影響機械零部件加工精度的主要因素及解決對策

栗振

摘要：伴隨著現(xiàn)當(dāng)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，機械設(shè)備當(dāng)中對機械零部件加工所表現(xiàn)出來的精度要求以及標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。在針對機械零部件加工的時候，大多都會受到外界許多不良因素的影響，導(dǎo)致加工精度有所欠缺，如果不能夠更科學(xué)的解決這些問題，就會導(dǎo)致整個機械加工質(zhì)量難以得到有效的保障，進而影響后期機械設(shè)備生產(chǎn)的質(zhì)量以及安全性等。由此，本文主要針對機械零部件加工精度的影響因素以及解決方案進行研究，希望通過零部件的加工精度來進一步提升機械零部件生產(chǎn)的品質(zhì)，同時為提升機械的安全性和質(zhì)量打下堅實的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：機械零部件;加工精度;主要因素;解決對策

0? 引言

在機械零部件加工質(zhì)量的衡量指標(biāo)當(dāng)中，主要包括加工的精度以及表面加工質(zhì)量等多個方面，在現(xiàn)實的加工過程當(dāng)中，由于整個加工環(huán)境的溫度、工藝系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的幾何誤差、工件的內(nèi)應(yīng)力重新分布所引起的一些變形誤差等多方面的影響因素，進而導(dǎo)致了整個機械加工工具以及工件所表現(xiàn)出來的正確位置能夠產(chǎn)生相應(yīng)的偏移性特點，促使機械零部件與現(xiàn)實情況之下所表現(xiàn)出來的定位之上存在一定的差異性特點，這樣一種差異性會對機械零部件的加工精度上產(chǎn)生很大的影響。由此，為了在發(fā)展過程當(dāng)中在不增加制造成本的基礎(chǔ)之上，盡可能的提升機械零部件的加工精度，相關(guān)工藝人員則需要結(jié)合產(chǎn)品自身的特點與現(xiàn)實成產(chǎn)條件分析，采用較高精度的加工設(shè)備、工裝夾具、加工工藝等一系列的優(yōu)化措施，進而有效提升整體機械零部件后期的加工精度與品質(zhì)。

1? 機械零部件加工精度的影響因素

機械零部件加工的精度對零部件后期的使用具有重要的影響，在現(xiàn)實加工過程當(dāng)中，許多外界的因素都會影響機械零部件的加工，經(jīng)過總結(jié)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 機械零部件加工工藝原理產(chǎn)生的誤差

對于機械零部件加工工藝原理誤差來說，主要指的是在針對機械零部件加工的時候，由于加工的方法、計算方式選用不同，也會導(dǎo)致機械零部件加工當(dāng)中出現(xiàn)細微的誤差[1]。而這些誤差的形成大多都是加工方法的選取以及計算方式的不同進而引發(fā)的。例如：在車削模數(shù)蝸桿實踐過程當(dāng)中，大多采用配換齒輪來對其進行加工。工藝原理在整體工序表現(xiàn)過程當(dāng)中，渦輪螺距數(shù)值主要以mπ進行表現(xiàn)[2]。但是，在實際加工的時候，由于機床配換齒輪的時候，所表現(xiàn)出來的齒數(shù)參差不齊，并存在局限性，這時候就只能夠通過π進行選取近似值來予以計算，而近似值的選取無疑在無形當(dāng)中產(chǎn)生相應(yīng)的誤差;又如：通常運用齒輪滾展開加工，這當(dāng)中主要是以漸開線齒輪作為重要加工工序，此時多以蝸桿代替漸開線基本的蝸桿，也會因此而出現(xiàn)不同程度的誤差。

1.2 機械零部件加工受力變形產(chǎn)生的誤差

在機械零部件的加工過程當(dāng)中，機械零部件在后期的裝夾、高速的運轉(zhuǎn)以及整個加工過程當(dāng)中，都會受到一定的壓力或者溫度的影響，導(dǎo)致整個機械零部件在加工過程當(dāng)中出現(xiàn)變形的情況[3]。加工過程當(dāng)中產(chǎn)品外部形態(tài)產(chǎn)生變化，這種情況會導(dǎo)致機械加工原有的狀態(tài)和模式遭受破壞，影響刀具位置進而產(chǎn)生誤差。除此之外，在加工的時候如果外部產(chǎn)生變形，那么在工件內(nèi)部應(yīng)力也會隨之產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)變，這就導(dǎo)致整個機械加工部件在加工完成之后，產(chǎn)品原有的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)也由此產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)變，進而影響了整個加工工件應(yīng)當(dāng)具有的精度。除此之外，在加工過程當(dāng)中，工件加工所處溫度有所變化，也會對加工的刀具以及車身的剛度、硬度產(chǎn)生影響，導(dǎo)致加工零部件的時候出現(xiàn)誤差，并導(dǎo)致機械零部件整個加工過程都會存在一定的誤差性[4]。

1.3 機械零部件加工工藝上產(chǎn)生的誤差

在傳統(tǒng)的機械零部件加工過程當(dāng)中，操作人員在針對機床予以操作的過程當(dāng)中，整個機械零部件所表現(xiàn)出來的加工精度也會受到操作人員的主觀因素以及操作是否規(guī)范化等因素的影響。除此之外，還與進行機械加工操作人員的專業(yè)技術(shù)能力有著非常密切的聯(lián)系。伴隨著現(xiàn)當(dāng)代社會的快速發(fā)展，數(shù)控機床也逐漸在機械加工過程當(dāng)中得到了很大的普及，但是在針對機床后期的操作步驟上依舊需要通過相應(yīng)的程序編制、位置檢測、伺服驅(qū)動機構(gòu)以及數(shù)控裝置予以完成。而在后期的操作過程當(dāng)中，如果這些步驟當(dāng)中出現(xiàn)一處不準(zhǔn)確的話，就會導(dǎo)致整個機械產(chǎn)品的加工過程產(chǎn)生很大的誤差。與此同時，加工工藝系統(tǒng)也會導(dǎo)致溫度過熱進而引發(fā)變形，而對于發(fā)生熱變所產(chǎn)生的原因主要可以劃分為以下幾個方面：首先，刀具表面熱容量以及體積上都會逐漸變小，導(dǎo)致整個熱量過度集中在切削的位置，較高的溫度就會對所加工的工件產(chǎn)生影響;其次，機床在長時間的運行過程當(dāng)中成為一種熱源，而對于機床來說，整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且散熱也不夠均勻，這就導(dǎo)致機床在不同部位的溫度表現(xiàn)上有所不同，所對加工部件不同部位的變形程度也不同，進而引發(fā)誤差的出現(xiàn);最后，在加工工件過程當(dāng)中，由于受到摩擦以及其他原因產(chǎn)生熱變，所引發(fā)的誤差。

2? 提升機械零部件加工精度的主要策略

在針對零部件加工的時候，影響加工精度的因素大多不可規(guī)避，但是作為研究人員和操作人員，可以通過降低外界影響因素進而不斷提升加工的精度，如：

2.1 減少機械零部件加工工藝原理產(chǎn)生的誤差

減少機械零部件加工工藝原理產(chǎn)生的誤差，其實就是進一步改善整個機械零部件加工過程當(dāng)中所選用的一些加工方法以及計算方式，由此提升機械零部件的整體加工精度。在針對機械零部件進行加工之前，需要針對可能會產(chǎn)生的誤差原因以及原理內(nèi)部當(dāng)中的因素進行深入分析和總結(jié)[5]。而在此時，基準(zhǔn)的選擇則會對整個機械加工后期的精度具有非常大的影響，這種影響直接決定后期的加工精確度[6]。由此，需要進行精確的定位，并且找尋準(zhǔn)確的方法，保證設(shè)計基準(zhǔn)以及加工的工序基準(zhǔn)表現(xiàn)出重合一致性的特點，進而不斷提升機械零部件整體的加工精度。機械零部件加工變形主要是在整個機械加工的全過程，而且大多不利于后期保證機械零部件加工的精度。要想在機械零部件加工過程當(dāng)中進一步提升機械零部件加工的精度，就必須要進一步減少加工零部件過程當(dāng)中引發(fā)零部件變形的量，這時候，可以通過調(diào)整機床夾具、刀具與零件之間的距離以及加工速度、加工深度，控制機械加工過程中所產(chǎn)生的切削力、離心力、夾緊力以及加工溫度的方法，總結(jié)經(jīng)驗，尋找最佳的零件加工工藝方法[7]。

2.2 降低機械零部件加工工序中的誤差

針對機械零部件加工的時候，降低加工工序當(dāng)中的誤差則需要根據(jù)傳統(tǒng)的加工工序來進行分析和探索，將傳統(tǒng)加工中存在的誤差以及不合理的內(nèi)容進行轉(zhuǎn)變，并針對機械零部件加工工序和尺寸予以合理的劃分，并嘗試多次加工之后，不斷提升機械零部件加工的精度。在機床刀具加工零部件的時候，位置產(chǎn)生變動、型號選擇不同等，也會導(dǎo)致后期產(chǎn)生誤差，需要關(guān)注這兩方面的內(nèi)容[8]。除此之外，也可以采用均化的方式以及方法，不斷降低機械零部件加工當(dāng)中的誤差。并且通過反復(fù)的加工和實驗，精確驗證相關(guān)數(shù)據(jù)，從中尋找出誤差產(chǎn)生的原因，有針對性的采用相應(yīng)的方法進行改善，不斷降低加工過程當(dāng)中產(chǎn)生的工序誤差等。

2.3 降低機械零部件加工操作上的誤差

加工機械零部件主要可以分為兩種不同的方式：其一，傳統(tǒng)的以人工為主的操作機床的方式予以加工[9];其二，是現(xiàn)當(dāng)代普及率較高且比較流行的采用數(shù)控機床的方式予以加工。在傳統(tǒng)以人工加工為主的操作方法上，機械零部件所表現(xiàn)出來的加工精度往往與操作人員對技術(shù)的掌握程度以及熟練程度有關(guān)[10]。傳統(tǒng)的人工機械零部件加工方式大多可以通過提升加工人員的專業(yè)技術(shù)能力，規(guī)范加工人員的操作規(guī)范以及工作態(tài)度等形式，來進一步提升機械零部件的加工精度;而對于數(shù)控機床這樣一種機械零部件加工操作過程當(dāng)中，主要涉及的是有關(guān)程序的編制、位置檢測、數(shù)控裝置運行以及伺服驅(qū)動機構(gòu)控制等相關(guān)操作步驟。要想在機械零部件加工過程當(dāng)中有效的增強數(shù)控加工的精確度，并且進一步完善數(shù)控操作當(dāng)中的程序代碼，仿制代碼錯誤引發(fā)的加工誤差。另外，要完善對數(shù)控裝置的檢測和管理，并逐步降低整個加工過程當(dāng)中的不規(guī)范性也只有這樣，才能夠進一步提升機械零部件加工的精確度，規(guī)避由于人為因素導(dǎo)致整個加工出現(xiàn)不同程度的誤差。

3? 結(jié)論

綜上所述，在整個機械零部件加工過程當(dāng)中，影響精度的因素有許多，本文主要通過針對機械零部件加工工藝原理產(chǎn)生的誤差、機械零部件加工受力變形產(chǎn)生的誤差、機械零部件加工工藝上產(chǎn)生的誤差這三方面的原因入手，分析機械零部件在加工過程當(dāng)中受到這三種因素帶來的偏差進而導(dǎo)致后期的制作過程當(dāng)中產(chǎn)生相應(yīng)的誤差，進而進一步探究在后期應(yīng)當(dāng)運用以下幾種方式提升加工的精確度：首先，在整個機械零部件建工的時候，上到工序當(dāng)中所表現(xiàn)的工件誤差大多會導(dǎo)致整個工序產(chǎn)生變化，而此時的誤差也會導(dǎo)致工序后期加工的時候誤差不斷擴大，定位的誤差也會導(dǎo)致整體加工成本和工序的誤差范圍進一步擴大。為了能夠有效的規(guī)避這些難題，在針對工件進行大批量的加工過程當(dāng)中，可以運用誤差分組法，也就是上道工序加工后的零件按照誤差大小劃分分成N組，每一組的誤差范圍進一步縮小到起初的1/N，然后在針對不同分組當(dāng)中的誤差進行調(diào)整，進一步較小誤差進而提升零部件加工精度的最終目的，也為零部件加工精確度的優(yōu)化提供重要的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]趙淑琴.淺析如何減少機械加工誤差提高機械加工精度[J].中國設(shè)備工程，2020（01）.

[2]楊瑩.裝備制造業(yè)關(guān)于機械加工精度的探討探究[J].南方農(nóng)機，2018（23）.

[3]葉文超.影響機械加工精度的因素及提高措施探析[J].科技風(fēng)，2019（04）.

[4]王書華.關(guān)于提高機械加工精度的工藝技術(shù)分析[J].中外企業(yè)家，2018（32）.

[5]樊強博.影響機械加工精度的相關(guān)因素研究[J].設(shè)備管理與維修，2019（04）.

[6]李建聰.探討影響機械加工精度的因素[J].教育教學(xué)論壇，2019（26）.

[7]侯建國.機械加工精度的影響因素及提高措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（07）.

[8]馬紅梅.機械加工精度的影響因素及提高措施[J].技術(shù)與市場，2019（12）.

[9]崔若飛，肖琦.機械加工精度的影響因素及提高措施研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（12）.

[10]武利鋒.提高機械加工精度的具體方案研究[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2018（08）.