淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施

摘 要：新時(shí)代下人們生活質(zhì)量的保證離不開各種機(jī)械器件的使用，人們對(duì)于機(jī)械工件精度方面的要求也越發(fā)嚴(yán)格。在工件加工過程中，許多外在和內(nèi)在的條件都會(huì)影響到工件是否可以合格進(jìn)入生產(chǎn)。本文探討了產(chǎn)生機(jī)械加工誤差的成因，并提出了幾點(diǎn)提高機(jī)械加工精度的有效策略，望能提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度；影響因素；提高措施

1 影響機(jī)械加工精度的成因分析

首先，在工藝系統(tǒng)的幾何方面存在三種誤差成因。

一是在加工過程中使用了類似于塑形軌跡造成的機(jī)械精度的減小，例如滾齒加工所用到的齒輪滾刀便存在理論上的誤差，由于技術(shù)的限制，通過阿基米德基本蝸桿等方法制造出的齒形不是理想中的光滑漸開線，而是一條折現(xiàn)，和生產(chǎn)結(jié)果有些不符。經(jīng)由過程采取類似的成形活動(dòng)或類似的切削刃表面，雖然會(huì)帶來加工成因偏差，不過這種誤差不會(huì)帶來太大的影響，還可以讓刀具更加簡(jiǎn)便，有利于縮短機(jī)械的生產(chǎn)時(shí)間。

二是如下兩圖所示的由機(jī)床帶來的加工誤差，圖一由左至右表示的是上下跳動(dòng)，左右擺動(dòng)，沿軸竄動(dòng)的誤差類型，圖二表示的是工件在水平、垂直和扭曲程度有規(guī)定的條件下而產(chǎn)生的和標(biāo)準(zhǔn)不符的情況，例如在車削過程中導(dǎo)軌變形方向不對(duì)而造成的鼓形偏差等。

第三種便是一些道具在制作和安設(shè)過程中存在的偏差導(dǎo)致使用過程中影響到工件的外形，普通道具不會(huì)造成太大影響，但一些成型和展成的道具會(huì)引發(fā)較大誤差。

再者，在工件加工過程中會(huì)受到很多作用力的共同影響，例如一些摩擦力、傳動(dòng)力等，導(dǎo)致工件外形有所偏差。工藝變形會(huì)變化切削刃與零件設(shè)置好的相對(duì)位置，由此造成加工誤差。一些零件的受力點(diǎn)位置不對(duì)也會(huì)影響到工藝系統(tǒng)的硬度，受力程度不平衡也能形成加工誤差。

此外，加工受熱會(huì)導(dǎo)致工件發(fā)生形狀扭曲。主要包括機(jī)床熱變、工件熱和道具熱變?nèi)箢愋?，由于機(jī)床結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，各個(gè)部分受熱不均的話會(huì)影響其幾何精度，工件和刀具大部分時(shí)候是收到切削熱的影響而發(fā)生變形，工件的材料容易集熱，刀具的刀口摩擦容易生熱，因此都會(huì)影響到機(jī)械加工的精度。

2 提高機(jī)械加工精度的方式探析

2.1 從本質(zhì)上提高加工精度

為減少工件加工誤差而采取的增大夾具、測(cè)量工具的自身準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確把握工藝系統(tǒng)受力情況、熱變形情況、器具使用情況、內(nèi)部作用的措施都是減少原始誤差的方式。再進(jìn)行機(jī)械加工前一般都會(huì)對(duì)每個(gè)方面的原始誤差進(jìn)行計(jì)算，并制定好各種減小誤差的方案。一方面可以從提高機(jī)床精密度和受熱均勻程度來減小誤差，另一方面可以通過增加刀具安裝的精度來減小誤差。

2.2 從器具運(yùn)用上提高加工精度

誤差轉(zhuǎn)移法本質(zhì)即通過將工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形轉(zhuǎn)到其它地方而達(dá)到減少誤差的目的。例如比方當(dāng)機(jī)床精度不達(dá)標(biāo)時(shí)可以操縱別的體例來轉(zhuǎn)移偏差。如磨削主軸錐孔的位置正確率，不可以依其它器件的相對(duì)位置來判斷，應(yīng)當(dāng)利用夾具控制偏差。若機(jī)床主軸和零器件采取的是不固定聯(lián)結(jié)之后，機(jī)床主軸的初測(cè)偏差便可以轉(zhuǎn)掉。

機(jī)械加工過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)是環(huán)環(huán)相扣的，若上個(gè)環(huán)節(jié)沒把精度控制好往往會(huì)造成下個(gè)環(huán)節(jié)的誤差出現(xiàn)，或者其中一個(gè)環(huán)節(jié)的工件的材料硬度不夠，就會(huì)引起下個(gè)工序產(chǎn)生較大的錯(cuò)誤，也會(huì)影響到正常生產(chǎn)。為了有效應(yīng)對(duì)此方面的不足，可以通過分組設(shè)置均分誤差的手段將初測(cè)誤差按平等地分成一定數(shù)量的組數(shù)如x組，這樣一個(gè)組的毛坯誤差就能減少到初始的1/x，接著便能遵循各組進(jìn)行改變。

2.3 從工藝上提高加工精度

若是要生產(chǎn)高精度的工件氣孔，一般是通過研磨的手段來進(jìn)行。研具必須要在磨孔的過程中與工件做位移活動(dòng)時(shí)能夠稍微鋸磨零件，磨平高點(diǎn)后便可以避免出現(xiàn)大誤差，相互摩擦的方式就是一個(gè)不斷提高加工精度的過程。其本質(zhì)便是結(jié)合兩個(gè)具有一定關(guān)系的表面來發(fā)現(xiàn)其中差異，這樣就能找出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)工件進(jìn)行修正，讓零件更加均勻。機(jī)械加工環(huán)節(jié)的大部分高精度基準(zhǔn)件如量尺等都是采取誤差均化法來進(jìn)行制造的。在鍛造和安裝過程，一些誤差測(cè)量好涉及到了各個(gè)部件間的緊密關(guān)系，技術(shù)人員不能夠只注重于減小工件自身的誤差，很多時(shí)候器件的精度已經(jīng)達(dá)到最大化了，很難再進(jìn)一步進(jìn)行，這是可以考慮利用就地加工法簡(jiǎn)便地處理工件誤差問題。就地加工法目前被廣泛使用在提高工藝系統(tǒng)的運(yùn)行精度上。生產(chǎn)技術(shù)也是影響機(jī)械加工精度的主要原因之一，企業(yè)只有加大成本投入，引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械生產(chǎn)工藝，培養(yǎng)更多的高技術(shù)人才，創(chuàng)新加工手段，不斷提高加工精度，指導(dǎo)處高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品。

3 結(jié)語

總而言之，零部件是構(gòu)成機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)，每個(gè)工件的質(zhì)量都影響到了機(jī)械產(chǎn)品的整體效能，提高機(jī)械產(chǎn)品的精度對(duì)人們的生產(chǎn)和生活都會(huì)產(chǎn)生很大的幫助，企業(yè)可以從工件本身、工藝系統(tǒng)和生產(chǎn)投入三大方面來增加機(jī)械生產(chǎn)的精度，好的機(jī)械產(chǎn)品也會(huì)給各行各業(yè)技術(shù)升級(jí)帶來更好的工件支持。

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作者簡(jiǎn)介：

周爍愷（1992-），四川成都人，大學(xué)本科在讀，研究方向：機(jī)械工程。