機(jī)械加工精度的影響因素及提高策略研究

孫國坤

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動了各個行業(yè)的快速發(fā)展，在較大程度上也促進(jìn)了機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展。在進(jìn)行機(jī)械加工制作時，往往會涉及較多環(huán)節(jié)，這就牽扯到各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量保障問題。在進(jìn)行機(jī)械加工前期，為了保證施工操作的質(zhì)量，避免制造出來的產(chǎn)品精細(xì)度達(dá)不到客戶的要求以及圖紙方案的要求，這就需要在施工時充分考慮影響機(jī)械加工精度的不利因素，避免企業(yè)遭受經(jīng)濟(jì)損失。本文主要闡述了影響機(jī)械制造的不利因素，并且設(shè)法通過減少機(jī)械制造施工中產(chǎn)生的誤差，轉(zhuǎn)移誤差以及利用電子計(jì)算機(jī)的高科技提升產(chǎn)品加工精度。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度 影響因素 策略研究

中圖分類號：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0187-02

在機(jī)械加工生產(chǎn)制造行業(yè)，衡量產(chǎn)品的質(zhì)量主要是通過監(jiān)測產(chǎn)品的加工精度，這會直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械加工的過程繁多復(fù)雜，對于理論知識的要求也是極高的，在進(jìn)行加工制作時，產(chǎn)品加工精度體現(xiàn)在加工步驟的每一個環(huán)節(jié)。因此，要提升機(jī)械加工精度就必須具體問題具體分析，結(jié)合實(shí)際操作的制造需求采用適宜的技術(shù)工藝，最大限度地降低產(chǎn)品生產(chǎn)加工誤差，這樣可以有效提升產(chǎn)品精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)階段，對于機(jī)械加工精度的研究主要分為統(tǒng)計(jì)分析法和單因素分析法。統(tǒng)計(jì)分析法主要應(yīng)用于大批量的機(jī)械生產(chǎn)，是采取統(tǒng)計(jì)學(xué)上的抽樣調(diào)查，在同一批產(chǎn)品加工零件中隨機(jī)抽取部分機(jī)械零件，分析這些零件所存在的誤差，進(jìn)行對應(yīng)解決。關(guān)于單因素分析法，主要是忽略某些細(xì)小的零件誤差，主要針對可能會影響產(chǎn)品精度的最大誤差。

1 影響機(jī)械加工精度的因素

1.1 機(jī)械加工設(shè)備存在誤差

設(shè)備誤差是影響機(jī)械加工精度最大因素，由于機(jī)械加工零件都是在加工機(jī)床上完成的，一旦機(jī)床產(chǎn)生較大誤差，會增加其生產(chǎn)機(jī)械零件的誤差，從而影響產(chǎn)品精度。

1.2 主軸承回轉(zhuǎn)誤差

在正常情況下，機(jī)床主軸應(yīng)該處于每一瞬間的回轉(zhuǎn)中心線的空間位置，就相當(dāng)于一個固定的參考系統(tǒng)。但是在實(shí)際操作中，軸承支撐主軸承的軸徑，安裝在主軸箱的孔內(nèi)，齒輪和傳動件也安裝在主軸承上，主軸承的工作機(jī)結(jié)構(gòu)的振動，軸承的支承端面和缺陷沒有垂直于中心線等原因，導(dǎo)致主軸承回轉(zhuǎn)中心線的空間位置處于移動狀態(tài)，這對機(jī)械加工產(chǎn)品的精度造成很大的誤差。

1.3 導(dǎo)軌誤差

機(jī)床導(dǎo)軌決定著機(jī)床各個部件的所處位置，是機(jī)床運(yùn)行的基準(zhǔn)。導(dǎo)致導(dǎo)軌誤差主要是：（1）軌道在制造過程中沒有進(jìn)行嚴(yán)格的精準(zhǔn)要求，產(chǎn)生誤差。（2）導(dǎo)軌在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的自身零件的磨損。

1.4 夾具定位誤差

作為機(jī)床加工精度的衡量標(biāo)準(zhǔn)，在部件生產(chǎn)過程中，夾具定位誤差會造成理想狀態(tài)下定位基準(zhǔn)與實(shí)際情況下的定位基準(zhǔn)產(chǎn)生偏差，這是在進(jìn)行夾具加工時，會有一個較大的變動量，它會延長切削的進(jìn)度，導(dǎo)致零件精準(zhǔn)產(chǎn)生誤差。

1.5 傳動鏈誤差

機(jī)床運(yùn)行的精度主要表現(xiàn)在傳動鏈誤差，造成傳動鏈產(chǎn)生誤差的原因是：（1）在裝配過程中，傳動鏈的各組成元件產(chǎn)生的誤差；（2）機(jī)器在運(yùn)行操作時昌盛的機(jī)器磨損，導(dǎo)致誤差產(chǎn)生。

1.6 機(jī)械加工誤差

機(jī)械加工的誤差是在機(jī)械加工過程中產(chǎn)生，主要是因?yàn)橐韵聨讉€方面：

（1）在進(jìn)行機(jī)械加工時，由于切削力切點(diǎn)位置的不確定，導(dǎo)致整體加工系統(tǒng)發(fā)生軌道偏差，造成機(jī)械表面誤差。

（2）在進(jìn)行零件加工時，由于零件具有不同的毛坯形狀和材料硬度，會使切削力發(fā)生改變，造成工藝變形。

（3）在機(jī)床運(yùn)行時會產(chǎn)生大量的熱量，熱量的釋放會造成機(jī)床發(fā)生形變，會加大其加工零件的誤差，影響機(jī)械加工的精度。

（4）在進(jìn)行部件生產(chǎn)時，會進(jìn)行產(chǎn)品切削，長時間的運(yùn)作會導(dǎo)致切削刀產(chǎn)生熱量發(fā)生形變，在這時進(jìn)行的部件切削就會造成部件的形狀與預(yù)期產(chǎn)生誤差，影響產(chǎn)品精度。

1.7 人為造成的誤差

操作人員在機(jī)械加工環(huán)節(jié)主要是對部件進(jìn)行固點(diǎn)定位，假使人工定位偏離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定位，會造成機(jī)械誤差。現(xiàn)階段的加工技術(shù)還不能完全脫離人工操作，因此，在每一個加工環(huán)節(jié)都需要配備技術(shù)人員進(jìn)行加工參與，而人工操作難免會導(dǎo)致加工誤差。在完成產(chǎn)品加工后，還需要保證產(chǎn)品的尺寸符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，這一環(huán)節(jié)的質(zhì)檢工作也是有人工完成，這就造成檢驗(yàn)階段的誤差。

2 提高機(jī)械加工精度的策略研究

2.1 降低機(jī)械生產(chǎn)誤差

由于機(jī)械設(shè)備自身存在的質(zhì)量與精度問題，這就導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中零件的精度與質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，促使企業(yè)加大對機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)與精度調(diào)整。機(jī)械設(shè)備的量具和機(jī)床的誤差會影響產(chǎn)品精度，所以，應(yīng)當(dāng)通過降低機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過程中自身磨損和熱量釋放，這樣才可以有效降低生產(chǎn)設(shè)備對加工產(chǎn)品的影響。這提示操作人員利用反向車削法進(jìn)行細(xì)長軸的加工，這樣可以大幅度降低切削刀產(chǎn)生熱變形情況。在確保加工設(shè)備的精度前提下進(jìn)行高精度部件的加工，可以從提高加工設(shè)備的幾何精度、整體硬度、表面剛度等方面入手，有效避免加工設(shè)備熱變形情況發(fā)生。

2.2 結(jié)合高科技手段提升機(jī)械加工精度

現(xiàn)階段，智能化高科技已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在社會的各個領(lǐng)域，機(jī)械加工行業(yè)的智能化應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入成熟階段，就比如目前的數(shù)控機(jī)床技術(shù)，已經(jīng)普遍應(yīng)用到生產(chǎn)加工的各個環(huán)節(jié)。技術(shù)人員可以利用高科技手段對機(jī)械生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)存在的較大誤差，能夠及時進(jìn)行措施應(yīng)對，這樣可以將部件的精度提升到最高位置。

2.3 補(bǔ)償誤差

加工工藝在原始階段都會存在一定范圍內(nèi)的誤差，這可以使用誤差補(bǔ)償?shù)姆绞絹砉芾砗涂刂萍庸げ考木?。誤差補(bǔ)償是指通過補(bǔ)償方式、人為誤差對原始誤差的抵消和工藝系統(tǒng)原始誤差的抵消等方式降低產(chǎn)品加工誤差，提高機(jī)械加工精度。如果，那么人為誤差就要選擇正值；相反，如果原始誤差呈現(xiàn)正值狀態(tài)，人為誤差就要選擇負(fù)值，這要求在進(jìn)行誤差補(bǔ)償時，盡量平衡雙方的誤差值范圍，這樣才能降低產(chǎn)品加工誤差，達(dá)到提升機(jī)械加工精度的目的。endprint

2.4 誤差轉(zhuǎn)移法

這種誤差轉(zhuǎn)移法主要是將原始誤差的敏感方向移轉(zhuǎn)到不敏感方向，主要體現(xiàn)在機(jī)床專業(yè)的力變形，幾何精度與熱變形。誤差敏感方向與反映到零部件加工上的原始誤差有很大關(guān)系，在加工時，如果可以將誤差的敏感方向轉(zhuǎn)移到非敏感方向上，就能夠提升產(chǎn)品的加工密度。

如果機(jī)床自身的精度達(dá)不到要求，在進(jìn)行機(jī)床加工時為使機(jī)床精度符合部件加工標(biāo)準(zhǔn)，就要提升加工技術(shù)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，夾具定位技術(shù)以及部件性能，可以采用誤差轉(zhuǎn)移，將機(jī)床自身誤差轉(zhuǎn)移到零件自身精度高的地方。

2.5 誤差分組法

在部件加工時，如果上道工序存在部件誤差，就會影響下道工序的誤差允許值，導(dǎo)致下道工序的誤差增大，出現(xiàn)加工產(chǎn)品無法進(jìn)入另一道工序，造成誤差復(fù)映情況。為規(guī)避以上情況，在進(jìn)行數(shù)量較大的部件生產(chǎn)加工時，可以采用誤差分組法，分組法就是指將每一道工序的零件誤差按照大小分成若干組，這樣就會縮小每一組的誤差范圍，在降低這些誤差時進(jìn)行分組調(diào)節(jié)，這就能在一定程度上減小誤差，提升加工精度。

2.6 就地施工法

這種方法普遍運(yùn)用機(jī)械生產(chǎn)加工。加工期間，如果生產(chǎn)的部件沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)精度，技術(shù)人員需要就地對產(chǎn)品部件進(jìn)行二次加工，降低部件的誤差值，使部件的精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行產(chǎn)品就地加工時，對技術(shù)人員的專業(yè)水平有著較高要求，通常加工部件的構(gòu)造復(fù)雜，需要技術(shù)人員反復(fù)加工和修改，這樣才能使部件成為合格的產(chǎn)品。

3 結(jié)語

機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與加工環(huán)節(jié)的零部件生產(chǎn)質(zhì)量是緊密相連的，機(jī)械加工的精度又影響著機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。誤差存在于機(jī)械加工的各個環(huán)節(jié)，但是通過分析研究誤差產(chǎn)生的原因，進(jìn)行相應(yīng)的解決措施來減小誤差，提升機(jī)械加工精度，也就保證了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，這對我國工業(yè)生產(chǎn)制造的穩(wěn)固發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

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