淺析機械加工精度的影響因素及提高措施

摘 要：加工精度是評價機械加工質量的主要指標，在機械加工過程中，零部件制造的誤差有著嚴格的要求，加工原理誤差、工藝系統誤差以及工件內應力引起的誤差，都會使得機械加工精度降低，要想解決上述問題，就應該加強對于機械加工的質量控制，根據實際情況合理應用直接減少誤差法、補償誤差法以及誤差轉移法等技術措施，根據誤差原因對施工工藝進行改進，繼而提高機械加工精度。

關鍵詞：機械加工精度；影響因素；提高措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.254

機械加工是指按照設計圖紙應用模具制造機械零件的一種生產方式，加工精度是衡量機械零件制造質量的指標，一般情況下，零部件加工的性質、尺寸、表明光滑程度都有著嚴格的標準，與預設參數的誤差限度較小，而加工精度就是指實際參數與設計參數的符合程度[1]。零部件在加工過程中，產生一定的誤差是無法避免的，但是如何將這種誤差降低，繼而提高機械加工精度，對于機械制造企業而言是至關重要的。在機械加工時，加工原理以及加工環節中的一些環節因素、技術因素都會影響到零部件的性狀，引起較大的誤差，總結加工誤差事件，深入分析影響機械加工精度的主要因素，可以為機械加工技術的提升提供信息支持。

1 機械加工精度的影響因素

1.1 加工原理誤差

加工原理的應用，是根據設計圖紙開展的，但是由于實際與設想不符，就會由于加工原理而產生誤差，影響到機械加工精度。在零件制造過程中，最為常見的加工原理誤差是由于齒輪滾刀加工此輪造成的，切削刃的齒廓軌跡誤差，滾刀加工齒形不是光滑漸開線，而是一個折線，都是加工原理誤差的一種體現，而且較為常見。加工原理誤差存在的主要原因，是在加工工藝設計時忽略了一些客觀因素，或者是將一些客觀因素理想化，這樣使得零件在加工過程中必然產生誤差。

1.2 工藝系統引起的誤差

機械加工工序的進行，需要依靠到機床，而機床的一些零部件比如刀具、夾具等，會在長期應用的過程中磨損，導致工藝系統存在幾何誤差，影響到機械加工精度。除此之外，在即機械加工時，工藝系統會受由于受力或受熱而產生變形，繼而產生誤差。工藝系統在使用過程中，會受到多個物質產生的重力、切削力等力學作用，影響到工藝系統對于零部件原材料的加工參數。而且，由于機械加工工作強度較大，工藝系統在長期運行過程中，會由于摩擦等發生熱量聚集，繼而影響到機床組成結構及零部件的體積變化[2]。

1.3 工件內應力引起的誤差

零件在加工成型后，通常其結構和性狀都是不穩定的，由于內部應力的存在，其內部組織將持續發生變化，直到應力消除，這將直接影響到機械加工精度。機械加工過程中的冷熱變化是應力產生的主要原因，毛坯鑄造、冷矯直、切削等工序都會造成零件內應力，在零件加工后如果不做出有效應對，將內應力消除，將導致零件持續變形。在零件設計時，設計人員必須要考慮到施工工藝造成的內應力，調整零件設計參數，消除內應力造成的變形，或者是在施工工藝采用時，合理安排技術處理措施，消除內應力。

2 提高機械加工精度的有效策略

2.1 直接減少誤差法

引起機械加工精度降低的原因有多種，在明確了某一個零件加工誤差原因后，可以直接針對這一原因做出處理，來提高機械加工精度。例如，在由于工藝系統受到切削力的作用而引起的誤差，可以采用大組偏角方向切削法，這一方法可以有效消除軸線切削力，避免細長軸零件因受力而變形。此外，受熱引起的工藝系統誤差，也可以采用合適的方法解決，比如說采用彈簧式的車床頂尖，提高機床散熱能力，確保機床各部分溫度一致，且相對穩定。

2.2 補償誤差法

補償誤差法是一種應用加法原則來抵消原有誤差的方式，在諸多影響機械加工精度的要素中，有些是客觀因素無法通過工藝改良來消除，比如說工件內預應力造成的誤差。這時，技術人員通常會通過制造與之相反的誤差，來達到負負得正的效果，將原有誤差消除。這一方式的應用，建立在唯一變量的基礎上，即制造誤差并不會影響到原來的施工流程和精度，這需要技術人員能夠做到對機械加工制造的準確控制，技術難度較大[3]。

2.3 誤差轉移法

在機械加工過程中，工藝系統的幾何誤差、受力受熱變形，都會產生誤差，使得加工精度受到影響，誤差轉移法的應用原理，是將這些誤差因素轉移到誤差非敏感方向，從而達到減小甚至消除誤差的目的。比如說在加工過程中，工藝系統的變化對零部件加工表面產生作用力，引起零件參數的變化，但是如果將這一作用力轉移到加工表面的切線方向，這一作用力對于零件參數的影響是微乎其微的，就可以成功地將這一因素引起的誤差降低。這種方式在處理工藝系統引起的誤差時較為常用，能夠有效提高機械加工精度。

3 結語

隨著我國經濟實力的提升，傳統的密集型勞動企業已經無法適應當代工業生產的需求了，在各大行業中，機械已逐步代替了人工，在能源的驅動下會不斷創造豐富的物資。工業生產效率的逐步提升，離不開機械制造行業的發展，機械制造精度要求的提升，使得機械加工面臨著較大的挑戰，明確影響機械加工精度的影響要素，比如說人為因素、客觀因素等，采用科學的機械加工工藝、加工技術、管理方式，對于提高機械加工技術，完善機械加工的工藝流程，進一步推動機械制造行業的發展，具有積極意義[4]。

參考文獻：

[1]朱麗娟.淺析機械加工精度的影響因素及提高措施[J].現代工業經濟和信息化，2014（23）：81-83.

[2]李順，杜磊，郭忠華.機械加工精度的影響因素及提高措施探析[J].科技創新與應用，2015（05）：72.

[3]周健，張馳，趙博鋅.淺析機械加工精度的影響因素及提高措施[J].科技與企業，2015（12）：238.

[4]劉坤華，王慶，張超，于洪緒.淺析機械加工精度的影響因素及提高措施[J].中國新技術新產品，2014（18）：84.

作者簡介：王曉宇（1987-），女，天津人，工學學士，助教，研究方向：機械制造。