關(guān)于如何提高機(jī)械加工的精度

朱黎原

摘 要 機(jī)械產(chǎn)品賴以生存和發(fā)展的決定性因素是保證質(zhì)量和精度。而在機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際加工過程中卻有許多種影響其精度的因素存在，因此為了能保證機(jī)械產(chǎn)品的精度，我們必須要掌握整個(gè)機(jī)械加工的每一個(gè)環(huán)節(jié)。本文從產(chǎn)品的表面質(zhì)量和加工精度為切入點(diǎn)，分析影響機(jī)械加工精度的主要因素，并提出了提高產(chǎn)品加工精度的控制措施。

關(guān)鍵詞 機(jī)械加工；精度；質(zhì)量；控制

一、關(guān)于機(jī)械零件在加工過程中出現(xiàn)的機(jī)械加工精度和誤差

機(jī)械加工精度主要指的是在機(jī)械零件未進(jìn)行加工前，對(duì)其加工精度所設(shè)計(jì)的實(shí)際幾何參數(shù)和理想幾何參數(shù)之間的符合程度，其加工標(biāo)準(zhǔn)是要求在實(shí)際的加工過程中保證參數(shù)符合，然而在加工過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)偏差，這種情況我們叫做加工誤差，加工精度無法做到零誤差，但是在加工過程中應(yīng)盡量的減少加工誤差，才能提高加工精度，從而保證機(jī)械零件的質(zhì)量。

二、關(guān)于加工實(shí)踐中的機(jī)械加工表面質(zhì)量

在實(shí)際的機(jī)械加工過程中，對(duì)加工產(chǎn)品表面質(zhì)量達(dá)到完美，是所有機(jī)械零件加工者的共同目標(biāo)，然而就當(dāng)今機(jī)械設(shè)備功能方面還無法達(dá)到這一要求，而且在實(shí)際加工過程中，經(jīng)常對(duì)機(jī)械零件表面粗糙、波度等形狀上的誤差不予重視，不僅影響了機(jī)械零件的使用功能，更加影響機(jī)械零件的可靠性和使用壽命。因此，我們?cè)诩庸C(jī)械零件的過程中要把質(zhì)量給重視起來，尤其是表面質(zhì)量，必須按照加工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工，使其質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

三、機(jī)械加工表面質(zhì)量對(duì)機(jī)械零件使用性能的影響

1.影響耐磨性

機(jī)械零件表面的粗糙程度是影響機(jī)械零件使用性能的主要因素。也就是說當(dāng)機(jī)械零件表面粗糙達(dá)到最大值時(shí)，機(jī)械零件與其相配合的物件之間的接觸面積就會(huì)變小，接觸面積變小相應(yīng)地接觸應(yīng)力就會(huì)變大，容易加快零件的磨損程度，同時(shí)，如果機(jī)械零件表面的粗糙程度過小的話，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械零件與其相配合的物件之間粘結(jié)，使得潤(rùn)滑油膜被破壞，進(jìn)而因?yàn)楦赡Σ良涌鞕C(jī)械零件的磨損程度。

2.影響疲勞強(qiáng)度

零件加工質(zhì)量的優(yōu)與劣直接影響著零件的疲勞程度。因?yàn)榱慵诮蛔兒奢d作用下，零件表面的粗糙程度會(huì)引起應(yīng)力集中等問題的出現(xiàn)，使得零件表面產(chǎn)生疲勞裂紋，進(jìn)而影響零件的疲勞強(qiáng)度。另外，零件加工表面的細(xì)微紋路也會(huì)對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度造成影響，如果零件表面的紋路方向與受力方向是平行的情況，會(huì)加大零件的疲勞程度；如果在零件加工過程中其表面硬化過度也會(huì)導(dǎo)致零件疲勞強(qiáng)度下降；同時(shí)，零件表面的殘余應(yīng)力對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度也有一定的影響，如果殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力時(shí)，會(huì)降低零件的疲勞強(qiáng)度，如果殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力時(shí)，會(huì)提高零件的疲勞強(qiáng)度。

3.影響耐蝕性

對(duì)于零件的表面粗糙程度來講，如果粗糙值達(dá)到了最大值，使得一些具有腐蝕性的物質(zhì)很容易通過零件凸凹不平的表面深入其內(nèi)部，與零件內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致零件被腐蝕，大大地降低了零件的使用壽命；另外，由于零件表面的粗糙，會(huì)導(dǎo)致一些裂紋的出現(xiàn)，一些腐蝕性氣體很容易進(jìn)入裂紋對(duì)零件造成腐蝕；

4.影響配合質(zhì)量

零件表面的粗糙程度和零件的配合質(zhì)量有相互聯(lián)系的關(guān)系。當(dāng)零件表面的粗糙值達(dá)到一定程度時(shí)，其配合表面就會(huì)出現(xiàn)間隙，隨著零件磨損程度的加劇，其配合表面的間隙會(huì)越來越大，導(dǎo)致配合精度嚴(yán)重受到影響。

四、機(jī)械加工精度的影響因素及其控制

1.機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的原始誤差

（1）原始誤差的概念。在零件進(jìn)行加工時(shí)，零件的實(shí)際尺寸、幾何形狀及表面間相對(duì)位置在加工過程中都會(huì)因所使用的刀具和工件在切削加工中的位置有很大的關(guān)聯(lián)。然而刀具和工件是安裝在機(jī)床上的，因此，也可能會(huì)受到機(jī)床功能的影響，這些都是導(dǎo)致零件加工中產(chǎn)生誤差的原因，進(jìn)而影響零件加工的精度。

（2）工藝系統(tǒng)的原始誤差的分類。一種是工件在未加工前工藝系統(tǒng)本身所具有的誤差因素，稱為工藝系統(tǒng)原有誤差，也可叫做工藝系統(tǒng)靜誤差；另一種是工件在加工過程中受力、熱、磨損等因素的影響，使工藝系統(tǒng)原有精度受到破壞而產(chǎn)生的附加誤差，稱為工藝過程原始誤差，或者稱為動(dòng)誤差。

（3）誤差敏感方向。在工件的切削加工過程中，各種原始誤差會(huì)影響刀具和工件之間的幾何參數(shù)，使得加工誤差產(chǎn)生。方向不同的原始誤差，對(duì)工件的加工誤差的影響程度也是不同的。因此，為了能更好地對(duì)原始誤差對(duì)加工精度的影響作出分析，我們把影響工件加工精度最大的方向（即通過刀刃的加工表面的法向）叫做誤差敏感方向。在工件加工過程中，如果原始誤差的方向和誤差敏感方向相同時(shí)，對(duì)加工精度的影響最大。

2.加工過程中原始誤差對(duì)加工精度的影響及其控制

（1）工藝系統(tǒng)的受力變形。通常情況下，在工件加工過程中工件的受力作用是伴隨著切削加工工藝的全過程，在力的作用下，工藝系統(tǒng)會(huì)發(fā)生變形現(xiàn)象，使刀具和工件需要加工的位置發(fā)生偏移，影響了機(jī)械加工精度；減小工藝系統(tǒng)受力變形對(duì)加工精度影響的具體措施：①合理設(shè)計(jì)零部件結(jié)構(gòu)；②提高連接表面的接觸剛度；③采用輔助支撐；④采用合理的裝夾和加工方式；

（2）工藝系統(tǒng)的受熱變形。工件在機(jī)械加工過程中，工件的受熱的影響也是伴隨著切削加工工藝的全過程，在受熱影響下工藝系統(tǒng)同樣會(huì)發(fā)生變形現(xiàn)象，同樣會(huì)使刀具和工件需要加工的位置發(fā)生偏移，造成加工誤差，影響其加工精度；尤其是對(duì)精密工件和大工件的加工，因工藝系統(tǒng)熱變形所引起的加工誤差常占到加工總誤差的50%～80%；減小工藝系統(tǒng)受熱變形對(duì)加工精度影響的具體措施：（1）控制熱量產(chǎn)生和傳入；（2）提高散熱能力；（3）均衡溫度場(chǎng)；（4）采用合理的機(jī)床零部件結(jié)構(gòu)；（5）合理選擇機(jī)床零部件的裝配基準(zhǔn)；（6）控制環(huán)境溫度。

五、結(jié)語

提高機(jī)械加工精度，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工質(zhì)量的控制，需要不斷地提高加工工藝水平。因此，要在機(jī)械加工實(shí)踐中要不斷地探索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新工藝，才能使機(jī)械產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)核心優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮敬之.機(jī)械制造工程原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，1998.endprint