淺析機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施

陳雷　劉鑫　吳韋地　楊騰達(dá)　陳達(dá)

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)得到了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的加工過(guò)程中存在著一些弊端，主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)誤差較大、精度測(cè)量方法不得當(dāng)、切割技術(shù)不強(qiáng)等等。針對(duì)以上情況，工作人員應(yīng)該專轉(zhuǎn)變陳舊的設(shè)計(jì)理念，將加工精度作為質(zhì)量提升的重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造方式的創(chuàng)新。因此，本文以機(jī)械加工精度的影響因素分析作為出發(fā)點(diǎn)，提出幾點(diǎn)有效的提高措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度；影響因素；提高措施

從本質(zhì)上來(lái)講，機(jī)械加工精度就是以“實(shí)際加工零件”為參照物，與預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，看產(chǎn)品的形狀、大小、整體比例是否發(fā)生了變化。誤差越小，則說(shuō)明產(chǎn)品的質(zhì)量越高。工作人員若想要提升整體的加工水平，就要對(duì)其中的影響因素進(jìn)行分析，并加以改進(jìn)。

1 機(jī)械加工精度簡(jiǎn)介

機(jī)械加工精度是制造業(yè)質(zhì)量保障的必要條件，也是產(chǎn)品誤差的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于產(chǎn)品誤差的偏離程度，我們主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：第一，尺寸精度。產(chǎn)品加工后的幾何形狀要保持不變，如果基準(zhǔn)形狀為“直線度”，加工后呈現(xiàn)出的宏觀圖形則不能夠相差甚遠(yuǎn)。第二，相互位置精度。相互位置指的是基準(zhǔn)線與加工表面所形成的間距。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)間距要保持在3mm到5mm之間，最好不要超過(guò)這個(gè)界定。不同加工條件下的加工精度都是不同的，加工精度并不是指絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的制作水平，它允許出現(xiàn)一定的差異，只要不超過(guò)基本的參數(shù)值，則可以算作是“精度加工”。因此，工作人員應(yīng)該就生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，掌握加工工藝中的規(guī)律，提升其中的“精度”。

2 機(jī)械加工精度的影響因素

2.1 加工原理誤差

加工原理誤差主要是指工作人員對(duì)成型的產(chǎn)品進(jìn)行打磨所引起的誤差。一方面，它改變了產(chǎn)品的大致輪廓，沒(méi)有根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)做出適度的修改。另一方面，工作人員混淆了具體的制作原理，使實(shí)際加工位置發(fā)生了變化。例如：在齒輪的切割工藝當(dāng)中，工作人員首先會(huì)利用蝸桿設(shè)定產(chǎn)品的基本輪廓，并在折線的邊緣進(jìn)行折疊，以加工后的光滑漸開(kāi)線為標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大產(chǎn)品制作精度。但一些工作人員為了提升整體的協(xié)調(diào)性，節(jié)省加工時(shí)間，簡(jiǎn)化了機(jī)床生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，并沒(méi)有對(duì)精度加工原理進(jìn)行分析，使誤差產(chǎn)生。

2.2 機(jī)床誤差

機(jī)床誤差是加工精度最主要的影響因素之一。首先，我們可以將其歸納為幾個(gè)部分，分別是以機(jī)床主軸為基點(diǎn)的回轉(zhuǎn)誤差、以機(jī)床導(dǎo)向?yàn)橹鞯膶?dǎo)軌誤差以及機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差等等。第一，主軸回轉(zhuǎn)誤差。產(chǎn)生這種情況的主要原因是產(chǎn)品在高溫加工下的承壓力變小，形狀發(fā)生了變化，導(dǎo)致關(guān)鍵部位彎曲，主軸系統(tǒng)的剛度較大等等。同時(shí)，它也有可能因軸承本身的間隙產(chǎn)生。軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)速度一旦加快，相鄰兩構(gòu)件之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦，并出現(xiàn)位移的情況。第二，機(jī)床導(dǎo)軌誤差。在水平移動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)床的前后元件則會(huì)彎曲。一旦發(fā)生了車削震動(dòng)的情況，導(dǎo)軌的作用就會(huì)消失，并出現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)向前突出，導(dǎo)致誤差的形成。第三，機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差。它是指?jìng)鲃?dòng)元件的路徑?jīng)]有得到有效規(guī)劃，鏈條的起始點(diǎn)與終點(diǎn)不具有連貫性。同時(shí)，裝配零件的磨損、傳動(dòng)齒輪的比例失調(diào)也是產(chǎn)生這種情況的主要原因。

2.3 刀具的幾何誤差

這種情況比較容易理解。它是指刀具的形狀以及大小沒(méi)有根據(jù)加工產(chǎn)品而定，在形狀上與元件有著一定的差異。另外，刀具尺寸過(guò)大，使元件的切割比例不當(dāng)，影響加工精度。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，工作人員應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。但也不能夠使調(diào)整次數(shù)過(guò)多，要以主軸的中線為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行一次性加工，避免誤差的出現(xiàn)。

3 提高機(jī)械加工精度的有效措施

3.1 直接減少誤差法

直接減少誤差法是最為簡(jiǎn)單的一種方式。首先，工作人員要了解誤差產(chǎn)生的根本原因，根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。例如：在細(xì)長(zhǎng)軸的車削過(guò)程中，加工元件會(huì)因兩端長(zhǎng)度的延伸而出現(xiàn)彎曲變形等情況。另外，如果溫度也持續(xù)上升，軸承的承壓力也會(huì)變小，并影響產(chǎn)品的質(zhì)量。根據(jù)這種情況，工作人員可以采用“反向切割法”，在軸承的頂端安裝彈簧，并降低生產(chǎn)溫度，避免因長(zhǎng)度過(guò)大而出現(xiàn)的變形問(wèn)題。其次，直接減少誤差法要求工作人員對(duì)系統(tǒng)中的誤差比例進(jìn)行分析，并在原有尺寸中縮減一部分長(zhǎng)度，沿著產(chǎn)品的外延進(jìn)行切割，在保證整體形狀不變的條件下消除熱伸長(zhǎng)的危害。

3.2 誤差轉(zhuǎn)移法

誤差轉(zhuǎn)移法也是加工精度提升的有效方式。第一，工作人員要從具體的工藝方式出發(fā)，將產(chǎn)品的受力情況、熱效應(yīng)分散情況都考慮進(jìn)去，做出加工精度規(guī)劃的有效措施。例如：在多分位加工工序的執(zhí)行過(guò)程中，工作人員要首先在元件表面進(jìn)行分析，規(guī)定刀具的尺寸，并以分段的方式使誤差得到轉(zhuǎn)移。第二，如果零件的垂直方向?yàn)榈毒叩奈恢茫瑒t可以針對(duì)相應(yīng)構(gòu)件的孔位來(lái)決定刀架的轉(zhuǎn)移程度。一般情況下，孔位與刀架應(yīng)該具有一定的對(duì)稱性，這樣才能夠通過(guò)重復(fù)定位的方式完善表面加工水平，實(shí)現(xiàn)精度化加工。

3.3 均分原始誤差法

均分原始誤差法是應(yīng)用性最高的一種方式。工作人員主要通過(guò)毛坯的精度測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)誤差的消除。首先，應(yīng)該按照零件尺寸的大小將毛坯的加工工序進(jìn)行排序，以分組的形式體現(xiàn)均分性。同時(shí)，按照尺寸誤差大小將元件分為n組，那么發(fā)生誤差的幾率就有所減少。工作人員計(jì)算出其中的平均差異，并對(duì)刀具的尺寸和位置進(jìn)行設(shè)定，以提升實(shí)際加工能力。其次，均分原始誤差法使得工序增多，工作人員在每一過(guò)程中都可以對(duì)毛坯進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并定位誤差產(chǎn)生的原因，使加工精度得到保障。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要從三個(gè)方面來(lái)論述。第一，對(duì)加工精度進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。第二，探討影響加工精度的因素。第三，說(shuō)明精度加工的提升措施。從而得出：工作人員應(yīng)該盡量縮小加工成品與原有預(yù)期之間的差距，找到影響精度的關(guān)鍵問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)際情況選擇一種合理的改進(jìn)措施，為機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量提升創(chuàng)造有利條件。

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