機(jī)械加工精度的影響及控制措施

董亮

（太重集團(tuán)太原重工齒輪傳動(dòng)分公司 山西太原 030024）

機(jī)械加工精度的影響及控制措施

董亮

（太重集團(tuán)太原重工齒輪傳動(dòng)分公司 山西太原 030024）

在機(jī)械加工的過程中，不可避免的因?yàn)楦鞣N內(nèi)外因素影響而產(chǎn)生各種誤差，因此需要采取科學(xué)的態(tài)度來減少誤差，并深入分析誤差的影響因素，采取合理的措施來控制誤差，以達(dá)到提高機(jī)械加工精度的目的。本文簡(jiǎn)述了提高機(jī)械加工精度的必要性，對(duì)影響機(jī)械加工精度的因素及其控制措施進(jìn)行了探討。

機(jī)械加工精度；必要性；影響因素；控制措施

1 提高機(jī)械加工精度的必要性

機(jī)械加工的精度會(huì)直接影響機(jī)械產(chǎn)品的性能和使用壽命。在機(jī)械加工過程中，由于各方面因素的影響會(huì)使得加工出現(xiàn)誤差，例如工件和刀具位置偏移等問題，都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品帶有誤差。只有實(shí)際加工的零件參數(shù)能夠和規(guī)定參數(shù)相同，才能判定該零件符合標(biāo)準(zhǔn)。為了保證機(jī)械加工企業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，需要提高機(jī)械加工的精度，盡量減少誤差，從而提高零件的合格率，提高生產(chǎn)效率。機(jī)械加工的精度，需要先從影響精度的因素開始分析，要治其本必先知其源。

2 機(jī)械加工精度的影響因素

（1）幾何誤差因素的影響。幾何誤差體現(xiàn)在加工原理、機(jī)床、刀具、調(diào)整四個(gè)方面。其中的加工原理誤差是在進(jìn)行近似切削刃輪廓加工時(shí)形成的，該種誤差對(duì)機(jī)械加工的影響可以控制，因此只要將誤差控制在一定范圍內(nèi)，就仍然可以用于機(jī)械生產(chǎn)。當(dāng)機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)鏈產(chǎn)生誤差或機(jī)床主動(dòng)回轉(zhuǎn)具有誤差以后會(huì)形成機(jī)床整體誤差，如果機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向不準(zhǔn)確也會(huì)影響機(jī)械加工的精度。刀具誤差會(huì)表現(xiàn)在刀具安裝、刀具裝夾部制造以及刀具切削三個(gè)環(huán)節(jié)，如果刀具無法具有很好的尺寸精度，則會(huì)影響產(chǎn)生的尺寸。刀具和刀刃的形狀精度對(duì)產(chǎn)品的形狀會(huì)造成直接影響，但是此種影響不會(huì)直接作用于機(jī)械產(chǎn)品，而是會(huì)產(chǎn)生間接影響。在機(jī)械加工過程中，會(huì)由于分批加工等原因進(jìn)行工序的調(diào)整，從而使得每批加工的零件都不可能完全相同，因此會(huì)因工序調(diào)整造成一定的誤差。

（2）加工誤差因素的影響。工藝系統(tǒng)加工過程中，會(huì)因?yàn)橹亓ΑT性力等的作用，使得工藝系統(tǒng)因受力造成變形。產(chǎn)生變形以后的工藝系統(tǒng)會(huì)對(duì)其生產(chǎn)加工造成影響，破壞工件和切削刀之間的位置關(guān)系，從而造成加工誤差。工藝系統(tǒng)除了會(huì)受力變形以外，還會(huì)因受熱而變形。工藝系統(tǒng)會(huì)因?yàn)槭懿煌瑹嵩吹挠绊懚l(fā)生變形，從而影響生產(chǎn)工件的精度。工藝系統(tǒng)受熱變形的原因主要有三種：①機(jī)床運(yùn)作過久變熱形成熱源，由于機(jī)床的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且熱源分布不均勻，因此機(jī)床各個(gè)部位受溫度影響的情況不同，從而導(dǎo)致產(chǎn)生的誤差不同。此種原因造成的誤差對(duì)機(jī)械加工的幾何精度和加工精度有很大的影響。②工件在生產(chǎn)過程中會(huì)因?yàn)樽陨砘蛲庖虻淖饔米儫幔瑢?dǎo)致工件出現(xiàn)加工誤差。③由于刀具的材料特性，其熱容量和體積都較小，因此使得熱量都集中在切削部位，其溫度會(huì)對(duì)處于切削環(huán)節(jié)的部件造成影響，影響加工的精度。

（3）內(nèi)應(yīng)力分布引起的誤差。工件加工在不受外力的情況下，其自身也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。該種內(nèi)應(yīng)力會(huì)影響工件金屬的能位狀態(tài)，使其處于向低能位轉(zhuǎn)化的狀態(tài)，以尋求自身的穩(wěn)定。該種轉(zhuǎn)化過程會(huì)使工件發(fā)生變形，從而影響工件加工的精度。工件內(nèi)應(yīng)力會(huì)在熱加工和冷校直工序中產(chǎn)生，工件在熱處理過程中會(huì)因?yàn)槠渥陨肀诤竦牟痪鶎ぁ⒗鋮s不均勻等原因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。由于絲杠之類的工件較為細(xì)長(zhǎng)，因此在經(jīng)過車削以后其內(nèi)應(yīng)力會(huì)重新分布，使得工件出現(xiàn)彎曲。

3 加強(qiáng)機(jī)械加工精度控制的措施

（1）減少原始誤差。提高機(jī)械精度的最基本方法就是減少原始誤差，要在加工過程中將夾具、量具、工具本身的精度提高，并且控制工藝系統(tǒng)在各方面的受力影響，降低其變形的程度。要想使機(jī)械加工精度得到很好的提高，就需要對(duì)導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的各方面因素進(jìn)行分析，根據(jù)不同的影響程度和原因制定相應(yīng)的解決方案。只有將方案措施做到具有絕對(duì)的針對(duì)性，才能提高誤差控制的效果，從而提高機(jī)械加工的精度。在對(duì)精密零件進(jìn)行加工時(shí)，要從其幾何精度、剛度、加工變形等多個(gè)方面進(jìn)行控制，以保證誤差控制的效果。

（2）補(bǔ)償誤差。該種方法適用于對(duì)原始誤差無控制方法可行的情況，該種方法主要包含誤差補(bǔ)償法和誤差抵消法兩種。誤差補(bǔ)償法即通過人為的操作來制造出一種新的原始誤差，通過該種誤差來對(duì)原先工藝產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，從而達(dá)到正負(fù)相抵的效果。該種方法的應(yīng)用需要先對(duì)誤差產(chǎn)生因素有全面的了解，并且能夠掌握其成因，從而通過相對(duì)的補(bǔ)償來控制機(jī)械加工的誤差。誤差抵消法即通過對(duì)一種原始誤差的利用，來實(shí)現(xiàn)對(duì)原有原始誤差或另外一種原始誤差的抵消。

（3）分化誤差。分化誤差主要是通過將原始誤差進(jìn)行分化或均化處理，從而減小工件的誤差，提高工件的精度。分化誤差主要是根據(jù)誤差反映的規(guī)律將工件尺寸在測(cè)量后分為N組，此種狀態(tài)下的工件尺寸范圍就縮減為原先的1/N。接著要根據(jù)每一組的誤差范圍情況進(jìn)行刀具相對(duì)工件位置的調(diào)整，該過程要保證每一組工件的尺寸分散范圍和中心能夠保持一致，從而控制工件整體的誤差。通過適當(dāng)使用定位元件來控制上道工序加工誤差對(duì)機(jī)械加工精度的影響，從而將工件尺寸范圍控制在一定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，這種方法相比較其他精度提高的方法要更加簡(jiǎn)便可行。

（4）轉(zhuǎn)移誤差。機(jī)械加工的誤差是由其敏感方向的誤差直接造成的，因此在機(jī)械加工過程中，只要將誤差轉(zhuǎn)移到非敏感方向，就會(huì)使加工過程的誤差對(duì)機(jī)械精度不會(huì)造成影響。非敏感方向一般是加工表面切線方向，將誤差往該方面轉(zhuǎn)移能夠使加工精度得到很大的提高。大型機(jī)床因其橫梁較差，因此在受到重力作用以后容易發(fā)生扭曲變形，為了避免這種問題的產(chǎn)生可以在機(jī)床的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上添加一根承重附和梁，該附和梁能夠起到承受機(jī)床自身重力的作用，因此不容易發(fā)生扭曲變形，同時(shí)也減少了機(jī)床加工產(chǎn)生的誤差。

4 結(jié)束語

機(jī)械加工是工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，機(jī)械加工精度會(huì)受很多因素的影響，因此為了提高機(jī)械加工的精度，就需要盡可能加強(qiáng)對(duì)其他因素的控制。要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工精度的提高，要從細(xì)小的環(huán)節(jié)入手，控制加工過程中產(chǎn)生的誤差。

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1004-7344（2016）21-0241-01

2016-7-10