機械加工精度的影響因素及提高措施對策

鄭佳鵬

（廣東機電職業技術學院,廣州 510515）

機械加工精度的影響因素及提高措施對策

鄭佳鵬

（廣東機電職業技術學院,廣州 510515）

隨著社會經濟的發展，機械加工與生產逐漸向著精細化的方向發展，人們對機械產品的質量與精度提出了越來越高的要求，為了提升自身的競爭力，改善產品質量，生產企業應當對機械加工精度予以高度關注。機械加工的精度會對企業產品質量造成較為直接的影響，而提高機械加工的精度能夠推動企業經濟效益以及競爭力的有效提升，企業必須對此予以關注。文中將對影響機械加工精度的主要因素進行分析，并探究提高機械加工精度的有效對策。

機械加工精度；影響因素；提高措施

零件的尺寸、形狀以及表面粗糙度等都是衡量機械加工精度的重要因素，只有尺寸、形狀、表面粗糙度等都符合設計標準，產品才能夠達到合格的狀態。受到內外部多種因素的影響，機械加工過程中將不可避免的出現一定的誤差，如果誤差過大，那么產品將無法達標，必須返工重做，這對企業發展來說是極為不利的，如何提高機械加工精度是企業應當思考的關鍵性問題，對此展開探討有著重要意義。

1 機械加工精度的影響因素

（1）溫度。有時為了改造工件的外形，工作人員需要利用高溫等方式對工件進行處理，以便于使零件硬度得到降低。但是在對工件進行機械加工的同時，二者之間會出現摩擦等情況，時間一長，也會增加工件的問題，此時整個工藝系統中的問題就會明顯超過額定的加工問題，致使工件出現不聯系的變形，最終降低工件的實際精度。另外，加工機械也有可能會因此出現一定程度的變形，最終影響后期的產品加工。

（2）外力。機械產品也有可能受外力的影響而出現不良的形變，以毛材料加工為例，這些材料各個部分的硬度、質地都是存在明顯的差異的，在加工的過程中，機械無法施力，就會導致誤差的產生。除此之外，如果加工中的著力點不同，或者受到其它外界因素的影響，都會有明顯的外力產生，最終影響加工的精度。

（3）幾何誤差。機械加工的過程中夾具、刀具、機床等都有可能存在明顯的幾何誤差，同時在長期使用的過程中機械也會被摸索，其誤差會進一步加大。在工件加工的過程中，幾何誤差會反饋到工件上。通常情況下，零件都在機床上進行加工，機床主軸、導軌、機床傳動鏈誤差等都會導致工件誤差的產生。

（4）加工原理。在工件加工切削刃輪廓軌跡以及近似成形運動等都有可能導致形狀誤差的發生，這種原因引發的誤差就屬于加工原理誤差，常見的兩種加工原理誤差為滾刀加工誤差以及切削刃齒輪廓軌跡誤差。具體來說，從理論角度來看，滾刀的齒形應當是光滑的漸開線，但是由于滾刀刀齒數量較少，其齒形為折線，理論與實際之間存在明顯的原理誤差；從理論上來說，齒輪加工應當采取漸開線基本蝸桿，但是為了降低加工難度，通常會采取直廓基本蝸桿或阿基米德基本蝸桿展開工作，由此造成了原理誤差。

（5）工件內應力。在去除外部荷載以后，受到金屬內部體積變化等因素的影響，工件中仍有應力存在，在應力完全消失以前工件內部組織是會發生一定的變化的，此時工件精度也會受到相應的影響。冷加工與熱加工都有可能導致內部應力的產生，如切削應力、鑄造殘余應力、冷矯直過程中的產生的內應力等。在冷熱交替的影響下，工件會出現溫度不均勻的問題，繼而出現一定的內應力，如果不能及時處理，工件就會發生變形等不良問題。

2 機械加工精度的提高措施

（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?？偟膩碚f，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。

（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。

（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）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。

3 結語

機械加工的過程中受到溫度、外力、幾何誤差、加工原理以及工件內應力等多種因素的影響，零件、產品將出現一定程度的誤差，雖然誤差是不可避免的，但是卻可以進行有效的控制，企業在生產的過程中應當努力提升機械加工的精度，將誤差控制到合理的范圍內。從當前的機械加工情況來看，提高加工精度的措施包括直接減少誤差法、誤差補償法、誤差轉移法以及誤差分組法等，工作人員可以視實際情況進行選擇。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.008