探討影響機械加工精度的因素

李建聰

摘要：零件從設計到生產過程中，加工環節對零件精度影響最大，而零件在機械加工過程中受到許多因素的影響。因此，嚴格控制零件的精度成為成品加工的一道重要工序。本文從人、機、料、法、環、測等幾個因素分析影響機械加工工件精度的原因，以期能進一步提高零件的加工精度。

關鍵詞：機械加工；精度；質量；工藝

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）26-0267-02

如果一個零件的加工精度越高，表明其越能適合消費者的需要。反之，則會對消費者產生不良的危害，如零件精度不合格，強度不達標，可能會出現小車失控、動車脫軌等嚴重危害人類安全的事故。因此，必須加強零件精度的控制，嚴格制定機械加工工藝，從工藝到實際加工保證加工精度。對零件加工精度的影響因素進行探討研究就變得非常重要。

一、人的因素

人在機械零件生產加工中起著重要作用，具有很大的主觀能動性，人員對零件的加工精度影響非常明顯，主要表現在以下幾個方面：（1）許多相關工人沒有經過嚴格的培訓直接上生產線。（2）工人沒有嚴格執行加工工藝流程。（3）行業投資金較少，缺乏實用型技術人才。

要想提高零件的加工精度，就要增加技術人員的繼續教育培訓，收集生產加工精度出現的問題，從而深入了解影響零件精度的因素，以實現改良加工工藝，提高零件精度。

二、機械的因素

就目前我國機械加工生產來說，機械加工的工具主要以車床為主，機床本身存在誤差，這也是導致影響零件加工精度因素中最難以削除的一種。機床在使用過程中機械零部件受到力、熱、摩擦以及磨損諸多因素的影響，會使其零部件偏離或喪失原有的功能，機床誤差主要表現有以下幾種情況：（1）主軸回轉誤差，主要機床的主軸在長期運轉中出現再磨損，主軸的間隙過大所引發的徑向跳動。（2）導軌誤差，機床在生產時具有誤差，運行過程中有不同成度的磨損，使兩導軌配合不平衡等影響。（3）傳動鏈誤差，是指內聯接的傳動鏈中前后兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環節的生產和安裝配合誤差，以及使用過程中的磨損所引起。因此，要定時對機床各部件進行保養，磨損的部分要及時更換。

工件在生產過程中，需要對工件進行緊固，如果夾緊力在擠壓過大，待加工工件受力變形也有影響到加工工件的精度，通常來講，我們經常會忽略外力作用在零件表面位置的影響。但外力會隨著時間作用而逐漸累加，最終會對所生產零件的精度有著極大的影響。

三、材料的因素

在零件生產過程中，我們一般需要用尺寸較大的材料去進行加工，刀具反復對工件多余材料進行切割時會產生大量的熱能。這些熱能達到一定的程度后就會使工件熱變形，最終會影響到工件的精度，工件加工后還要進行熱處理，會產生一定的內應力。如何更好的削除工件的內應力也成為加工考慮的必要因素。

另外由于在進行零件加工的過程中，被加工零件、刀具以及機床和構件都有可能受到熱變形的影響，進而影響到零件加工的精度，因此，為了有效地避免熱變形對零件精度所造成的影響，在加工的過程中需要對加工的溫度合理地進行控制。而要實現對溫度的控制，需要根據不同的工藝環節采用不同方法，比如在零件打磨的過程中，在摩擦作用下往往會產生大量的熱量，此時可以采用冷水降溫的方式，在被加工零件和砂輪上澆上適量的水，避免出現熱變形。在控制機械加工工藝的過程中，有效控制溫度能夠進一步提升零件加工的精度。

四、方法的因素

在零件生產制造過程中，人類對加工的精度要求越來越高，產品越來越精細。機械加工工藝一般由兩部分組成，分別為前期和后期，前期主要是科學合理安排工藝，利用UG、CAM等計算機軟件進行前期的仿真加工。得出數據后再進一步修改，以達到工件最佳精度。有了高效的加工工藝，才能有效提高工件的精度。后期主要是存儲、運輸、零件加工、熱處理等項目。

根據我國的國情，要想提高零件的加工精度可以向高等院校尋求技術支持，改進現有的生產設備，或向國外引進先進、可靠的機械加工工藝設備，對于企業來說，要加強對專業技術人員的培養，使其具備精湛的業務水平，能根據自己的經驗積累合理設計出工件加工工藝，實現機械生產加工零件精度的不斷提升。

五、環境的因素

機床都是金屬做的，由于金屬的熱脹冷縮特性，工廠的環境溫度變化不但影響到加工機床本身的精度，還會影響到加工精度。在工件生產過程中，在各種熱源的作用下會產生一定的熱變形，但是，由于工件受熱不均勻，使得不同結構、不同材料工件的變形誤差不一樣，從而破壞了工藝系統原先設定刀具與工件的準確位置及運動關系，產生加工誤差，這一個對于加工精密工件影響比較明顯。

在機械加工過程中環境復雜、變動比較大，熱變因素對零件加工精度的影響十分嚴重，工件在加工過程中，由于受內部熱源和外部熱源因素的影響，會使工件發生不可控的變形，導致刀具和工件的相對位置與原先工藝設定位置發生偏差，從而影響到了加工誤差。這種加工熱環境主要有工件、車刀、周圍溫度、機床。在某些情況下也是不容忽視的影響。

六、測量的因素

加工工件精度在不同測量條件下也會影響到工件的精度，一般情況下，工件的測量工作是在工廠進行。受到周圍環境的不同、檢測者的技能水平和測量工具本身構造的誤差等原因，都會導致測量出現誤差。通常把測量外界環境、測量工具和測量者的技能水平三個方面綜合起來，稱為測量條件。測量條件不理想和不定性，是產生測量誤差的根本原因。影響測量精度和誤差產生主要是有以下幾個方面：（1）測量工具的原因，因為測量工具自身的配合、機械、電子系統并不會標準，它的配合、軸系、電路等均存在微小的誤差。（2）測量者及測量技能有一定的局限性，所以在測量的使用、照準、讀數等方面都會產生誤差。（3）外界條件的影響，測量時周圍環境、濕度、工件的擺放等的變化所產生的影響。要想提高測量的精度最有效的方法是使用先進的測量儀器，選擇合適的時間進行測量工作，采用科學合理且簡便施測的測量方法。

在機械加工中，影響零件加工精度除了本文所論述的六個方面之外，還有很多其他不可估算的因素。誤差是不可避免的，而要想使得零部件的精度和質量得到更好地保證，我們要根據實際情況對誤差產生的原因科學分析，找出解決問題的方法，才能采用相應預防措施，減少加工誤差，提高機械加工精度。

參考文獻：

[1]邵雨露，康燕子.機械加工工藝與機械加工精度關系淺析[EB/OL].中國設備工程：1[2019-02-28].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4623.N.20170516.2224.010.html.

[2]周輝.機械加工工藝對零件加工精度的影響分析[J].中國新技術新產品，2017，（03）：57-58.

[3]高晚生.基于機械加工工藝對零件加工精度影響對策的研究[J].科技視界，2015，（12）：85+200.

[4]李玉平.機械加工誤差的分析[J].新余高專學報，2005，（02）：27-30.

[5]汪堯.工藝系統幾何誤差對加工精度的影響分析[J].黑龍江科技信息，2003，（11）：122.