機械加工精度的影響因素及提高對策

曾雨時

摘要：現代機械設備的性能以及內部組成精密度在不斷提升，在促進了社會發展的同時也需要機械加工領域的制造精密度能有所提升。但在實際機械加工當中，常會出現一些意外因素對機械加工的實際精度造成影響，需要加工單位采取相應措施，強化機械加工階段的精準度。

關鍵詞：機械；加工精度；影響因素；提高對策

1導言

隨著我國社會經濟建設的進步與發展，工程生產對機械有著較大的需求量，尤其是對微型與小型機械的需求量越來越高。然而，由于受到多種因素的影響，無法保障機械零件的加工精度，給機械加工產品的質量帶來不良影響。為此，相關的工作人員要根據不同的需要，采用相應的先進的加工技術，從而為機械加工零件精度提供重要保障，滿足我國社會經濟建設對機械零件的需要。

2機械零件加工精度概述

機械加工零件精度，主要受到形狀、尺寸精度與位置三個方面因素影響，其中，尺寸公差對位置公差范圍有著決定性影響，而位置公差務必要大于形狀公差。加工中不可避免的產生誤差，而誤差數值是衡量加工精度的重要指標。通常來說，對于零件尺寸數值，設計師有著極為嚴格的要求。為此，在對機械零件加工前，加工人員務必要嚴格遵循設計師的要求，然而，加工后的零件多多少少與設計存在一定的出入，不可避免的會出現加工誤差。同時，誤差與加工精度呈負相關，也就是說，誤差越大代表著加工精度越小。零件的加工需要經歷多項環節與步驟，各個環節都不可避免會出現誤差。所以，在綜合各個環節誤差后，將會給加工精度造成巨大影響。比如，裝夾環節中極容易出現定位誤差，出現這一現象的原因是零件定位基準與設計基準難以有效的重合，同時，由于夾緊力過大極容易造成夾緊誤差，在零件整個流程之中，各個環節都會出現誤差，各個環節的誤差綜合后將會給零件加工精度造成不良影響。當前，對于機械零件的加工精度的研究，我國主要采用單因素分析法以及統計分析法兩種方式。其中，單因素分析法，主要針對于各個環節所形成誤差對加工精度所造成的影響程度進行研究，所以，在這個過程中，有必要將其他各個環節誤差影響忽略掉。統計分析法，利用抽樣調查，對一批零件中部分零件進行精度分析，目的是研究其中各種誤差。需要注意的是，統計分析法多運用于批量生產之中。

3影響機械加工的因素

加工人員、加工過程、加工設備都是影響機械加工精度的主要因素，為了提高機械加工的精度，就必須從這三方面人手，才能夠進行有針對性的改進和完善，從而提高機械加工的精度。

3.1人為因素

隨著我國科技不斷的發展，我國逐漸實現了智能化和自動化的機械加工。但當前我國機械加工仍然依靠人工加工人員線下操作，而機械加工的精度受到了人為因素的直接影響，使得機械加工存在一定的誤差，主要體現在測量誤差、系統調整誤差、基準不重合導致的誤差等方面。另外，測量精度控制、測量儀器控制、對加工系統的調整、設計基準等都憑自身的經驗來完成，在機械零件實際加工過程中，若加工人員專業技術水平不高或經驗不足，則會影響機械加工的精度。

3.2加工過程

機械加工過程影響機械加工精度的因素主要有夾具定位誤差、機床傳動誤差、機床導軌誤差、主軸回轉誤差。例如：切削力點發生偏移，導致加工工藝體統產生變形，造成加工零件表面產生誤差。另外，由于加工過程中，熱源分分布不均勻，導致了機床不同構件產生了變化，降低了機械加工的精度，同時刀具切削過程也會產生溫度，從而引發熱脹冷縮的現象，使得刀具伸長，對機械加工精度造成影響。

3.3設備因素

高精度的機械加工設備對于提高機械加工精度具有重要的作用。但，在機械加工過程中，由于加工機械本身存在誤差，儀器精密度不足，導致了機械加工精度存在不足。主要原因是我國機械制造業發展時期和發達國家相比較短，機械制造的研發部門和制造企業并未給予機械制造的精度足夠的重視。使得機械加工的設備存在質量問題，導致機械加工精度難以得到提高。

4機械加工精度的提高措施

4.1直接減少誤差法

直接減少誤差法較為常見，其減少誤差的思路較為清晰，即先對造成誤差的原因進行有效分析，然后根據原因制定相應的解決方案，使誤差可以降到最低。總的來說，直接減少誤差法就是對具體問題進行具體分析，以工件加工的實際精度需要為依據，制定合理的加工改進方案，使工件誤差可以控制在合理的范圍內，最終提升加工的精度。例如在溫度的影響下，長軸車削會出現一定程度的變形，此時誤差是由車削彎曲所引發的，在這種情況下，就可以利用反切削法解決問題，同時將彈簧后頂尖施加到車削上，使誤差可以有效降低。

4.2誤差補償法

誤差補償法具有一定的巧妙性，在很多誤差處理中都能夠取得較好的效果。這種誤差處理方法采取正負相消的原理，即針對當前存在的誤差再制造出新誤差，兩種誤差的絕對值是相同的，此時兩種誤差可以進行抵消，最終提升加工的實際精度。在應用這一方法展開誤差處理時應當注意，工作人員必須對誤差足夠的清楚，并明確造成誤差產生的原因，否則盲目應用誤差補償法反而會進一步加重誤差，降低加工精度。

4.3誤差轉移法

誤差轉移即通過合理的措施將熱變形、受力變形、以及幾何誤差等誤差問題進行轉移，使之能夠向著誤差非敏感這一方向發展，經過有效的轉移后，誤差就不會影響工件加工的精度，保證工件質量能夠符合生產要求。通常情況下，誤差這一概念是從其敏感方向上來說的，因此只要使其能夠向非敏感性方向上轉移，那么誤差就不會對精度造成影響。例如，如果是工件表面上存在的誤差，那么可以使其向表面切線的方向轉移。

4.4誤差分組法。

工件加工通常具有一定的復雜性，需要經過多個程序，各個程序之間存在密切的聯系，因此如果上一道加工工序中存在較大的誤差，那么接下來的加工工作就有可能受到較大的影響，常見的問題包括上一工序的定位誤差致使下一工序的位置誤差增加、上一工序的誤差復映致使下一工序的位置誤差增加等。大批量工件加工中如果出現這一類的問題，就可以應用誤差分組法進行解決，即一道工序加工結束后，工作人員需要對工件的誤差情況進行分析，并以誤差的大小為依據將工件進行合理的分組，假設組數為N，那么分組后，各個組相應的誤差范圍就會降低到原有誤差的1/N，此時再分別調整組內的誤差即可提高加工的精度，降低整體誤差值。

5結語

綜上所述，毋庸置疑，機械零件質量必然會影響機械的質量，而加工精度是影響機械零件質量的重要因素。為此，要想推進我國的工業可持續發展，有必要重視采取措施提升機械零件加工精度，在分析影響零件加工精度因素的基礎上，積極探究減少誤差的方式，如加工誤差補償方式、就地加工零件方式以及減少原始誤差方式等，從而為零件的加工精度提供重要保障。