機械加工精度的影響因素及提高對策

曾雨時

摘要：現(xiàn)代機械設(shè)備的性能以及內(nèi)部組成精密度在不斷提升，在促進了社會發(fā)展的同時也需要機械加工領(lǐng)域的制造精密度能有所提升。但在實際機械加工當中，常會出現(xiàn)一些意外因素對機械加工的實際精度造成影響，需要加工單位采取相應(yīng)措施，強化機械加工階段的精準度。

關(guān)鍵詞：機械；加工精度；影響因素；提高對策

1導(dǎo)言

隨著我國社會經(jīng)濟建設(shè)的進步與發(fā)展，工程生產(chǎn)對機械有著較大的需求量，尤其是對微型與小型機械的需求量越來越高。然而，由于受到多種因素的影響，無法保障機械零件的加工精度，給機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量帶來不良影響。為此，相關(guān)的工作人員要根據(jù)不同的需要，采用相應(yīng)的先進的加工技術(shù)，從而為機械加工零件精度提供重要保障，滿足我國社會經(jīng)濟建設(shè)對機械零件的需要。

2機械零件加工精度概述

機械加工零件精度，主要受到形狀、尺寸精度與位置三個方面因素影響，其中，尺寸公差對位置公差范圍有著決定性影響，而位置公差務(wù)必要大于形狀公差。加工中不可避免的產(chǎn)生誤差，而誤差數(shù)值是衡量加工精度的重要指標。通常來說，對于零件尺寸數(shù)值，設(shè)計師有著極為嚴格的要求。為此，在對機械零件加工前，加工人員務(wù)必要嚴格遵循設(shè)計師的要求，然而，加工后的零件多多少少與設(shè)計存在一定的出入，不可避免的會出現(xiàn)加工誤差。同時，誤差與加工精度呈負相關(guān)，也就是說，誤差越大代表著加工精度越小。零件的加工需要經(jīng)歷多項環(huán)節(jié)與步驟，各個環(huán)節(jié)都不可避免會出現(xiàn)誤差。所以，在綜合各個環(huán)節(jié)誤差后，將會給加工精度造成巨大影響。比如，裝夾環(huán)節(jié)中極容易出現(xiàn)定位誤差，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是零件定位基準與設(shè)計基準難以有效的重合，同時，由于夾緊力過大極容易造成夾緊誤差，在零件整個流程之中，各個環(huán)節(jié)都會出現(xiàn)誤差，各個環(huán)節(jié)的誤差綜合后將會給零件加工精度造成不良影響。當前，對于機械零件的加工精度的研究，我國主要采用單因素分析法以及統(tǒng)計分析法兩種方式。其中，單因素分析法，主要針對于各個環(huán)節(jié)所形成誤差對加工精度所造成的影響程度進行研究，所以，在這個過程中，有必要將其他各個環(huán)節(jié)誤差影響忽略掉。統(tǒng)計分析法，利用抽樣調(diào)查，對一批零件中部分零件進行精度分析，目的是研究其中各種誤差。需要注意的是，統(tǒng)計分析法多運用于批量生產(chǎn)之中。

3影響機械加工的因素

加工人員、加工過程、加工設(shè)備都是影響機械加工精度的主要因素，為了提高機械加工的精度，就必須從這三方面人手，才能夠進行有針對性的改進和完善，從而提高機械加工的精度。

3.1人為因素

隨著我國科技不斷的發(fā)展，我國逐漸實現(xiàn)了智能化和自動化的機械加工。但當前我國機械加工仍然依靠人工加工人員線下操作，而機械加工的精度受到了人為因素的直接影響，使得機械加工存在一定的誤差，主要體現(xiàn)在測量誤差、系統(tǒng)調(diào)整誤差、基準不重合導(dǎo)致的誤差等方面。另外，測量精度控制、測量儀器控制、對加工系統(tǒng)的調(diào)整、設(shè)計基準等都憑自身的經(jīng)驗來完成，在機械零件實際加工過程中，若加工人員專業(yè)技術(shù)水平不高或經(jīng)驗不足，則會影響機械加工的精度。

3.2加工過程

機械加工過程影響機械加工精度的因素主要有夾具定位誤差、機床傳動誤差、機床導(dǎo)軌誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差。例如：切削力點發(fā)生偏移，導(dǎo)致加工工藝體統(tǒng)產(chǎn)生變形，造成加工零件表面產(chǎn)生誤差。另外，由于加工過程中，熱源分分布不均勻，導(dǎo)致了機床不同構(gòu)件產(chǎn)生了變化，降低了機械加工的精度，同時刀具切削過程也會產(chǎn)生溫度，從而引發(fā)熱脹冷縮的現(xiàn)象，使得刀具伸長，對機械加工精度造成影響。

3.3設(shè)備因素

高精度的機械加工設(shè)備對于提高機械加工精度具有重要的作用。但，在機械加工過程中，由于加工機械本身存在誤差，儀器精密度不足，導(dǎo)致了機械加工精度存在不足。主要原因是我國機械制造業(yè)發(fā)展時期和發(fā)達國家相比較短，機械制造的研發(fā)部門和制造企業(yè)并未給予機械制造的精度足夠的重視。使得機械加工的設(shè)備存在質(zhì)量問題，導(dǎo)致機械加工精度難以得到提高。

4機械加工精度的提高措施

4.1直接減少誤差法

直接減少誤差法較為常見，其減少誤差的思路較為清晰，即先對造成誤差的原因進行有效分析，然后根據(jù)原因制定相應(yīng)的解決方案，使誤差可以降到最低?？偟膩碚f，直接減少誤差法就是對具體問題進行具體分析，以工件加工的實際精度需要為依據(jù)，制定合理的加工改進方案，使工件誤差可以控制在合理的范圍內(nèi)，最終提升加工的精度。例如在溫度的影響下，長軸車削會出現(xiàn)一定程度的變形，此時誤差是由車削彎曲所引發(fā)的，在這種情況下，就可以利用反切削法解決問題，同時將彈簧后頂尖施加到車削上，使誤差可以有效降低。

4.2誤差補償法

誤差補償法具有一定的巧妙性，在很多誤差處理中都能夠取得較好的效果。這種誤差處理方法采取正負相消的原理，即針對當前存在的誤差再制造出新誤差，兩種誤差的絕對值是相同的，此時兩種誤差可以進行抵消，最終提升加工的實際精度。在應(yīng)用這一方法展開誤差處理時應(yīng)當注意，工作人員必須對誤差足夠的清楚，并明確造成誤差產(chǎn)生的原因，否則盲目應(yīng)用誤差補償法反而會進一步加重誤差，降低加工精度。

4.3誤差轉(zhuǎn)移法

誤差轉(zhuǎn)移即通過合理的措施將熱變形、受力變形、以及幾何誤差等誤差問題進行轉(zhuǎn)移，使之能夠向著誤差非敏感這一方向發(fā)展，經(jīng)過有效的轉(zhuǎn)移后，誤差就不會影響工件加工的精度，保證工件質(zhì)量能夠符合生產(chǎn)要求。通常情況下，誤差這一概念是從其敏感方向上來說的，因此只要使其能夠向非敏感性方向上轉(zhuǎn)移，那么誤差就不會對精度造成影響。例如，如果是工件表面上存在的誤差，那么可以使其向表面切線的方向轉(zhuǎn)移。

4.4誤差分組法。

工件加工通常具有一定的復(fù)雜性，需要經(jīng)過多個程序，各個程序之間存在密切的聯(lián)系，因此如果上一道加工工序中存在較大的誤差，那么接下來的加工工作就有可能受到較大的影響，常見的問題包括上一工序的定位誤差致使下一工序的位置誤差增加、上一工序的誤差復(fù)映致使下一工序的位置誤差增加等。大批量工件加工中如果出現(xiàn)這一類的問題，就可以應(yīng)用誤差分組法進行解決，即一道工序加工結(jié)束后，工作人員需要對工件的誤差情況進行分析，并以誤差的大小為依據(jù)將工件進行合理的分組，假設(shè)組數(shù)為N，那么分組后，各個組相應(yīng)的誤差范圍就會降低到原有誤差的1/N，此時再分別調(diào)整組內(nèi)的誤差即可提高加工的精度，降低整體誤差值。

5結(jié)語

綜上所述，毋庸置疑，機械零件質(zhì)量必然會影響機械的質(zhì)量，而加工精度是影響機械零件質(zhì)量的重要因素。為此，要想推進我國的工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，有必要重視采取措施提升機械零件加工精度，在分析影響零件加工精度因素的基礎(chǔ)上，積極探究減少誤差的方式，如加工誤差補償方式、就地加工零件方式以及減少原始誤差方式等，從而為零件的加工精度提供重要保障。