淺析機械加工精度的影響因素及提高措施

陳惠珍

摘 要：機械加工的精度直接影響著裝載機機械零件的成品質量，倘若機械加工精度不高，將對裝載機實際的工作帶來巨大阻礙，嚴重危害著經濟利益的提升。因此，在裝載機機械加工過程中，我們首先要注重零件的產品質量，不斷提高機械加工的精度。裝載機機械加工精度由多方面因素共同決定，顯然，要使裝載機零件質量達到預期要求，就需要從機械加工的各個方面入手，致力于提高機械加工工藝，降低裝載機零件的不合格率。文章就影響裝載機機械加工精度的各種因素進行淺析，同時提出克服問題的具體措施，為裝載機機械加工工程的實踐提供參考。

關鍵詞：裝載機；機械加工；加工精度；影響因素；提高措施

引言

機械加工在我國的工業生產中占據了十分重要的地位，它實現了我國國民經濟的快速發展和增長。但我國裝載機機械加工的精度仍處于止步不前的尷尬境地，因此，我們要不斷探索影響裝載機機械加工的各種因素，以便于在實踐中提高工件質量，為我國的裝載機機械加工提供強有力的保障。下文我們將從裝載機機械加工的影響因素和提高措施兩大方面進行闡述和具體淺析。

1 裝載機機械加工精度的內涵

裝載機機械加工精度與裝載機工件質量有著密不可分的聯系。機械加工主要針對裝載機機械零件的加工，其理想的加工精度是指加工完成的零件各個部分的參數指標與理想參數指標的符合程度，主要表現在零件的形狀，尺寸和安裝位置等方面，實際參數指標與理想參數指標相合程度越高，表明機械加工零件的精度越高，工件質量越好。另外，裝載機所有零件的理想參數指標都有嚴格的國家標準，只要在公差標準范圍內的誤差都是符合要求的。

2 裝載機機械加工精度的主要影響因素

裝載機機械加工精度存在多個方面的影響因素，其中主要因素概括起來有工藝系統幾何精度，工藝系統受力變形，工藝系統熱變形等三個方面。造成這三個方面誤差的原因不盡相同，但都在一定程度上影響了裝載機零件的質量。下面我們將對機械加工過程中的各類誤差進行逐一分析。

2.1 加工原理誤差

在裝載機機械加工過程中，運用了近似的成形運動或者運用了近似的切削刃輪廓來加工，就可能會產生加工原理誤差。這里，我們以滾齒加工為例，加工過程中通常采用齒輪滾刀進行加工操作，齒輪滾刀是產生誤差的根源所在。由于漸開線基本蝸桿在制造工藝上的不足，可以利用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿來進行代替。為了將齒形加工成一條光滑的漸開線，實踐中多利用近似的成形運動或近似的切削刃輪廓，這樣的代替雖然存在加工原理誤差，但很好地解決了滾刀刀齒數不足的問題，并且在一定程度上簡化了機床和刀具的結構。因此，只要這種方式所產生的加工原理誤差在加工精度的允許范圍內，將成為效率最高的加工方式而被大量應用在裝載機機械加工的實踐中。

2.2 主軸回轉誤差

機床主軸是機床系統中最為重要的部分，主軸主要為被加工工件提供轉動的動力。即將要加工的工件裝夾在機床主軸上，在主軸的轉動過程中，對工件進行加工，因此，主軸回轉的精度將決定工件的加工精度，即主軸回轉誤差越小，加工精度將會越高。主軸回轉誤差的產生主要來自于主軸在回轉過程中的實際回轉軸線與平均回轉軸線的差距或變化量。主軸回轉的誤差主要有徑向圓跳動，軸向攛動和角度擺動等三種不同的產生誤差的方式。其中主軸的徑向圓跳動主要存在于對工件的外圓和內孔的加工過程中，外圓或內孔的圓度將受主軸徑向跳動的直接影響。另外，主軸的角度擺動所引起的誤差也與徑向跳動類似，不同的是角度擺動還將影響加工工件的表面圓柱度。其次，主軸的軸向攛動主要造成工件的端面平整度。

2.3 工藝系統熱變形的影響

工藝系統在熱源的長期影響下難免會產生不同程度的熱變形，同時工藝系統的熱變形將導致工件加工的誤差。在不同的機械加工環節中所采用的加工材料和加工工藝有所不同，導致加工工藝的熱源分布產生較大差異，工藝系統長期由于受熱不均而產生變形，從而對后續的工件加工產生誤差影響。

2.4 定位誤差

裝載機機械加工過程中若采用調整法而不是試切法進行加工時將產生定位誤差，定位誤差主要表現為定位基準與設計基準的不重合而產生的誤差。定位誤差中還存在一類定位副制造不準確誤差，即主軸裝夾工件時所產生的誤差。

2.5 刀具和夾具制造誤差

裝載機機械加工中刀具分為很多種，普通刀具的制造誤差對工件的加工精度并無較大影響，因此刀具制造的誤差主要存在于定尺寸的刀具制造上，同時刀具在使用過程中的磨損也會影響工件的尺寸誤差。再者，夾具若存在制造誤差將導致工件在機床上的安裝存在誤差，安裝位置的定位不準確將影響加工精度，另外，夾具的磨損，受力變形和熱變形等都將造成夾具的制造誤差。

3 提高裝載機機械加工精度的有效措施

3.1 直接減少誤差法

直接減少誤差法是一種思路最為清晰的方法，也是在一般解決誤差過程中最常用的方法之一，即在找出誤差產生原因之后直接就誤差問題提出解決方案。例如，由于受熱而變形的長軸車削，在解決由于車削的彎曲帶來的誤差時，直接利用反切削法，再為其施加一個彈簧后頂尖，將直接解決車削由于熱變形而產生的誤差問題。

3.2 誤差補償法

誤差補償法是一種極為巧妙的消除誤差的方法，在實踐中可以有效解決眾多誤差問題。誤差補償法即在原本的誤差基礎上有意制造出另一種新的誤差，通過兩種誤差的綜合將原來的誤差抵消掉。誤差補償法追求正負相消的原理，即若原本產生的誤差為負值時，我們可以制造出另一種值為正的誤差，且使兩個正負誤差的絕對值相等，從而抵消掉原本的誤差，使加工精度更高。

3.3 均化原始誤差

誤差均化法主要是通過試切加工過程對原始誤差進行均化，這種解決誤差的方法主要針對于對加工工件表面精確度的提高，或者針對需要完美配合的軸和孔的精確化加工。誤差均化法主要使用研磨工藝，通過反復的摩擦和磨損對工件表面進行不斷均化。其消除誤差的基本原理就是通過兩個表面之間的互相磨合以達到減小相互之間誤差，提高精確度的目的，也是一個相互檢查，相互修正，相互均化的過程。這種通過均化來消除原始誤差的方法適用于大部分精密基準件的加工過程，能最大程度地避免分度轉位誤差對加工精度帶來的不利影響。

3.4 實行實時補償控制

在裝載機機械加工過程中，有些加工件對機床的轉動精度相當高，此時我們需要使用補償控制技術。補償控制技術主要通過校正尺和接收附加運動的螺母來完成補償控制，其中校正尺的精度直接決定了補償控制技術的精度，因此補償控制的技術難點就在于對校正尺的調整。實踐中，一般通過數控機床進行軟件補償，在加工過程中，實時采集去加數據，同時反饋在數據表中，供數控系統在完成精插補后查詢誤差補償值，從而達到控制坐標軸附加運動的目的。控制裝置根據實時采集的誤差數據的方向和大小進行微量調整。

4 結束語

通過對影響裝載機機械加工精度的眾多因素的分析，提出了相應的消除誤差，提高加工精度的有效措施，致力于提高裝載機機械加工的質量和產量。目前，我國裝載機機械加工工業仍存在許多問題，因此，需要我們通過不斷地實踐去探索問題的根源所在，并總結出更多有用的加工及生產經驗。

參考文獻

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