提高數(shù)控機床加工過程中的精度方法探究

張來民 馮如意

摘要 機械產(chǎn)品是由各種機械零件所組成，機械產(chǎn)品質(zhì)量以及性能的好壞直接受到機械零件精確度的影響。因此提高機械零件的精確度對于提升機械產(chǎn)品的質(zhì)量有著非常重要的意義。文章闡述了在機械零件加工過程中容易影響其精確度的原因，并就此原因提出了相應的看法和建議。

關鍵詞 機械零件；加工精度誤差；數(shù)控機床

中圖分類號G237 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0096-02

機械零件在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的實際幾何參數(shù)與理想當中的幾何參數(shù)之間往往會存在一定的偏差，其實際所產(chǎn)生的幾何參數(shù)值與理想幾何參數(shù)值的相符合度便是人們常說的機械加工精度。機械零件的位置、形狀和尺寸往往就構成了機械零件的幾何參數(shù)，其加工精度亦由包含以上三方面。在實際的生產(chǎn)過程中，由于受到多種因素的影響，無論利用何種方法所加工生產(chǎn)出的機械零件的實際幾何參數(shù)與理想中的幾何參數(shù)都是不能夠絕對一致的，均會有一定的誤差存在。機械零件在加工過程中所應用的幾何參數(shù)與理想中的幾何參數(shù)之間的差值就是機械零件的加工誤差。各種不同的機械零件組合在一起構成了機械產(chǎn)品，因此對機械零件在設計、生產(chǎn)和組裝過程中誤差的分析，提高其在生產(chǎn)過程中的精確度，對于提升機械產(chǎn)品的質(zhì)量，提高企業(yè)在市場中的競爭力起到了非同尋常的重要意義。

1對于機械加工精度的誤差分析

1.1加工原理誤差

在機械零件加工過程中，最容易產(chǎn)生的誤差之一便是加工原理誤差。其主要是在機械零件加工生產(chǎn)的過程中采用的方式與理論方式相類似，如：刀具輪廓以及運動比等，從而使得機械零件在實際生產(chǎn)過程中的參數(shù)與理想值有一定的偏差，由這種方式所產(chǎn)生的誤差人們稱作為加工原理誤差。加工原理誤差的出現(xiàn)的原因主要有以下幾個方面。

首先，在現(xiàn)實的機械零件加工過程中采用了與理論相類似的加工方式。理論的加工原理往往忽略的人們在實際過程中所遇到的各種困難，因此其所提出的加工精度在實際的生產(chǎn)過程中是很難達到的。人們?yōu)榱嗽谔岣呒庸ぞ鹊耐瑫r避免多重困難的發(fā)生，往往會在實際的加工過程中采取與理論相類似的加工方式，在此情況下并有了加工原理誤差的產(chǎn)生。

其次，由相類似的刀具輪廓替代了理論中的刀具曲面。刀具輪廓在機械零件的加工過程中起到至關重要的作用，在理論上要求刀具的刀口與所加工的曲面輪廓兩者要完全的吻合，而在實際的生產(chǎn)過程中，這種情況幾乎是不可能存在的，因此人們通常會利用直線或者圓弧等一些簡單相似的線性來代替理論上的曲面，這樣一來，由于實際生產(chǎn)過程中刀具輪廓差異的存在便使得加工理論誤差的產(chǎn)生。

1.2工藝系統(tǒng)誤差

加工工藝存在于任何機械零件的加工過程中，零件在被切削、傳動等加工過程中，均會有不同程度的彈性形變，這樣就導致了零件與加工工具之間的位置發(fā)生了變化，從而產(chǎn)生了加工過程中工藝系統(tǒng)誤差?？梢詮囊韵聨讉€方面來分析工藝系統(tǒng)誤差所產(chǎn)生的原因：

首先，機械零件受力點位置的不斷變化引起了誤差的產(chǎn)生。在加工機械零件的過程中，隨著所切削的位置不斷變化，工藝系統(tǒng)的切削著力點也隨之改變，但是由于兩者之間在位置不斷發(fā)生變化的同時產(chǎn)生了摩擦力，在摩擦力的作用下，使得二者在位置上發(fā)生了變化，從而導致了工藝系統(tǒng)的誤差。

其次，機械零件受力程度的變化引起了誤差的產(chǎn)生。在加工機械零件的過程中，不僅機械零件的受力點發(fā)生變化，其受力程度也是在不斷的變化之中。一般情況下，被加工的機械零件本身在尺寸、形狀以及質(zhì)地等方面就存在差異，再加上其在工藝加工過程中受力程度的不均勻，必然會導致工藝系統(tǒng)誤差的存在。

2關于如何提高機械加工精度的幾點建議

由機械零件在機械產(chǎn)品中的重要性可以看出，提高機械產(chǎn)品的加工精度，對于提升企業(yè)的競爭力起著至關重要的作用。由以上關于加工精度誤差產(chǎn)生的簡單分析可以看出，對于提高機械加工精度大致可以從以下幾方面著手。

2.1合理的控制原始誤差

由于加工工具與被加工對象之間自然就存在著一定的誤差，因此采取有效措施合理的控制原始誤差是提高機械精度的重要方法之一。首先，要對原始誤差產(chǎn)生的原因進行分析，總結其誤差產(chǎn)生的類型和原因，并根據(jù)不同的原因采取不同的改進措施。其次，由于機械零件在加工過程中受到加工工具的幾何精度、剛度以及在加工過程中變形程度的等多種因素影響，因此要嚴格控制好所涉及到的因素。于此同時，許多的加工誤差都是由于加工表面受力點以及位置變化等因素引起的，因此要采取一定的有效措施來減少誤差的產(chǎn)生，如提高機床的安裝技術，確保刀具安裝的質(zhì)量以及對刀具成形形狀掌控的重視程度提高等等。

2.2對于原始誤差進行修正

機械產(chǎn)品的一些誤差是在加工工藝系統(tǒng)中就產(chǎn)生了的，因此，我們要采取一些有力的措施來減小加工工藝系統(tǒng)中的誤差。在原始誤差已經(jīng)產(chǎn)生的基礎上，人們可以利用人為的方式制造出一些新型的誤差，這些新型的誤差主要是起到對原始誤差進行抵消或者均衡的作用，從而有效的機械零件的加工精度。

2.3分化誤差

除了對原始誤差進行修正以外，我們還可以利用分化誤差的方法，來降低加工誤差。我們可以對產(chǎn)生的誤差不斷的進行研究，對于誤差產(chǎn)生的原因和范圍進行總結，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律性，在誤差產(chǎn)生的范圍內(nèi)進行定位和分類，從而使得機械零件在加工范圍內(nèi)的誤差得到一個宏觀上的控制。與此同時，我們還可以對已經(jīng)生產(chǎn)出的零件二次加工，進行二次加工的目的是減少由于首次加工所帶來的誤差，使得零件的加工誤差不斷的得到均衡。

2.4利用現(xiàn)代化機械加工技術，對加工誤差實時監(jiān)控

伴隨著機械加工技術的不斷提高，具有現(xiàn)代化加工技術的數(shù)控機床已經(jīng)得到了普遍的應用。我們可以利用現(xiàn)代化的數(shù)控機床技術對整個加工過程進行實時監(jiān)控，從而對誤差和誤差補償進行實時控制。實時誤差控制要求在具有高精度的測量裝備中，對整個加工過程的每一個環(huán)節(jié)的誤差數(shù)據(jù)進行采集，實時的了解零件在加工狀態(tài)下的實際幾何參數(shù)，然后根據(jù)所檢測到的誤差的方向和程度，再有補償控制裝置對零件進行微量的移動，從而進行實時的誤差補償。這種實時補償誤差的方式對于減少誤差的范圍非常有效，而且提高了加工精度的有效率，很值得被推廣和應用。

3結論

利用現(xiàn)代化的加工工藝來提升機械產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對于提高企業(yè)市場競爭力起到推波助瀾的作用。然而目前我國機械加工領域還存在一些問題，尤其是加工工藝還需要進一步的提升。我們要通過實踐，不斷的發(fā)現(xiàn)加工工藝系統(tǒng)中所存在的問題，加強技術創(chuàng)新能力，不斷的提高機械加工精度，從而提高市場競爭力。

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