機械加工對精度加工制造的影響

張凱 楊勇 王家斌 王帥 田德棚 徐善明

摘 要：零部件是機械設(shè)備的基礎(chǔ)組成部分，是影響設(shè)備運行安全性與穩(wěn)定性的重要因素，并且決定了設(shè)備的使用性能，因此提高零件質(zhì)量是十分必要的，但在加工零件時受到機床、工藝、刀具等各類因素的影響，導(dǎo)致誤差難以避免，進而使得零件精度達不到生產(chǎn)標準，因此當前最重要的是了解影響零件加工精度的具體原因，并進行針對性處理，同時還可采用誤差補償?shù)确椒右蕴幚?，將誤差控制在合理的范圍內(nèi)，本文就對此問題進行了詳細探討。

關(guān)鍵詞：機械加工；精度加工制造；影響

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.010

0 引言

機械加工是一項較為復(fù)雜的工作，原因在于加工過程中存在許多較難控制的因素，一旦機床、刀具或工藝任一方面出現(xiàn)偏差，都會影響零件精度，進而影響機械設(shè)備的使用性能，因此企業(yè)應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，分析誤差的特點及成因，提前制定好預(yù)防措施，并對整個加工過程加大控制力度。本文就對此問題進行了具體分析。

1 影響因素

（1）機床自身因素。如果機床本身就存在誤差，必然會影響零件加工的精度，具體來說，機床方面的誤差主要包括以下幾種。第一是主軸回轉(zhuǎn)誤差。加工零件必須以主軸為準，其屬于機床加工的核心部件，因此一旦出現(xiàn)偏差，必然會影響零件精度。第二是導(dǎo)軌誤差，其是機床在運行過程中的一項較為基礎(chǔ)的條件，對于零件各部分位置的確定具有重要作用[1]。但此類誤差較為常見，安裝質(zhì)量也處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)，進而導(dǎo)致機床整體產(chǎn)生偏差，無法滿足零件的加工要求。第三是傳動鏈誤差，傳動鏈元件會隨機床運行時間的增加逐漸被磨損，進而影響加工精度。

（2）加工工具因素。在加工過程中通常會根據(jù)零件的特點選擇合適的刀具，必要時還需要采用一些特殊道具，而這類道具最容易形成誤差，普通道具的誤差相對較小，甚至可根據(jù)零件的精度要求直接忽略。另外，夾具的影響較為明顯，其主要作用是固定機床與刀具，避免兩者偏移，但夾具出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象也較為常見，最終導(dǎo)致零件的精準度無法滿足生產(chǎn)要求，因此需要嚴加控制。

（3）內(nèi)應(yīng)力因素。內(nèi)應(yīng)力會影響機械設(shè)備的穩(wěn)定性，進而導(dǎo)致零件變形。內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生與以下兩項因素有關(guān)。第一，在熱處理時零件的尺寸控制難度較大，容易導(dǎo)致尺寸不夠均勻，冷卻過程中也會出現(xiàn)同樣的狀況，最終都會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力[2]。第二，如果零件為細長狀，車銷后會因內(nèi)應(yīng)力而彎曲，進而影響零件的加工精度。

（4）工藝系統(tǒng)因素。工藝系統(tǒng)一旦受熱，必然會導(dǎo)致零件變形，在具體加工時誤差最高可達70%。機床與刀具數(shù)受熱時同樣會出現(xiàn)此種情況，并且變形更為明顯。另外，工藝系統(tǒng)在加工過程中通常會受到外力的影響，進而導(dǎo)致加工誤差較大，其中的原因主要包括以下兩個方面。第一是零件剛度。相對刀具而言，工件剛度較低，在切削力的共同作用下，必然會導(dǎo)致零件剛度不足，進而引發(fā)變形問題。第二是刀具剛度。采用外圓車刀加工時盡管因剛度過大會產(chǎn)生一定程度的形變，但通常情況下均能控制在合理的范圍內(nèi)，因此可直接忽略，但如果刀桿剛度較小，則會導(dǎo)致孔加工的精度無法滿足生產(chǎn)要求，鏜的直徑過小也會引發(fā)同樣的狀況。

2 提高加工精度策略

（1）分析誤差性質(zhì)。誤差可分為系統(tǒng)與隨機兩種類型，前者主要指的是批量加工零件時所產(chǎn)生的規(guī)律性誤差，可分為原理、制造等多種不同的類型[3]。后者主要是由于刀具受損或系統(tǒng)受熱所引起的。隨機誤差具有規(guī)律性，包括定位、內(nèi)應(yīng)力等多種類型。為了提高零件精度，必須區(qū)分誤差性質(zhì)，在具體解決的過程中首先需要了解誤差的大小與方向，明確其中的變化規(guī)律，而后進行針對性處理。隨機誤差較難控制且無法徹底消除，因此需要了解誤差根源，盡可能地將誤差所造成的影響降低至最小。

（2）誤差補償法。誤差補償法應(yīng)用范圍較廣，能夠消除誤差，主要操作方式是制造新的誤差，實現(xiàn)新舊誤差的結(jié)合，這樣便能抵消原本所產(chǎn)生的誤差，遵循的是正負相消的原理，只要兩個誤差一正一負且絕對值相等，就能夠互相抵消，對于提高加工精度具有重要作用。

（3）均化原始誤差。誤差均化法主要應(yīng)用于工件表面或者軸、孔的高精度加工，需要采用研磨工藝均化工件表面，實現(xiàn)兩個表面的磨合，進而逐步消除誤差[4]，在此過程中也能檢查與修正工件，進而達到高精度加工的目的，此種方法尤其適用于精密基準件，對于控制分度轉(zhuǎn)位誤差具有重要作用。

（4）優(yōu)化加工工藝。加工工藝與最終的加工精度密切相關(guān)，因此應(yīng)做好工藝的優(yōu)化處理，實現(xiàn)加工設(shè)備的更新?lián)Q代，了解老舊設(shè)備的現(xiàn)狀，明確設(shè)備各部件的磨損狀況，如果修補后仍無法滿足加工要求，則需要及時替換，代之以新的設(shè)備。同時還需要做好機械設(shè)備的養(yǎng)護工作，定期進行檢查，及時處理故障，確保設(shè)備性能較為穩(wěn)定，這樣也有助于延長設(shè)備的使用期限，進而幫助企業(yè)縮減投資成本。另外，企業(yè)還應(yīng)在工藝方面不斷進行探索，在實踐過程中研究新的加工方法，創(chuàng)造出符合企業(yè)生產(chǎn)要求的新工藝。

（5）提高人員技術(shù)水平。除了優(yōu)化工藝、分析并消除誤差外，加工人員也是一項較為重要的影響因素，因此需要通過培訓幫助人員了解影響加工質(zhì)量的因素，豐富人員的經(jīng)驗，促使人員在操作過程中能夠結(jié)合理論知識加以處理，并且還可將實踐經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為理論知識點，進而不斷總結(jié)加工經(jīng)驗，合理控制零件誤差。

3 結(jié)語

總而言之，零件誤差較為常見，原因在于加工過程較為繁瑣，刀具、溫度等各類因素都會影響原本的加工計劃，導(dǎo)致出現(xiàn)許多不可控因素，嚴重影響零件精度，因此企業(yè)需要將此問題重視起來，加大研究力度，制定好規(guī)避措施，通過誤差補償?shù)确椒皶r糾正誤差，并將零誤差作為加工目標，這樣才能保障零件質(zhì)量，促使企業(yè)實現(xiàn)長遠發(fā)展。本文就對此問題進行了深入探究。

參考文獻：

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