影響機械加工精度的因素及提高措施探析

李思遙

摘要：在機械制造的加工過程中出現(xiàn)誤差是不可避免的，作為制造方，應(yīng)該詳細(xì)分析誤差原因，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，針對不同的加工采取不同的預(yù)防措施，盡可能減少機械加工中的加工誤差，從而有效提高加工精度。鑒于此，本文主要分析影響機械加工精度的因素及提高措施。

關(guān)鍵詞：機械加工;加工精度;措施

中圖分類號：TM76? ?文獻標(biāo)識碼：A

實際產(chǎn)品的外形尺寸等數(shù)值和圖紙要求數(shù)值的符合程度叫做機械加工的精度，二者越接近，說明機械加工精度越高，反之則越低。 二者的差值就是機械加工誤差，這一誤差只能減小，不能消除。 機械加工精度大致可分為 3 部分：1）尺寸精度，指的是實際生產(chǎn)出的產(chǎn)品在尺寸方面和圖紙數(shù)據(jù)的接近程度;2）幾何精度，指的是最終產(chǎn)品的形狀和圖紙中產(chǎn)品形狀的相似度;3）位置精度，指的是產(chǎn)品內(nèi)部各部分之間的位置和圖紙所繪位置的符合程度。

1、機械加工精度概述

機械加工精度是機械加工的重要指標(biāo)，也是評判機械加工是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)，主要是指零件加工后的實際幾何參數(shù)，包括零件的實際尺寸、形狀和位置與理想幾何參數(shù)相符合的程度。實際參數(shù)與理想?yún)?shù)之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的數(shù)值大小直接反映機械加工精度的高低。誤差越大，表示加工精度越低，誤差越小則代表加工精度越高。

加工精度主要包括以下三個方面：一是尺寸精度，顧名思義主要指加工后零件的實際尺寸與零件尺寸的公差;二是形狀精度，指加工后的零件表面的實際幾何形狀與繪制的理想圖紙幾何形狀的相符合程度;三是位置精度，指加工后零件表面之間的實際位置的符合程度。

2、影響機械加工精度的因素

2.1、機床的幾何誤差分析

機床的使用頻率比較高，增加了機床的磨損程度，從而使機床的精度不斷下降。機床精度下降在操作中的體現(xiàn)有： 第一點，主軸回轉(zhuǎn)出現(xiàn)誤差，機床的主軸是進行刀具、裝夾工件的部位，其可以將動力傳送給刀具及工件，如果主軸回轉(zhuǎn)存在誤差的情況，則會導(dǎo)致工件加工出現(xiàn)相應(yīng)的誤差; 第二點，導(dǎo)軌出現(xiàn)誤差，導(dǎo)軌可以對機床運動平穩(wěn)進行保障，如果導(dǎo)軌出現(xiàn)磨損的情況會產(chǎn)生一定的誤差，并且導(dǎo)軌的質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)也會產(chǎn)生相應(yīng)誤差; 第三點，傳動鏈出現(xiàn)的誤差，傳動鏈在傳動部件的過程中出現(xiàn)了誤差，工作人員是根據(jù)末端轉(zhuǎn)角誤差的程度對傳動鏈誤差進行判斷。

2.2、工件定位中的誤差分析

第一點，基準(zhǔn)重合度出現(xiàn)的誤差，將位置以及表面尺寸注明在零部件設(shè)計圖上，相關(guān)人員根據(jù)設(shè)計圖進行生產(chǎn)。工件在加工時，通過多種幾何要素才能確定制造中的定位標(biāo)準(zhǔn)，如果沒有采用科學(xué)、規(guī)范的定位標(biāo)準(zhǔn)，那就會與原來的設(shè)計不符，進而出現(xiàn)基準(zhǔn)誤差; 第二點，定位副制造不科學(xué)造成的誤差。一些不準(zhǔn)確的因素存在于夾具上的定位元件，這就可以允許其在相應(yīng)的范圍內(nèi)變動。夾具與零部件的定位面形成了定位副，如果定位副不合適，間距就會有一定差別，進而造成了零部件位置出現(xiàn)變動，這種情況就屬于定位副不準(zhǔn)確造成的誤差。

2.3、人為操作失誤分析

在機械加工的環(huán)節(jié)當(dāng)中，部分企業(yè)并沒有實現(xiàn)全部的自動化生產(chǎn)，有的仍然使用原始的機械制造方法，這種制造方法存在諸多弊端。機械加工的主體是工作人員，工作人員在工作中操作相應(yīng)的機械設(shè)備，因此，人為因素會對機械加工產(chǎn)生很大影響。企業(yè)中每個工作人員的素質(zhì)以及工作水平都是不一樣的，工作人員的情況會對機械加工的進程以及質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，如果工作人員的技術(shù)水平不高，并且在機械加工的過程中出現(xiàn)了違規(guī)操作，就會導(dǎo)致機械加工出來的零件存在較大誤差，這對于機械加工而言是十分不利的。

3、提高措施

3.1、減少原始誤差

由于技術(shù)水平和加工水平的限制，原始誤差是不可避免的，但是原始誤差是可以盡量去減小的，減少原始誤差的方法包括提高刀具精度、提升機床加工水平和加工精度等。 針對不同的情況要采取不同的措施，例如，對于加工精密度要求高的零件生產(chǎn)線，要格外注意機床的精度;對于加工幾何形狀要求高的零件生產(chǎn)線要注意控制刀具的安裝，防止在這部分出現(xiàn)誤差，同時也要注意控制溫度保持恒定，防止出現(xiàn)熱變形問題，從而影響最終產(chǎn)品形狀;對于加工成型零件表面部分的生產(chǎn)線要特別注意刀具切割精度。

3.2、提高機械設(shè)備的工作效率

在進行機械設(shè)別的加工環(huán)節(jié)中，機械設(shè)備的質(zhì)量會對加工零件的精度產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，因此為了提高零件精度，就需要選用高效的加工設(shè)備。當(dāng)前我國在相關(guān)的機械設(shè)備制造技術(shù)方面還存在著一定的問題，因此要積極引進先進的生產(chǎn)技術(shù)，同時加大研發(fā)力度，努力開發(fā)出適合我國機械加工模式的先進機械設(shè)備。

3.3、完善加工流程圖

在機械設(shè)備進行零件加工的過程中，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一就是加工流程圖的設(shè)計，在進行設(shè)計流程圖時，要從多個方面來考慮，從設(shè)計之初就要考慮會影響零件精度的各個因素，同時在實際的工作當(dāng)中，設(shè)計人員要根據(jù)機械加工的需要來合理安排機械加工的工期，確保在按時完成生產(chǎn)規(guī)劃時，能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量。

3.4、降低機械加工工藝過程中發(fā)生的直接誤差

在相關(guān)機器產(chǎn)品的制造和加工過程中，應(yīng)當(dāng)直接避免一些會造成直接誤差的因素，在實際加工和制造過程中，需采取有效、科學(xué)和合理的措施，以最小化加工過程中發(fā)生的錯誤。相關(guān)工作人員應(yīng)充分了解其中存在的問題，提高自身能力和綜合素質(zhì)，嚴(yán)格科學(xué)地嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理機械加工技術(shù)。有效減少加工過程中可能出現(xiàn)的錯誤，以最大限度地減少加工過程中產(chǎn)生高質(zhì)量產(chǎn)品的誤差。

3.5、轉(zhuǎn)移原始誤差

該方法的本質(zhì)是將原始誤差的敏感誤差轉(zhuǎn)移到誤差不那么敏感的方向，即將原始錯誤轉(zhuǎn)移到另一個不影響處理精度的表面，從而實現(xiàn)減少誤差。由于各種原始誤差在零件的加工誤差中反映的程度。與誤差敏感方向息息相關(guān)，所以在加工過程中將加工往非敏感方向上轉(zhuǎn)移，能夠大大提高加工精度。

3.6、分化原始誤差

這種方法主要是基于誤差所呈現(xiàn)的規(guī)律，通過測量工件的尺寸，并根據(jù)測量結(jié)果對比標(biāo)準(zhǔn)之間的誤差進行分組，減少每組工件的尺寸誤差范圍。然后根據(jù)誤差范圍調(diào)整刀具的位置，直到工件的位置擺放準(zhǔn)確，從而大大減小工件尺寸的分散范圍。

3.7、及時補救誤差

在機械產(chǎn)品的制造和加工過程中，一些加工過程出現(xiàn)的誤差是無法避免的。對于加工過程中的誤差，可以使用手動操作方法來最小化加工過程中出現(xiàn)的錯誤，最終減少誤差總和。在加工機械產(chǎn)品的過程中，必須嚴(yán)格遵守加工工藝，制定有效措施，盡量減少加工過程中的錯誤，以實現(xiàn)合理、科學(xué)、有效的加工邏輯控制，確保更好的加工精度。

總之，機械加工是機械制造業(yè)一個關(guān)鍵的生產(chǎn)步驟，大多數(shù)機械設(shè)備都對使用精度有著相當(dāng)高的要求，如果精度誤差過大的設(shè)備投入了生產(chǎn)，不僅會影響該行業(yè)的生產(chǎn)效率，還會對其生產(chǎn)的產(chǎn)品造成質(zhì)量影響，產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，因此進行機械加工必須重視誤差問題，盡可能的提高生產(chǎn)精度。

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