機械零件加工精度影響因素分析

張野

凌源鋼鐵股份有限公司 遼寧凌源 122500

1 機械零件加工精度的主要影響因素

機械幾何精度的主要影響因素包括刀具精度、主軸回轉精度、機床定位精度等。刀具是機械加工時與零件直接接觸的重要部件，其精度會對零件生產(chǎn)精度產(chǎn)生直接影響，特別是精密工件，在加工時對工藝的要求特殊，對刀具的幾何精度要求頗高。實際加工時刀刃與零件間的直接摩擦還會產(chǎn)生互相影響，零件受影響會出現(xiàn)表層甚至內(nèi)部的損傷，進而影響精度和耐久度，而刀具使用過久、保養(yǎng)不當或過分磨損會導致被加工的零件的精度下降。主軸在回轉時產(chǎn)生的誤差會間接影響刀具操作的精度，如車床加工零件時，其主軸帶動加工機械運轉加工，其回轉受多種因素影響出現(xiàn)誤差，會使工件偏離加工軸線，導致出現(xiàn)加工誤差[1]。

2 當前零件加工精度存在的問題

首先，機械精度不夠。加工時出現(xiàn)幾何誤差的原因，除去自然磨損，主要與加工工藝有關。如果加工方法在設計時存在誤差或精準不夠，會直接影響精度，生產(chǎn)零件設備的幾何誤差和系統(tǒng)的準確度也是影響加工工藝，進而影響零件精度的重要因素。此外，工作人員操作機器出現(xiàn)失誤，或保養(yǎng)、維修等方面存在不足也會對零件加工精度造成較明顯的影響。其次，加工方法在原理上出現(xiàn)誤差，會導致嚴重的加工錯誤。加工原理的誤差主要是工作人員在使用加工工具的過程中產(chǎn)生的，如生產(chǎn)工具使用不當，就會導致加工方法的不適用，一些員工對各種加工材料和加工方法不夠了解，運用相似的加工材料或加工方法，最終導致無法精準進行基于正確加工原理的加工，此類不規(guī)范的操作不僅會影響加工的精度，還會增加加工成本，損害企業(yè)效益。

3 受力形變對零件加工精度的影響

零件加工機床由床身、夾具等部分構成，加工零件進入機床內(nèi)部后，自身運行和加工過程會受多種力的共同作用，包括刀具的斜削力和夾具夾力等。在不同方向、大小力的共同作用下，車床內(nèi)部的零部件易產(chǎn)生疲勞，出現(xiàn)一定程度的形變，如果形變嚴重，會導致無法修復，而不同程度的形變還會對零件精度產(chǎn)生不同的影響。機械受力變形可分為受外力和殘余應力兩個方面，刀具、零件剛度產(chǎn)生對車床的外力，如刀桿剛度小于加工標準，則會在加工時因剛度不足出現(xiàn)變形。焊接或者在澆筑零件后，零件的溫度下降產(chǎn)生殘余應力，發(fā)生一定程度的形變，影響零件加工精度。零件加工時受力出現(xiàn)變形是實際加工中最常見的導致零件出現(xiàn)精度不足的原因。除去零件受熱冷卻后產(chǎn)生殘余應力導致變形這一原因，系統(tǒng)受力出現(xiàn)變形導致機械位置產(chǎn)生變化，是影響加工精度的又一原因，而且系統(tǒng)受力還會影響機械運行的壽命。系統(tǒng)受力發(fā)生變形主要是零件加工時實際運行強度不合理造成的，機械運作持續(xù)時間過長，高強度工作會使系統(tǒng)零件處在長期受力、高負荷的狀態(tài)，較易出現(xiàn)零部件位置偏移甚至變形等狀況[2]。

4 減少機械零部件加工精度誤差的措施

4.1 加工誤差補償方式

在具體的作業(yè)環(huán)境中，通過加工誤差補償方式可以很有效地減少誤差并提高精度，具體可以分為以下兩種補償方式：首先，在實際加工中，將精度較高的零件作為根本，在尺寸測量過程中，要根據(jù)其進行對比，促使偶件實現(xiàn)自動配磨。其次，零件尺寸的實時測量能夠促使刀具與設備位置實現(xiàn)良好的控制匹配，因此，必須注重在線檢測的開展。總之，實際的作業(yè)環(huán)境中，加工誤差補償值是一個動態(tài)化的數(shù)值，對于提高精度很有必要。

4.2 在最大程度上降低外力干擾零件加工

第一，機械加工設備的詳細檢查是加工工作開展的基礎和前提。專業(yè)人員一旦發(fā)現(xiàn)設備構件間較為緊密的契合度出現(xiàn)偏差時，必須及時做出快速處理，以確保加工過程的順利開展。第二，企業(yè)應當注重設備的保養(yǎng)工作，安排專業(yè)人員進行設備的定期維護以及表面打磨，這樣做可以在很大程度上消除零件加工過程存在的誤差，同時，設備表面與零件間摩擦力減少可以提高零件的使用壽命，有利于得到高質量的零件，不斷地提高企業(yè)自身的經(jīng)濟效益。因此，降低外力干擾零件加工可以充分避免加工精度遭受影響。

4.3 對溫度進行合理控制

第一，如果零件加工設備處于高溫環(huán)境，超出零件可承受范圍，就需要及時進行冷卻操作，對設備進行降溫處理后再進行利用；第二，做好零件的打磨工作，因為零件在接觸機床砂輪的過程中，會產(chǎn)生摩擦，循環(huán)工作的過程中，溫度也會隨著升高，容易發(fā)生熱變形，所以，需要注意觀察，做好冷卻工作。

4.4 減小加工設備和工具的誤差

首先，機床不僅是企業(yè)必要的工業(yè)化生產(chǎn)設備，還是機械零部件加工精度的重要組成部分。因此，在購買機床時保證質量和符合正規(guī)標準的同時，還要確保機床的規(guī)格參數(shù)與加工設備的統(tǒng)一性。要想降低機械設備的誤差，就需要對機床進行全方面的檢查，從而發(fā)現(xiàn)導致誤差的原因，為了避免問題反復出現(xiàn)，對機床定期的清理和保養(yǎng)必不可少。其次，關于量具、夾具、刀具、角度和檢驗棒的各項指標要做到高度精準，嚴格進行檢查和檢驗，保障相關的輔助用品規(guī)格參數(shù)時刻保持在規(guī)定范圍內(nèi)，避免導致機械加工產(chǎn)生誤差。在運作過程中，時刻發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而減少因外力干擾造成設備變形磨損產(chǎn)生誤差。

5 結語

綜上所述，在機械零件加工過程中，影響加工精度的因素具有多樣性和不確定性，要想有效保證零件加工精度得到有效的控制，必須對相應工藝要點和影響因素進行深入分析和了解，針對實際存在的情況和問題，制定科學有效的加工方案，從而提升機械零件加工精度，實現(xiàn)制造行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展[3]。