機械加工精度影響因素及提高途徑研究

田守仁 寧嬌

摘 要：在進行機械加工的整個過程中，被加工件的加工質量受到眾多因素的影響，加工精度是最為重要的影響因素之一。所謂加工精度就是指被加工件的實際幾何參數與預計幾何參數的吻合程度。而加工誤差就是指被加工件實際幾何參數與預計參數之間的偏差。隨著加工精度的提高，加工誤差將會減小。本文將以機械加工精度為切入點，對其影響因素以及提高途徑進行闡述。

關鍵詞：機械加工；加工精度；提高途徑

中圖分類號：TH161 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0196-01

任何完整的工業產品都是由不同的零部件組合構成的，哪怕只是一個螺絲釘，它對于設備運行都有著舉足輕重的作用。因此，為了確保機械得以正常運轉，如何提高各部件的性能質量顯得尤為重要。加工精度是機械加工質量的核心指標，在機械加工過程中，因受內、外部因素的影響，難免會出現加工位置偏移等問題，以致于被加工件存在缺陷，無法滿足相關標準?？梢岳眉庸ぞ纫约凹庸ふ`差對加工質量缺陷進行具體闡述。

1 機械加工精度的影響因素

1.1 機床幾何誤差

機械加工過程中，機床的加工精度對被加工件的加工質量具有決定性影響。主軸回轉誤差是最為常見的機床加工誤差，該誤差對加工位置以及工件的外形有著非常重要的影響。由于誤差具有敏感性特征，因此加工不同工件表面時，主軸徑向跳動造成的加工誤差也不盡相同。舉例來說，利用機床加工外圓時，主軸徑向跳動則會使工件產生圓度誤差。

1.2 刀具和夾具制造誤差

不同的刀具往往會產生不同的誤差。一般來說，刀具引發的制造誤差不會對加工精度造成嚴重影響，但在加工零部件時，會造成尺寸誤差，降低刀具精度。同時，刀具的自身形狀，也會對被加工件的加工質量以及加工精度造成一定影響。假如刀具發生磨損，那么加工表面勢必會受到不良影響，形成尺寸誤差。相關維修人員，可以通過夾具固定刀具與機床之間的位置，提高加工精度。但是，當夾具發生磨損時，工件定位將無法精準，進而產生幾何誤差，降低加工質量。

1.3 熱變形

機械加工過程中，加工工藝熱度較高，進而導致熱變形現象。在熱源的作用下，設備工藝系統受力不均勻，各部件的變形程度也不同，以致于刀具與被加工件的相對位置發生改變，因而產生加工誤差。而同時，機床受熱過高，各元部件受溫度影響，也會產生熱變形。加之，熱源自身便具有不均衡性，而機床的機構又較為復雜，所以，結構不同，其變形程度不同，各部件所處位置變化也隨之不同，這對機械加工精度造成了極為惡劣的影響。另外，刀具的比熱容通常不大，升溫過程較為迅速，因此，刀具容易產生熱伸長，進而引發加工誤差。刀具伸長誤差在粗加工中幾乎不會造成什么影響，但是對于精加工工件來說，則會大大降低加工精度。

2 提高機械加工精度的途徑

2.1 實時補償控制

補償控制技術在傳動精度系統較高的機床中應用較為廣泛。補償裝置主要由校正尺、螺母（接受附加運動）構成。該裝置具有操作簡便，可靠性高的優勢，但其補償精度要視校正尺的加工質量而定。同時，校正尺的調整工作較為困難。數控機床的補償方式主要為軟件補償，通常會在參數表中置于已測量完的誤差參數，在精插補結束之后，以坐標參數為依據獲得誤差補償數據，從而有效控制坐標軸的附加運動。軟件補償的步驟并不復雜，同時可根據實際情況適當調整誤差參數。在機械加工過程中，實時補償控制還可輔以高精度的測量設備收集誤差參數，以便明確誤差的大小以及方向，進而利用補償控制技術對刀具進行動態控制。實時補償控制主要負責收集實時狀態之下的誤差數據，在實際工作過程中，雖然補償裝置的慣性存在滯后現象，但其補償精度受到普遍認可。與此同時，實時補償控制存在結構復雜、不易調試的弊端。

2.2 均化原始誤差

所謂均化原始誤差，就是要將對誤差的敏感方向轉化到到非敏感方向。在實踐加工中，應盡可能將零件的敏感方向向誤差非敏感方向轉化，這對于提高被加工件的加工精度十分有利。對于多次轉位的加工工序，應對切削道具所處的位置進行合理化安排，以削弱對加工精度的影響。同時，應將轉位誤差轉移到加工表面切向方向，以便將誤差影響降到最小。

2.3 分化原始誤差

分化原始誤差是提高加工精度的另一個有效途徑?？梢宰裱`差的常規規律，按照測量尺寸將毛坯分為N組，并適當調節每組的誤差范圍，以確保刀具位置和工件相對應。舉例來說，在齒輪的精加工過程中，應將加工后齒圈以及齒輪內控同軸度納入考量范圍，進而明確芯軸定位，提高齒圈與內孔位置的契合度。

2.4 其他方法

機床是重要的機械加工設備，相關人員應對機床導軌的維護保養進行合理規劃。在加工結束之后，應及時清理機身與導軌，并擦好防護油，避免因銹蝕等原因影響加工精度。同時，還要提高機床安裝精確性，有效控制機床運行速度，進而為加工誤差的減少創造條件。

3 結 語

總而言之，提高機械加工精度，減少加工誤差是改善加工質量的關鍵所在。然而，就目前而言，我國的機械加工工作仍存在問題，有待改善。因此，相關人員應該合理借鑒國外先進成功經驗，對機械加工精度的影響因素以及提高途徑進行深入研究，并將理論與實踐相結合，有效提高機械加工精度，削弱甚至消除加工誤差，不斷提高工件加工質量，進而推動工業產業發展，促進國民經濟增長。

參考文獻

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[2]陳 峰.關于機械加工精度的影響因素分析及提高措施探討[J].科技創新與應用，2016（29）：143.

收稿日期：2018-3-5