淺談如何提高機(jī)械加工的精度

曹鑒 胡磊磊 張煜華 陳俊燚 石瑞濤

摘 要：機(jī)械加工精度直接影響了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)還能夠保證企業(yè)不斷向著健康可持續(xù)的方向發(fā)展，具有十分重要的作用，在機(jī)械加工中，誤差是不可避免的，只有對(duì)誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施減少加工誤差，提高機(jī)械加工精度。本文中筆者簡(jiǎn)單介紹了機(jī)械加工精度，同時(shí)分析了影響機(jī)械加工精度的影響因素，并且提出了提高機(jī)械加工精度的一些措施，為機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提升提供了一定理論依據(jù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工精度;影響因素;提高措施

在機(jī)械加工工藝的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工件由于受力不均導(dǎo)致變形的問(wèn)題，因?yàn)樵趯?shí)際的機(jī)械加工中，一旦機(jī)械加工設(shè)備受力，相應(yīng)的位置就會(huì)發(fā)生變化，一旦其在形式上發(fā)生變化，就會(huì)直接影響機(jī)械加工設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致機(jī)械加工設(shè)備使用年限的減少。

一、簡(jiǎn)述機(jī)械加工精度

在機(jī)械加工過(guò)程中，由于各種因素的影響，加工出來(lái)的零件不可能與理想的要求完全符合，總會(huì)產(chǎn)生一些偏差。從保證機(jī)器的使用性能出發(fā)，機(jī)械零件應(yīng)具有足夠的加工精度，但沒(méi)有必要把每個(gè)零件都做得絕對(duì)準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)零件在機(jī)器上的功能，將加工精度規(guī)定在一定的范圍內(nèi)是完全允許的。所謂機(jī)械加工精度，也就說(shuō)零件加工處理完成后，其實(shí)際和理想的幾何參數(shù)之間的偏差。換言之，具有較高精度的機(jī)械加工產(chǎn)品，就會(huì)產(chǎn)生越小的誤差，相反就會(huì)有較大的誤差，因此國(guó)家為了嚴(yán)格要求加工精度，制定了相對(duì)嚴(yán)格的公差標(biāo)準(zhǔn)。

二、影響機(jī)械加工精度的因素

刀具和夾具在加工的過(guò)程中也是精度控制的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗鼈兪羌庸み^(guò)程中經(jīng)常要使用到的工具，所以其對(duì)機(jī)械加工的質(zhì)量和水平也有著十分關(guān)鍵的作用和影響，但是一般情況下，不同的刀具和夾具對(duì)精度的影響也是明顯不同的。舉例來(lái)說(shuō)，定尺寸的刀具直接影響到了機(jī)械零件加工的尺寸。成型的刀具會(huì)對(duì)零件的加工產(chǎn)生非常顯著的影響，如果在加工的過(guò)程中刀具出現(xiàn)了比較明顯的磨損現(xiàn)象，加工面的位置就會(huì)產(chǎn)生非常大的改變。此外，刀具的尺寸和熱容量如果不是非常大，在操作的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)非常明顯的升溫現(xiàn)象，這樣就會(huì)出現(xiàn)非常大的加工誤差現(xiàn)象。夾具對(duì)機(jī)械加工精度是有著非常顯著的影響的，主要是要看夾具自身的位置是不是十分的合理，如果在定位、安裝的過(guò)程中就出現(xiàn)了非常大的差異，工件定位的準(zhǔn)確性也會(huì)產(chǎn)生非常重大的誤差，所以工件精度也大大的降低，甚至還會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。影響機(jī)械加工精度的因素主要為工藝系統(tǒng)中的熱變形、幾何精度和受力變形三個(gè)方面，這三個(gè)方面的影響因素都不能保證機(jī)械加工精度，影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能。 當(dāng)主軸幾段軸頸的同軸度或軸承之間的同軸度等出現(xiàn)了誤差，就很容易讓主軸產(chǎn)生徑向回轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致誤差的發(fā)生。當(dāng)主軸的軸肩端面和軸承的承載端面在主軸的回轉(zhuǎn)軸線有垂直度誤差時(shí)，就會(huì)發(fā)生軸向竄動(dòng)的情況。這種誤差會(huì)對(duì)加工零件的垂直度以及平面度等方面造成巨大的影響。

三、提高機(jī)械加工精度的措施和途徑

3.1減少加工誤差的直接方法

控制機(jī)床和刀具都在一定程度上減少了機(jī)械加工中的誤差，都屬于直接方法，起到減少受熱和受力變形的作用。主要途徑是利用高精度的機(jī)床夾具或者刀具，提升了對(duì)機(jī)床精度的控制，進(jìn)而最大可能得減少或者消除誤差。比如切削加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，零件因受熱或者受力不均勻，很容易導(dǎo)致彎曲變形，這時(shí)操作人員通過(guò)將反向切削與彈簧的加裝頂尖相結(jié)合的方法，避免了因受熱伸長(zhǎng)導(dǎo)致的誤差，這樣都是減少加工誤差的直接方法，在生產(chǎn)實(shí)際中比較行之有效。

3.2轉(zhuǎn)移和補(bǔ)償加工誤差的方法

具體來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)移誤差法的原理是將工藝系統(tǒng)中的幾何誤差、受力變形或熱變形進(jìn)行轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的方法也有很多種，具體根據(jù)實(shí)際操作中的情況加以采用。所謂誤差補(bǔ)償，實(shí)際上就是在機(jī)械加工過(guò)程中，操作人員通過(guò)經(jīng)驗(yàn)引入新的誤差，實(shí)現(xiàn)誤差的補(bǔ)償，減少原有誤差。換言之，如果在機(jī)械加工過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差為正誤差，這時(shí)操作人員就在加工過(guò)程中故意引入負(fù)誤差，進(jìn)而起到抵消原有誤差的作用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工精度的提升。

3.3直接縮小誤差法

是對(duì)誤差進(jìn)行控制的過(guò)程中，直接縮小和控制是非常常見的一種方法，它主要是首先對(duì)誤差的產(chǎn)生原因進(jìn)行檢查和分析，然后根據(jù)原因去尋找解決這種問(wèn)題的最佳辦法。舉例來(lái)說(shuō)，在細(xì)長(zhǎng)軸的切削加工中，因?yàn)樵诤荛L(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都受到了熱力和外力的不良作用，通常在加工的時(shí)候都會(huì)使得工件出現(xiàn)變形的問(wèn)題，針對(duì)這種情況，在對(duì)工件進(jìn)行加工的時(shí)候，可以使用反向切削的方式，這樣就使得熱伸長(zhǎng)問(wèn)題發(fā)生的幾率減小到最佳的水平。

3.4就地加工機(jī)械零件的方法

就地加工法通常也被人們稱為自身加工修配法，通常就是說(shuō)在對(duì)工件進(jìn)行加工和制作的過(guò)程中對(duì)一些比較重要的工件不要進(jìn)行深度的加工，裝配之后再對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的加工，但是再這一過(guò)程中產(chǎn)生誤差就會(huì)使得零件之間的配合受到一定的影響，這其中并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的聯(lián)系，只是對(duì)精度進(jìn)行控制，是很難解決的，采用這種方式就可以很好的對(duì)其進(jìn)行控制。機(jī)械零件如果在第一次加工過(guò)程中，其機(jī)械精度達(dá)不到相關(guān)規(guī)定要求，這時(shí)操作人員就可以采取就地加工機(jī)械零件的方法，再次加工機(jī)械零件，這樣能夠消除和避免存在的誤差，使其符合其要求。

結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能都取決于機(jī)械產(chǎn)品的加工精度，進(jìn)而影響機(jī)械加工企業(yè)的整體形象和信譽(yù)。機(jī)械加工過(guò)程無(wú)論是人為因素、環(huán)境因素還是設(shè)備因素，都不可避免得會(huì)造成誤差，影響產(chǎn)品精度。本文中筆者對(duì)產(chǎn)生機(jī)械加工誤差的原因和規(guī)律進(jìn)行準(zhǔn)確分析，并且提出了合理的措施，提高了產(chǎn)品的精度，進(jìn)而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，有助于我國(guó)機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李順，杜磊，郭忠華.機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2015（05）

[2]周濤.機(jī)械加工精度的影響因素探究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇.2018（12）

[3]李曉微.試論減少機(jī)械加工誤差提高機(jī)械加工精度[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2017（18）

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