關(guān)于機(jī)械加工精度的影響因素分析及提高措施探討

【摘要】現(xiàn)實(shí)中，要想盡可能地縮小加工產(chǎn)品與理想設(shè)計方案間的誤差，就必須找出導(dǎo)致這些誤差產(chǎn)生的關(guān)鍵因素，并在此基礎(chǔ)上采取切實(shí)有效的應(yīng)對措施，為保障產(chǎn)品的加工質(zhì)量創(chuàng)造有利條件。本文對影響機(jī)械加工精度的主要因素進(jìn)行了分析，并就提升機(jī)加精度的措施進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工精度 影響因素 提高措施

【中圖分類號】TH161 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）45-0219-01

1.引言

在產(chǎn)品的研制過程中，首先要形成產(chǎn)品的設(shè)計方案，例如機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計圖紙；然后依據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行工藝設(shè)計；最后再根據(jù)工藝指導(dǎo)文件進(jìn)行零件的實(shí)際制造。在這一過程中，因為受到各種主、客觀因素的影響，導(dǎo)致最終加工出來的產(chǎn)品在規(guī)格參數(shù)上可能會和設(shè)計圖紙上的理想值間存在偏差，一般這個偏差越小，就說明機(jī)械加工的精度越高，產(chǎn)品的加工質(zhì)量也就越好。

現(xiàn)實(shí)中，為了提升產(chǎn)品的加工質(zhì)量，應(yīng)最大限度的確保機(jī)械加工精度與設(shè)計方案相符。而要落實(shí)這一點(diǎn)，就必須對當(dāng)前影響機(jī)械加工精度的因素進(jìn)行分析，并采取有針對性的措施來降低產(chǎn)品的加工誤差。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，對影響機(jī)械加工精度的主要因素進(jìn)行了分析，并就提升機(jī)加精度的措施進(jìn)行了探討，希望對機(jī)械加工工作能夠有所借鑒。

2.機(jī)械加工精度的涵義與內(nèi)容

機(jī)械加工精度指零件毛坯在經(jīng)過金屬切削加工后，所產(chǎn)生的幾何參數(shù)與設(shè)計圖紙中規(guī)定的理想值間的一致程度。如果偏差較大，則說明產(chǎn)品的加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，甚至影響到產(chǎn)品的后續(xù)使用。機(jī)械產(chǎn)品的加工精度需要在生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，如果誤差超過規(guī)定允許的范圍，那么就說明零件質(zhì)量不合格。為了防止企業(yè)因急功近利而忽視產(chǎn)品質(zhì)量，國家對機(jī)加精度制定了嚴(yán)格的等級標(biāo)準(zhǔn)（如圖1所示），一些特殊產(chǎn)品必須達(dá)到相關(guān)的規(guī)定精度等級，才允許投入到市場中。

機(jī)械產(chǎn)品的加工精度主要體現(xiàn)在尺寸、位置以及形狀精度這三個方面。尺寸精度主要指機(jī)械產(chǎn)品在經(jīng)過切削加工后，其產(chǎn)生的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計理想尺寸間的一致程度，二者的誤差必須滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求或控制在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；位置的精度指機(jī)械產(chǎn)品在經(jīng)過金屬切削加工后，基準(zhǔn)面與加工面間的位置關(guān)系；形狀精度則是指機(jī)械產(chǎn)品在經(jīng)過切削加工后，所產(chǎn)生的零件實(shí)際形狀與理想形狀間的一致程度。

3.機(jī)械加工精度的影響因素分析

（1）加工原理誤差

加工原理誤差是指工作人員對成型的產(chǎn)品進(jìn)行打磨時所產(chǎn)生的誤差。一方面，它可能對產(chǎn)品的外形輪廓造成了改變，沒有依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適度修改；另一方面，工作人員混淆了加工制造原理，使實(shí)際加工位置出現(xiàn)了改變。

（2）機(jī)床誤差

作為機(jī)械加工過程中使用的主要設(shè)備，機(jī)床誤差是影響最終產(chǎn)品加工精度的主要因素。具體而言，機(jī)床誤差可以被歸納為以下三個方面：第一，主軸回轉(zhuǎn)誤差。在金屬切削加工過程中，一般刀具或工件會被裝夾在主軸上，然后伴隨主軸旋轉(zhuǎn)，通過刀具和工件間的相對運(yùn)動軌跡來實(shí)現(xiàn)切削加工。但如果主軸存在回轉(zhuǎn)誤差，那么這個誤差就比如會反映到零件的加工表面上，進(jìn)而導(dǎo)致零件也出現(xiàn)加工誤差。第二，機(jī)床導(dǎo)軌誤差。很多機(jī)床中都有導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)對工件或刀具的平移操作。但如果導(dǎo)軌本身存在誤差，那么就必然會影響到零件的加工質(zhì)量。第三，機(jī)床傳動鏈誤差。機(jī)床的傳動鏈誤差具體表現(xiàn)為鏈條的起始點(diǎn)與終點(diǎn)不具有連貫性，而這也同樣會影響到產(chǎn)品加工質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致誤差產(chǎn)生。

（3）刀具的幾何誤差

機(jī)械加工的本質(zhì)是利用刀具來完成對零件毛坯的減材加工，所以刀具形狀對于產(chǎn)品加工精度有著直接影響。現(xiàn)實(shí)中，一些成型刀具的形狀和大小如果與加工產(chǎn)品之間存在不相符的情況，那么就必然會導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)較大的加工誤差。

4.提高機(jī)械加工精度的措施

（1）減少原始誤差的產(chǎn)生

在機(jī)械加工的過程中，原始誤差會對最終的產(chǎn)品加工精度產(chǎn)生極為不利的影響，所以要想提升機(jī)加精度，就必須采取措施來減少原始誤差。具體而言，可以通過提高機(jī)床、刀具以及夾具的精度來有效降低工藝系統(tǒng)因受力變形等原因而產(chǎn)生的誤差，進(jìn)而降低原始誤差的影響。另外，要針對具體的加工環(huán)境，分析導(dǎo)致原始誤差產(chǎn)生的具體原因，并采取有針對性的措施來提高機(jī)械加工精度。對于精密產(chǎn)品的加工來說，要在幾何精度、工藝系統(tǒng)剛度以及控制加工變形等方面進(jìn)行綜合提高，這樣對保障精密零件的生產(chǎn)質(zhì)量有積極意義。

（2）做好誤差的預(yù)防工作

除了盡可能地降低原始誤差之外，還可以采用誤差分組、誤差轉(zhuǎn)移等方法來減小和改變加工誤差，進(jìn)而促使產(chǎn)品加工精度滿足要求。但這種方法也存在一定的局限性，當(dāng)機(jī)械加工精度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，采用誤差預(yù)防法的成本會大幅提升。

（3）優(yōu)化和完善機(jī)械加工工藝

要想提升產(chǎn)品的加工精度，就必須對整個工藝過程進(jìn)行完善和優(yōu)化。例如對一些老舊設(shè)備進(jìn)行更換，引進(jìn)加工精度更高、加工過程變形更小的現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備。此外，采用多軸聯(lián)動數(shù)控加工機(jī)床和數(shù)控中心來替代普通機(jī)床，也可以使企業(yè)的加工質(zhì)量水平得到顯著提升。

5.結(jié)束語

綜上所述，要想盡可能地縮小加工產(chǎn)品與理想設(shè)計方案間的誤差，就必須找出導(dǎo)致這些誤差產(chǎn)生的關(guān)鍵因素，并在此基礎(chǔ)上采取切實(shí)有效的應(yīng)對措施，為保障產(chǎn)品的加工質(zhì)量創(chuàng)造有利條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇旭，張欣.影響機(jī)械加工精度的因素與提高措施[J].工業(yè)，2017，（2）：286-287

[2]張巖.機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015， （3）：41

作者簡介：

郭曉（1987-），女，漢族，本科，寧夏銀川市人，研究方向：專業(yè)機(jī)械工程及自動化。endprint