機械加工制造精度的影響因素及提高措施分析

周東旭

摘 要：加工精度是評價機械加工質量的主要指標，在機械加工過程中，零部件制造的誤差有著嚴格的要求，加工原理誤差、工藝系統誤差以及工件內應力引起的誤差，都會使得機械加工精度降低，。本文就是以影響機械加工精度的因素為切入點，介紹了提高機械加工精度的具體措施。

關鍵詞：機械加工;精度;措施

前言

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

一.機械加工精度的影響精度分析

在機械加工工程中：根據經驗可以分析出很多影響加工精度的因素，其中主要總結為四種：工藝系統引起的加工誤差、工藝系統的幾何誤差、機械加工精度定位誤差、內應力分布引起的誤差。

1.工藝系統引起的加工誤差

受力或受熱都會使工藝系統的加工精度收到影響。

在系統進行加工時，重力以及慣性力造成系統變形，在變形系統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，受力點位置有可能會發生“漂移”，從而影響工件的形狀精度。

工藝系統在加工中難免會受到其他熱源的影響而發生變形，從而使機械加工的精度受到影響。引起工藝系統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，工藝系統因長時間操作發生形成了熱源，由于工藝系統各部分的性質不同，造成了各個熱源之間的不均勻，從而影響加工工件的精度;三是，刀具在加工過程中，會發生熱量集中的現象，有可能破壞刀具，從而影響加工精度。

2.工藝系統引起的幾何誤差

所謂幾何誤差具體體現在：加工原理、機床、刀具、調整四個方面。只有提高加工原理的準確性、機床運行的平穩性、刀具安裝的正確性以及刀具切削的準確性和正確的工序調整，才能盡量避免工藝系統引起的幾何誤差。

3.機械加工精度定位誤差

零件的某個表面尺寸和位置的設計基準有相應的零件圖進行確認，換言之，零件圖的基準對于機械產品的生產加工的影響是直接的。一般來說，設計基準與工序基準是一致的。機械加工前，會選取若干關鍵加工特性作為基準，若其定位基準與設計基準不一致，就會出現加工誤差。

4.內應力分布引起的誤差

工件在加工過程中，即使處于不受力的狀態下也會有內應力產生。這種內應力會使得金屬的能位狀態異常，使其有向低能位轉化的趨勢，來尋求工件自身的穩定性。這種趨勢引發的動作會造成工件變形，從而影響工件的精度。工件的內應力主要出現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，所以一些細長工件很容易出現彎曲的現象。

二.提高機械加工精度的具體措施分析

提高機械加工精度的具體措施包括：

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床的幾何精度、控制工藝系統受力、受熱變形、刀具磨損、內應力引起的變形、測量誤差等。以上方法是直接對原始誤差進行控制的方法，也是在生產中使用比較廣泛的一種方法。

應用：以細長軸的加工為例，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，重點控制成形刀具形狀以及安裝誤差。

2.補償原始誤差法

當一些外部因素導致的不能對原始誤差進行直接控制時，可以采用補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中固有的原始誤差進行補償或抵消，從而減少加工誤差，提高加工精度。當原始誤差是負值時，則“人工誤差”就取正值;當原始誤差是正值時，則“人工誤差”就取負值。

3.轉移原始誤差法

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

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

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，一般會造成其相應工序的加工誤差，以及當被加工的工件材料性能發生改變時，或者其上道工序的加工工藝的改變時，引起原始誤差發生較大的變化，從而引起下一道工序誤差的變化。

5.就地加工法

就地加工法在機械部件、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復雜的，所以單獨對零、部件本身精度進行提高有時根本是不可能的，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。

三.結語

誤差不等同于錯誤，在機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械加工精度的具體措施進行了分析，通過對原因的“補償”，從而使機械加工精度得以提高。

參考文獻：

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