試析機(jī)械加工對精度加工制造造成的影響

宋建

摘要：近年來我國社會經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展，這對我國的機(jī)械制造業(yè)帶來許多有利的影響，尤其是在零件加工方面，眾所周知，零件的加工是機(jī)械設(shè)備的重要部分，但是在實(shí)際的加工中，它會受到各種因素影響，從而導(dǎo)致其精度產(chǎn)生一定的誤差或者是位置發(fā)生一些偏移等，這就導(dǎo)致零件的尺寸、形狀都難以滿足機(jī)械的實(shí)際需要。該文主要分析機(jī)械加工精度的影響因素，然后提出一些改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工 精度 加工 制造 影響

中圖分類號：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（a）-0050-02

機(jī)械設(shè)備由許多的零部件通過一定方式進(jìn)行組合，它們中任意零件如果出現(xiàn)故障，都會影響機(jī)械的整體運(yùn)行與穩(wěn)定性，同時(shí)零件質(zhì)量與機(jī)械設(shè)備的性能也具有較大的關(guān)聯(lián)性，因此需要提高零件加工的質(zhì)量。目前在機(jī)械零件的加工中，受到實(shí)際加工工藝與工具等因素影響，導(dǎo)致加工中產(chǎn)生許多的誤差，這對零件質(zhì)量帶來一些影響，因此需要分析機(jī)械加工中對精度的影響因素，便于在實(shí)際的操作中注意這些方面的工藝，從而有效促進(jìn)零件質(zhì)量的提高。

1.分析機(jī)械加工精度的影響因素

1.1機(jī)床自身所帶來的誤差

機(jī)械加工的過程中，零件成型是通過一定的道具一次性完成的，因此，對于零件加工精度的要求與機(jī)床自身的精度具有十分密切的聯(lián)系，機(jī)床誤差而導(dǎo)致零件加工中產(chǎn)生誤差主要有3種：第一種是主軸的回轉(zhuǎn)而帶來的誤差，機(jī)床中的主軸作為零件加工中的基準(zhǔn)，如主軸發(fā)生誤差，那么零件加工的精度就會受到影響，從而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生；第二種是導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌是確定零件相對位置的關(guān)系，同時(shí)也作為機(jī)床整體運(yùn)行的基礎(chǔ)，由于導(dǎo)軌在生產(chǎn)制造中會存在一定誤差，再加上其在安裝中質(zhì)量也會受到影響，從而使機(jī)床的精度下降；第三種是傳動(dòng)鏈中發(fā)生誤差，傳動(dòng)鏈兩端在工作中所傳動(dòng)的元件之間會發(fā)生一定的磨損，從而導(dǎo)致誤差的發(fā)生。

1.2加工中工具所帶來的誤差

第一是刀具中發(fā)生幾何誤差，對于零件的加工精度而言，刀具誤差所帶來的精度影響非常大，由于加工中所使用的刀具具有不同特點(diǎn)，尤其是加工一些特殊的零件時(shí)，需要使用比較特殊的刀具，由此產(chǎn)生的誤差，進(jìn)而影響零件的加工精度，但是對于一般刀具而言，其在加工中所帶來的誤差卻是十分小，不會對零件的加工精度帶來直接影響，對于精度要求不高的零件，甚至這些誤差就能夠忽略不計(jì)。第二是夾具中幾何誤差的發(fā)生，在零件的加工中，需要使用夾具這一工具，其主要作用在于保證機(jī)床與刀具之間始終居于正確位置，保證它們二者不發(fā)生移動(dòng)或者偏轉(zhuǎn)，從而能夠使零件的加工更加精準(zhǔn)，一旦機(jī)床或者刀具的位置發(fā)生偏移，就會使零件的加工精度受到極大影響，因此夾具在零件的加工中，如果發(fā)生誤差就會對加工的精度帶來較大的影響。

1.3內(nèi)應(yīng)力引起發(fā)生的誤差

內(nèi)應(yīng)力是指機(jī)械在不受到任何外力的作用下，其內(nèi)部所存在的應(yīng)力。機(jī)械加工如果所加工的零件發(fā)生內(nèi)應(yīng)力，就會使工件金屬居于極度不穩(wěn)定的狀態(tài)，從而發(fā)生向上或向下變化，這就會使零件發(fā)生變形，從而無法達(dá)到機(jī)械零件所需要的精度。產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因主要有兩個(gè)：第一個(gè)是由于機(jī)械加工中，需要對一些零件實(shí)施加熱處理，由于零件厚度出現(xiàn)不均勻或在冷卻中出現(xiàn)不均等，這都會促使內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生；第二個(gè)是零件長軸的細(xì)長形狀，在車削加工之后，零件之中產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致零件發(fā)生彎曲，難以實(shí)現(xiàn)較高的精度。

1.4工藝系統(tǒng)在受力與受熱作用下而引起誤差

工藝系統(tǒng)在受熱中會發(fā)生變形，從而導(dǎo)致對機(jī)械零件的加工精度影響較大，尤其是對于精密加工與大件加工，由于受熱而發(fā)生變形，從而引起的加工誤差可以達(dá)到總誤差的40%～70%，隨著機(jī)床、工件以及刀具不斷地接受熱源，從而使得溫度越來越高，使變形發(fā)生越來越嚴(yán)重，從而使得加工精度出現(xiàn)較大的誤差。再者由于系統(tǒng)受到傳送力與重力等外力作用，也會使零件的加工精度出現(xiàn)不同程度變形的情況，由于這種變形引起零件加工的精度產(chǎn)生誤差，主要有兩個(gè)原因：第一個(gè)是零件的剛度，在工藝的系統(tǒng)中，工件的剛度與機(jī)床、刀具相比一般會比較低，因此，在切削力作用下，易使零件剛度出現(xiàn)不足，從而引起機(jī)械加工發(fā)生變形。第二個(gè)是刀具的剛度，外圓車刀加工一些零件表面時(shí)，剛度較大其引起的變形則可以忽略不計(jì)，而鏜直徑小、刀桿剛度差，因此變形對孔加工的精度有較大的影響。

2.改進(jìn)機(jī)械加工工藝的方法

2.1重視處理機(jī)械加工中的各種誤差

第一可以對原始誤差進(jìn)行分化處理，為了提高零件加工的精度，一般可以對加工中的原始誤差實(shí)施分化，從而達(dá)到加工精度的提高，因此根據(jù)誤差的反映規(guī)律，在進(jìn)行機(jī)械加工中，要測量上一道加工工序中的零件尺寸，并根據(jù)不同零件的尺寸將其分組，然后將每一組的零件尺寸在范圍方面不斷地縮小誤差，最后再根據(jù)每組零件的相關(guān)要求與規(guī)定允許出現(xiàn)的誤差范圍，使用刀具準(zhǔn)確進(jìn)行調(diào)整，從而確保每組零件的尺寸都滿足誤差允許出現(xiàn)的范圍，這樣使加工中的原始誤差有效分散，從而提升加工精度。第二是對原始誤差實(shí)施均化處理，如果加工零件的表面有較高要求，那么可以在加工過程中，將原始誤差逐步分化，主要通過機(jī)械加工平均化處理被加工零件的表面誤差，從而使得誤差不斷縮小，其依據(jù)是對具有密切關(guān)聯(lián)的零件表面實(shí)施比較與檢查，然后找出其中所存在的差異再修正，這樣能夠?qū)⒃颊`差實(shí)現(xiàn)均化的處理目的。第三將原始誤差做出轉(zhuǎn)移處理，該方法是將機(jī)械加工中產(chǎn)生的原始誤差，從機(jī)械中比較敏感方向進(jìn)行轉(zhuǎn)移至不敏感方向，使得不同原始誤差能夠在機(jī)械零件中產(chǎn)生不同反應(yīng)。由于反應(yīng)敏感方向有一定的差異性，而機(jī)械的這種方向敏感性對機(jī)械加工精度有重要影響，運(yùn)用一定的方法將敏感方向誤差轉(zhuǎn)移至不敏感的方向，就可以有效地提高機(jī)械加工的精度。

2.2對機(jī)械加工所發(fā)生的誤差實(shí)施補(bǔ)償

在機(jī)械加工中出現(xiàn)的誤差，可以通過全面地分析，例如對加工工具的分析、機(jī)床的分析以及工件分析等，從而根據(jù)零件的具體要求將誤差控制在一定的范圍中，從而提高加工的精度。而對機(jī)械加工出現(xiàn)的原始誤差，可以用誤差補(bǔ)償法來達(dá)到減少誤差的目的，主要有兩種方法：第一種方法是誤差補(bǔ)償法，在機(jī)械加工中，通過人為地制造出一些新的誤差，從而將這些新的誤差補(bǔ)償在工藝系統(tǒng)原始的誤差中，這樣能夠有效減少機(jī)械加工中的誤差產(chǎn)生；第二種方法是抵消誤差法，其主要利用機(jī)械加工中的一種原始誤差與另一種原始誤差之間通過一定的方式進(jìn)行部分抵消或是全部抵消，從而提高機(jī)械加工中零件的精度。

2.3需要優(yōu)化加工的工藝

提高機(jī)械加工的工藝對于提高加工的精度具有重要的作用，因此需要加大對機(jī)械加工工藝的提升與創(chuàng)新加工方法。一方面可以通過引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，代替老化的加工設(shè)備，因?yàn)槔匣募庸ぴO(shè)備中許多的零件磨損比較嚴(yán)重，從而使得加工的精度也極大地降低，因此定期地更換設(shè)備是保證精度的一個(gè)方法，同時(shí)還需要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行及時(shí)地維護(hù)與保養(yǎng)，從而延長機(jī)械加工設(shè)備的工作壽命；另一方面還可以在加工工藝方法方面進(jìn)行研究與創(chuàng)新，從而全面地提高機(jī)械加工的精度。

3.結(jié)語

機(jī)械加工精度的影響因素比較多，因此需要不斷地研究這些影響因素，有針對性采取措施避免不良的影響，從而提高加工精度，達(dá)到減少加工誤差的發(fā)生，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)零誤差的目標(biāo)。