機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施對策

鄭佳鵬

（廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施對策

鄭佳鵬

（廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州 510515）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械加工與生產(chǎn)逐漸向著精細(xì)化的方向發(fā)展，人們對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與精度提出了越來越高的要求，為了提升自身的競爭力，改善產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)對機(jī)械加工精度予以高度關(guān)注。機(jī)械加工的精度會對企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量造成較為直接的影響，而提高機(jī)械加工的精度能夠推動企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及競爭力的有效提升，企業(yè)必須對此予以關(guān)注。文中將對影響機(jī)械加工精度的主要因素進(jìn)行分析，并探究提高機(jī)械加工精度的有效對策。

機(jī)械加工精度；影響因素；提高措施

零件的尺寸、形狀以及表面粗糙度等都是衡量機(jī)械加工精度的重要因素，只有尺寸、形狀、表面粗糙度等都符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品才能夠達(dá)到合格的狀態(tài)。受到內(nèi)外部多種因素的影響，機(jī)械加工過程中將不可避免的出現(xiàn)一定的誤差，如果誤差過大，那么產(chǎn)品將無法達(dá)標(biāo)，必須返工重做，這對企業(yè)發(fā)展來說是極為不利的，如何提高機(jī)械加工精度是企業(yè)應(yīng)當(dāng)思考的關(guān)鍵性問題，對此展開探討有著重要意義。

1 機(jī)械加工精度的影響因素

（1）溫度。有時(shí)為了改造工件的外形，工作人員需要利用高溫等方式對工件進(jìn)行處理，以便于使零件硬度得到降低。但是在對工件進(jìn)行機(jī)械加工的同時(shí)，二者之間會出現(xiàn)摩擦等情況，時(shí)間一長，也會增加工件的問題，此時(shí)整個(gè)工藝系統(tǒng)中的問題就會明顯超過額定的加工問題，致使工件出現(xiàn)不聯(lián)系的變形，最終降低工件的實(shí)際精度。另外，加工機(jī)械也有可能會因此出現(xiàn)一定程度的變形，最終影響后期的產(chǎn)品加工。

（2）外力。機(jī)械產(chǎn)品也有可能受外力的影響而出現(xiàn)不良的形變，以毛材料加工為例，這些材料各個(gè)部分的硬度、質(zhì)地都是存在明顯的差異的，在加工的過程中，機(jī)械無法施力，就會導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。除此之外，如果加工中的著力點(diǎn)不同，或者受到其它外界因素的影響，都會有明顯的外力產(chǎn)生，最終影響加工的精度。

（3）幾何誤差。機(jī)械加工的過程中夾具、刀具、機(jī)床等都有可能存在明顯的幾何誤差，同時(shí)在長期使用的過程中機(jī)械也會被摸索，其誤差會進(jìn)一步加大。在工件加工的過程中，幾何誤差會反饋到工件上。通常情況下，零件都在機(jī)床上進(jìn)行加工，機(jī)床主軸、導(dǎo)軌、機(jī)床傳動鏈誤差等都會導(dǎo)致工件誤差的產(chǎn)生。

（4）加工原理。在工件加工切削刃輪廓軌跡以及近似成形運(yùn)動等都有可能導(dǎo)致形狀誤差的發(fā)生，這種原因引發(fā)的誤差就屬于加工原理誤差，常見的兩種加工原理誤差為滾刀加工誤差以及切削刃齒輪廓軌跡誤差。具體來說，從理論角度來看，滾刀的齒形應(yīng)當(dāng)是光滑的漸開線，但是由于滾刀刀齒數(shù)量較少，其齒形為折線，理論與實(shí)際之間存在明顯的原理誤差；從理論上來說，齒輪加工應(yīng)當(dāng)采取漸開線基本蝸桿，但是為了降低加工難度，通常會采取直廓基本蝸桿或阿基米德基本蝸桿展開工作，由此造成了原理誤差。

（5）工件內(nèi)應(yīng)力。在去除外部荷載以后，受到金屬內(nèi)部體積變化等因素的影響，工件中仍有應(yīng)力存在，在應(yīng)力完全消失以前工件內(nèi)部組織是會發(fā)生一定的變化的，此時(shí)工件精度也會受到相應(yīng)的影響。冷加工與熱加工都有可能導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生，如切削應(yīng)力、鑄造殘余應(yīng)力、冷矯直過程中的產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力等。在冷熱交替的影響下，工件會出現(xiàn)溫度不均勻的問題，繼而出現(xiàn)一定的內(nèi)應(yīng)力，如果不能及時(shí)處理，工件就會發(fā)生變形等不良問題。

2 機(jī)械加工精度的提高措施

（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(jìn)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(jìn)行具體分析，以工件加工的實(shí)際精度需要為依據(jù)，制定合理的加工改進(jìn)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(shí)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(shí)將彈簧后頂尖施加到車削上，使誤差可以有效降低。

（2）誤差補(bǔ)償法。誤差補(bǔ)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(fù)相消的原理，即針對當(dāng)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(shí)兩種誤差可以進(jìn)行抵消，最終提升加工的實(shí)際精度。在應(yīng)用這一方法展開誤差處理時(shí)應(yīng)當(dāng)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(bǔ)償法反而會進(jìn)一步加重誤差，降低加工精度。

（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(jìn)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）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(gè)程序，各個(gè)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(jìn)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(jìn)行分析，并以誤差的大小為依據(jù)將工件進(jìn)行合理的分組，假設(shè)組數(shù)為N，那么分組后，各個(gè)組相應(yīng)的誤差范圍就會降低到原有誤差的1/N，此時(shí)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。

3 結(jié)語

機(jī)械加工的過程中受到溫度、外力、幾何誤差、加工原理以及工件內(nèi)應(yīng)力等多種因素的影響，零件、產(chǎn)品將出現(xiàn)一定程度的誤差，雖然誤差是不可避免的，但是卻可以進(jìn)行有效的控制，企業(yè)在生產(chǎn)的過程中應(yīng)當(dāng)努力提升機(jī)械加工的精度，將誤差控制到合理的范圍內(nèi)。從當(dāng)前的機(jī)械加工情況來看，提高加工精度的措施包括直接減少誤差法、誤差補(bǔ)償法、誤差轉(zhuǎn)移法以及誤差分組法等，工作人員可以視實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.008