛度與機床、刀具相比一般會比較低，因此，在切削力作用下，易使零件剛度出現(xiàn)不足，從而引起機械加工發(fā)生變形。第二個是刀具的剛度，外圓車刀加工一些零件表面時，剛度較大其引起的變形則可以忽略不計，而鏜直徑小、刀桿剛度差，因此變形對孔加工的精度有較大的影響。

2.改進機械加工工藝的方法

2.1重視處理機械加工中的各種誤差

第一可以對原始誤差進行分化處理，為了提高零件加工的精度，一般可以對加工中的原始誤差實施分化，從而達到加工精度的提高，因此根據(jù)誤差的反映規(guī)律，在進行機械加工中，要測量上一道加工工序中的零件尺寸，并根據(jù)不同零件的尺寸將其分組，然后將每一組的零件尺寸在范圍方面不斷地縮小誤差，最后再根據(jù)每組零件的相關(guān)要求與規(guī)定允許出現(xiàn)的誤差范圍，使用刀具準確進行調(diào)整，從而確保每組零件的尺寸都滿足誤差允許出現(xiàn)的范圍，這樣使加工中的原始誤差有效分散，從而提升加工精度。第二是對原始誤差實施均化處理，如果加工零件的表面有較高要求，那么可以在加工過程中，將原始誤差逐步分化，主要通過機械加工平均化處理被加工零件的表面誤差，從而使得誤差不斷縮小，其依據(jù)是對具有密切關(guān)聯(lián)的零件表面實施比較與檢查，然后找出其中所存在的差異再修正，這樣能夠?qū)⒃颊`差實現(xiàn)均化的處理目的。第三將原始誤差做出轉(zhuǎn)移處理，該方法是將機械加工中產(chǎn)生的原始誤差，從機械中比較敏感方向進行轉(zhuǎn)移至不敏感方向，使得不同原始誤差能夠在機械零件中產(chǎn)生不同反應(yīng)。由于反應(yīng)敏感方向有一定的差異性，而機械的這種方向敏感性對機械加工精度有重要影響，運用一定的方法將敏感方向誤差轉(zhuǎn)移至不敏感的方向，就可以有效地提高機械加工的精度。

2.2對機械加工所發(fā)生的誤差實施補償

在機械加工中出現(xiàn)的誤差，可以通過全面地分析，例如對加工工具的分析、機床的分析以及工件分析等，從而根據(jù)零件的具體要求將誤差控制在一定的范圍中，從而提高加工的精度。而對機械加工出現(xiàn)的原始誤差，可以用誤差補償法來達到減少誤差的目的，主要有兩種方法：第一種方法是誤差補償法，在機械加工中，通過人為地制造出一些新的誤差，從而將這些新的誤差補償在工藝系統(tǒng)原始的誤差中，這樣能夠有效減少機械加工中的誤差產(chǎn)生；第二種方法是抵消誤差法，其主要利用機械加工中的一種原始誤差與另一種原始誤差之間通過一定的方式進行部分抵消或是全部抵消，從而提高機械加工中零件的精度。

2.3需要優(yōu)化加工的工藝

提高機械加工的工藝對于提高加工的精度具有重要的作用，因此需要加大對機械加工工藝的提升與創(chuàng)新加工方法。一方面可以通過引進先進的機械設(shè)備，代替老化的加工設(shè)備，因為老化的加工設(shè)備中許多的零件磨損比較嚴重，從而使得加工的精度也極大地降低，因此定期地更換設(shè)備是保證精度的一個方法，同時還需要對機械設(shè)備進行及時地維護與保養(yǎng)，從而延長機械加工設(shè)備的工作壽命；另一方面還可以在加工工藝方法方面進行研究與創(chuàng)新，從而全面地提高機械加工的精度。

3.結(jié)語

機械加工精度的影響因素比較多，因此需要不斷地研究這些影響因素，有針對性采取措施避免不良的影響，從而提高加工精度，達到減少加工誤差的發(fā)生，進而促進機械加工實現(xiàn)零誤差的目標。