提高機(jī)械制造加工精度的措施研究

賈博 曹禹

摘 要：零件的加工質(zhì)量對零件的使用性能以及壽命的影響是直接的。在加工中影響零件加工精度的因素是非常多的，影響機(jī)械加工精度的因素很多，為了提高機(jī)械加工的精度，就要從其影響因素入手。本文從因素分析入手，對提高機(jī)械加工精度的具體措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;精度;措施

前言

工業(yè)發(fā)展過程中，機(jī)械加工是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。零件的精度是零件質(zhì)量的核心指標(biāo)，在機(jī)械加工過程中有很多因素會對零件加工的精度產(chǎn)生影響，進(jìn)而造成質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，對我們的生產(chǎn)生活帶來不必要的麻煩。本文就是以影響機(jī)械加工精度的因素為切入點(diǎn)，介紹了提高機(jī)械加工精度的具體措施。

1 機(jī)械加工精度的影響精度分析

在機(jī)械加工工程中：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以分析出很多影響加工精度的因素，其中主要總結(jié)為四種：工藝系統(tǒng)引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的幾何誤差、機(jī)械加工精度定位誤差、內(nèi)應(yīng)力分布引起的誤差。

1.1 工藝系統(tǒng)引起的加工誤差

受力或受熱都會使工藝系統(tǒng)的加工精度收到影響。

在系統(tǒng)進(jìn)行加工時(shí)，重力以及慣性力造成系統(tǒng)變形，在變形系統(tǒng)下加工出來的工件就會造成加工誤差;并且由于毛坯件的表面的硬度不均勻，在加工是由于硬度不同則對切削力的反力就不均勻，受力點(diǎn)位置有可能會發(fā)生“漂移”，從而影響工件的形狀精度。

工藝系統(tǒng)在加工中難免會受到其他熱源的影響而發(fā)生變形，從而使機(jī)械加工的精度受到影響。引起工藝系統(tǒng)變形的熱源主要有三種：一是，工件在被加工過程中會由于自身或外因作用下的變熱，從而造成加工誤差;二是，工藝系統(tǒng)因長時(shí)間操作發(fā)生形成了熱源，由于工藝系統(tǒng)各部分的性質(zhì)不同，造成了各個(gè)熱源之間的不均勻，從而影響加工工件的精度;三是，刀具在加工過程中，會發(fā)生熱量集中的現(xiàn)象，有可能破壞刀具，從而影響加工精度。

1.2 工藝系統(tǒng)引起的幾何誤差

所謂幾何誤差具體體現(xiàn)在：加工原理、機(jī)床、刀具、調(diào)整四個(gè)方面。只有提高加工原理的準(zhǔn)確性、機(jī)床運(yùn)行的平穩(wěn)性、刀具安裝的正確性以及刀具切削的準(zhǔn)確性和正確的工序調(diào)整，才能盡量避免工藝系統(tǒng)引起的幾何誤差。

1.3 機(jī)械加工精度定位誤差

零件的某個(gè)表面尺寸和位置的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)有相應(yīng)的零件圖進(jìn)行確認(rèn)，換言之，零件圖的基準(zhǔn)對于機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)加工的影響是直接的。一般來說，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)是一致的。機(jī)械加工前，會選取若干關(guān)鍵加工特性作為基準(zhǔn)，若其定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致，就會出現(xiàn)加工誤差。

1.4 內(nèi)應(yīng)力分布引起的誤差

工件在加工過程中，即使處于不受力的狀態(tài)下也會有內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生。這種內(nèi)應(yīng)力會使得金屬的能位狀態(tài)異常，使其有向低能位轉(zhuǎn)化的趨勢，來尋求工件自身的穩(wěn)定性。這種趨勢引發(fā)的動作會造成工件變形，從而影響工件的精度。工件的內(nèi)應(yīng)力主要出現(xiàn)在溫度變化較大的工序中，例如熱加工或冷校直中。由于工件的長度以及表面形狀是不均勻的，所以一些細(xì)長工件很容易出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象。

2 提高機(jī)械加工精度的具體措施分析

提高機(jī)械加工精度的具體措施包括：

2.1 盡量減少原始誤差法

我們說過，誤差是不可以避免的，我們只能夠進(jìn)行減少。減少原始誤差，主要從 以下方面入手：提高夾具、量具及工具本身精度、提高零件加工所使用機(jī)床的幾何精度、控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形、刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形、測量誤差等。以上方法是直接對原始誤差進(jìn)行控制的方法，也是在生產(chǎn)中使用比較廣泛的一種方法。

應(yīng)用：以細(xì)長軸的加工為例，主要是通過反向車削法的使用，盡量減少軸向切削力的作用，減少彎曲變形的程度，提高工件加工精度。對于一些較為精密零件的加工要盡量全面的提高精密機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形。而對于具有成形表面的零件加工，重點(diǎn)控制成形刀具形狀以及安裝誤差。

2.2 補(bǔ)償原始誤差法

當(dāng)一些外部因素導(dǎo)致的不能對原始誤差進(jìn)行直接控制時(shí)，可以采用補(bǔ)償原始誤差盡量減少誤差對零件加工精度的影響。所謂誤差補(bǔ)償法，也就是人為的制造新的誤差，從而對不能改變或避免的原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，從而減少加工誤差，提高加工精度。當(dāng)原始誤差是負(fù)值時(shí)，則“人工誤差”就取正值;當(dāng)原始誤差是正值時(shí)，則“人工誤差”就取負(fù)值。

2.3 轉(zhuǎn)移原始誤差法

誤差轉(zhuǎn)移法，一般是針對關(guān)鍵特性進(jìn)行的，當(dāng)原始誤差直接造成關(guān)鍵特性出現(xiàn)誤差時(shí)，就會造成工件的不合格甚至報(bào)廢，轉(zhuǎn)移原始誤差法就是通過轉(zhuǎn)移原始誤差將誤差盡量轉(zhuǎn)嫁到非關(guān)鍵特征上，可采取的措施主要包括：轉(zhuǎn)移幾何誤差、轉(zhuǎn)移熱變形以及轉(zhuǎn)移受力變形等。

若在加工過程中設(shè)法使其轉(zhuǎn)移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。如當(dāng)機(jī)床精度達(dá)不到零件加工要求時(shí)，常常特意要求機(jī)床精度，而是從加工工藝上、夾具等部件上想辦法，創(chuàng)造條件，使機(jī)床的幾何誤差轉(zhuǎn)移到不影響工件機(jī)械加工精度的方面去。

2.4 均分或均化原始誤差法

分化或均化某些原始誤差就是為了解決在加工中，由于毛坯或上道原始誤差的存在，一般會造成其相應(yīng)工序的加工誤差，以及當(dāng)被加工的工件材料性能發(fā)生改變時(shí)，或者其上道工序的加工工藝的改變時(shí)，引起原始誤差發(fā)生較大的變化，從而引起下一道工序誤差的變化。

2.5 就地加工法

就地加工法在機(jī)械部件、零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。在加工和裝配中，牽涉到零件或部件間的精度問題一般是相當(dāng)復(fù)雜的，所以單獨(dú)對零、部件本身精度進(jìn)行提高有時(shí)根本是不可能的，而就地加工法的方法，就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。

3 結(jié)語

誤差不等同于錯(cuò)誤，在機(jī)械加工過程中是不可避免的，但是是可以盡量減少的。本文中對影響加工精度的原因以及提高機(jī)械加工精度的具體措施進(jìn)行了分析，通過對原因的“補(bǔ)償”，從而使機(jī)械加工精度得以提高。

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