淺議機(jī)械加工精度的重要性

【摘 要】本文針對(duì)機(jī)械加工精度的重要性，在查閱大量文獻(xiàn)的上，對(duì)當(dāng)前機(jī)械加工精度產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了歸納，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了糾偏及預(yù)防措施，為今后的精度控制和管理提供了參考意義。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械 精度 齒輪

機(jī)械加工精度，是指工件在機(jī)械加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與零件圖紙所規(guī)定的理想值的相符合的程度。而它們之間不相符合的程度，則稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低，提高和優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量及其性能，成為現(xiàn)代機(jī)械加工制造領(lǐng)域廣為關(guān)注的技術(shù)問題。機(jī)械加工通常分為冷加工和熱加工兩種方式。

一、誤差原因

（一）熱變形誤差

機(jī)床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會(huì)逐漸升高，同時(shí)它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。當(dāng)單位時(shí)間傳入的熱量與其散出的熱量相等時(shí)，工藝系統(tǒng)就達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。 在加工過程中，由于受切削熱、摩擦熱以及工作場(chǎng)地周圍熱源的影響，工藝系統(tǒng)發(fā)生變形，改變了系統(tǒng)中各組成部分的正確相對(duì)位置，導(dǎo)致了加工誤差的產(chǎn)生。

（二）幾何誤差

工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨地刀具材料，正確地采用冷卻液、合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量，正確地刃磨刀具等，都可以有效地減少刀具地尺寸磨損，從而提高所加工零件的精準(zhǔn)度。而必要的時(shí)候還可以采用補(bǔ)償裝置對(duì)刀具尺寸磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

（三）力效應(yīng)誤差

包括彈性及塑性變形產(chǎn)生的誤差，工件的夾緊誤差，離心力和傳動(dòng)力以及材料本身的殘余應(yīng)力引起的誤差等。工件上一旦產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力之后，就會(huì)使工件金屬處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并伴隨有變形發(fā)生，從而使工件喪失原有的加工精度。

二、糾偏控制措施

（一）補(bǔ)償控制

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可提高加工精度。補(bǔ)償控制裝置由校正尺、杠桿、及接收附加運(yùn)動(dòng)的螺母等組成。實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制采集的是當(dāng)前狀態(tài)下的實(shí)際誤差，雖然補(bǔ)償裝置的機(jī)枕慣性使補(bǔ)償?shù)奈恢脮?huì)稍微滯后，但補(bǔ)償精度仍然比較高，實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制的缺點(diǎn)是補(bǔ)償裝置復(fù)雜且調(diào)試相對(duì)困難。

（二）降低原始誤差

高零件加工所使用機(jī)床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，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(cè)量誤差等均屬于直接減少原始誤差。對(duì)于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形。

（三）提高加工精度

滾齒是一種常用的齒輪加工方法。保證齒輪的中心與機(jī)床的回轉(zhuǎn)中心重合，減少齒圈徑向跳動(dòng)誤差；提高滾齒機(jī)工作臺(tái)蝸輪副回轉(zhuǎn)精度，盡量減少傳動(dòng)鏈引起的分度不均勻，減少公法線長(zhǎng)度誤差；調(diào)整機(jī)床、刀架的垂直進(jìn)給方向與零件軸線的偏移量，使上尾座頂尖中心與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心保持一致，提高差動(dòng)掛輪計(jì)算精度；滾齒時(shí)要控制留磨量，余量不能過大，否則磨齒后齒輪的表面滲碳硬度層會(huì)被磨掉，造成硬度下降，降低齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度。

（四）誤差預(yù)防

誤差預(yù)防是指減少誤差源或改變誤差源至加工誤差之間的數(shù)量轉(zhuǎn)變關(guān)系。常用的方法有：直接減少原始誤差法、誤差轉(zhuǎn)移法、采用先進(jìn)工藝和設(shè)備法、誤差分組法、就地加工法和誤差平均法等。

（五）完善組織流程

齒輪加工過程的組織流程可參考下圖：

（六）規(guī)范精度等級(jí)

齒輪的加工精度等級(jí)較常見的等級(jí)可分為5～9級(jí)，具體等級(jí)要求詳下表：

三、結(jié)論

機(jī)械加工是當(dāng)前機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，如何在諸多影響因素中找到有效解決措施，并采取合理措施減少或消除相關(guān)影響機(jī)械加工精度的誤差因素，是保障機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡家秀主編.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，1999