機(jī)械加工中加工精度的影響因素與控制

宜興高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 丁彥

前言

本文主要是針對(duì)機(jī)械加工精度進(jìn)行分析，為了提高機(jī)械加工精度，首先要了解精度提高對(duì)于我國(guó)的重要性，對(duì)發(fā)展工業(yè)，提高我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平有著重大的影響，然后明白影響機(jī)械加工精度的因素，認(rèn)識(shí)到這些因素對(duì)于機(jī)械加工精度的不利方面，并對(duì)此提出相對(duì)應(yīng)的方法，以此提高我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平，提高我國(guó)生產(chǎn)力發(fā)展水平。改革開放以來(lái)，我國(guó)對(duì)工業(yè)的發(fā)展提出了新的要求，對(duì)提高工業(yè)效率和速度方面更為重視，隨著時(shí)代的不斷更迭，人們對(duì)機(jī)械的需求，已逐步從數(shù)量要求轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量要求，追求高質(zhì)量的生活水平已成為一種趨勢(shì)，提高機(jī)械加工精度已逐步融入人們的生活。

1 對(duì)機(jī)械加工的認(rèn)識(shí)

機(jī)械加工精度，就是實(shí)際預(yù)估值和繪圖成果中的所想值相對(duì)應(yīng)的一種程度。而它們中無(wú)法吻合的部分，則稱為機(jī)械加工誤差。這種偏差與機(jī)械加工精度的準(zhǔn)確度密切相關(guān)。只有降低偏差值，才能提高加工精度，兩者趨勢(shì)相反。精密度主要對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)做出要求，精度值一般用公差數(shù)值衡量，公差值越小，準(zhǔn)確度越高；加工誤差一般用數(shù)表示，數(shù)值與誤差成正比，而精度值與誤差成反比，精度值和誤差值都對(duì)產(chǎn)品做出了評(píng)估。

機(jī)械加工工藝是產(chǎn)品中的部件分別運(yùn)用不同的手段，使工藝品逐步接近現(xiàn)實(shí)需要的過程。我國(guó)對(duì)于機(jī)械加工主要是分三個(gè)步驟進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的保證。首先，對(duì)需要加工的產(chǎn)品先進(jìn)行初步加工，主要是對(duì)零件進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單粗略的加工，弄出大概樣貌。其次，將剛剛的零件進(jìn)行細(xì)加工，提高產(chǎn)品的精度。最后，主要是檢測(cè)不合格的產(chǎn)品，只有符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)才可以進(jìn)行商品售賣。

機(jī)械加工是現(xiàn)在工業(yè)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它影響著我國(guó)工業(yè)的健康發(fā)展，提高機(jī)械加工的精密性迫在眉睫，不僅影響著人們現(xiàn)實(shí)生活的需求，滿足著人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的基本要求，而且對(duì)我國(guó)工業(yè)行業(yè)有著巨大的影響。工業(yè)作為第二產(chǎn)業(yè)，始終占據(jù)著重要地位，深刻影響著人們的生活質(zhì)量，使人們生活水平得到顯著提高，也提高了我國(guó)工業(yè)的國(guó)際影響力。

2 機(jī)械加工中加工精度的影響因素

2.1 設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

設(shè)備問題主要包括主軸回轉(zhuǎn)、導(dǎo)軌、傳送鏈，刀具和夾具。

（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差指的是主軸現(xiàn)實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌跡與理想狀態(tài)下軌跡所出現(xiàn)的偏差，這種偏差主要有三種情形：沿半徑的方向的誤差、垂直于半徑的一種誤差、傾角的改變?nèi)N方式。機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)軸誤差運(yùn)動(dòng)是指機(jī)器器具在實(shí)際運(yùn)行過程中的想象狀態(tài)下時(shí)附帶的活動(dòng)，這是評(píng)估機(jī)床功能的一項(xiàng)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械精度有著重要的作用。

（2）導(dǎo)軌主要是用于減少機(jī)器運(yùn)行中的沖突，使機(jī)器正常運(yùn)作，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品準(zhǔn)確度，保障生活水平等。

（3）傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差指的是通過自始至終的傳遞動(dòng)力使機(jī)器或機(jī)器部件運(yùn)動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的偏差。傳動(dòng)誤差是由傳動(dòng)鏈在各個(gè)環(huán)節(jié)中積累、操作加工和損壞所造成的誤差。

（4）刀具誤差主要定位方向的準(zhǔn)確度方面產(chǎn)生的失誤和刀具的毀壞情況對(duì)產(chǎn)品的精度所造成的影響來(lái)看。首先，從刀具方位方面來(lái)講，對(duì)用刀具、磨具和磨料等方面做出規(guī)定后，使部件的大小、形態(tài)和外觀表現(xiàn)達(dá)到國(guó)家所規(guī)定的基本標(biāo)準(zhǔn)。刀具方位是根據(jù)產(chǎn)品本身的性質(zhì)等多個(gè)方面進(jìn)行挑選的。因此，刀具方位的變化對(duì)機(jī)械精度的影響也是較大的。從切割的深度和廣度方面來(lái)說(shuō)，刀具的偏差對(duì)機(jī)械加工精度方面有著較為重要的作用。如果刀具的大小方面有誤差，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量欠缺，無(wú)法保證產(chǎn)品的順利售賣。為了減少誤差的出現(xiàn)，需要對(duì)測(cè)試出的結(jié)果隨時(shí)隨地進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)準(zhǔn)確度不高的零件進(jìn)行適當(dāng)改變，調(diào)整到正確的方向和角度，從而避免加工偏差的出現(xiàn)，節(jié)省精力和資源。

（5）夾具是為了更方便地拿住某種發(fā)燙不易掌握的零件而設(shè)計(jì)的一種工具，當(dāng)出現(xiàn)偏差時(shí)，部件會(huì)在夾具中定位，要減少由于定位等原因的影響而造成的產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，創(chuàng)造更高質(zhì)量的產(chǎn)品。

通過對(duì)以上五種機(jī)械加工中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，了解設(shè)備質(zhì)量提高的重要性，保障產(chǎn)品質(zhì)量，提高生活水平和品質(zhì)保障，從而改善人們生活水平，促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，提高工業(yè)專業(yè)技術(shù)本領(lǐng)。

2.2 工作人員中的素質(zhì)不高

在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，有的工作人員抱著僥幸心理，沒有很好的重視精度問題，疏忽懈怠，對(duì)自己的職責(zé)沒有盡到實(shí)處。缺乏責(zé)任感，機(jī)械加工設(shè)備出現(xiàn)各種誤差也未能及時(shí)糾正，使機(jī)械加工流程出現(xiàn)問題，自身專業(yè)業(yè)務(wù)水平不高，應(yīng)急處理問題的能力欠缺，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，沒有虛心向?qū)I(yè)人士請(qǐng)教問題的習(xí)慣，沒有培養(yǎng)工作的責(zé)任感，對(duì)工作不重視。公司沒有相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施，無(wú)法調(diào)動(dòng)員工積極性，對(duì)不認(rèn)真工作的員工沒有懲罰措施，機(jī)制設(shè)置有待改善。從而無(wú)法保障精密度的提高和產(chǎn)品品質(zhì)的提升。

2.3 工作中的管理不當(dāng)

管理階層的人員未能做好監(jiān)督管理流程，沒有建立健全相應(yīng)的監(jiān)督體系和獎(jiǎng)懲制度，有的工作人員鉆公司制度的空子，投機(jī)取巧，毫無(wú)動(dòng)力，進(jìn)而造成產(chǎn)品精度下降，降低產(chǎn)品的品質(zhì)，沒有為大眾需求做好服務(wù)。我國(guó)工業(yè)的國(guó)際影響力受到影響，促使該行業(yè)內(nèi)的該產(chǎn)品信用等級(jí)下降，最后甚至?xí)?dǎo)致從該行業(yè)消失，減少競(jìng)爭(zhēng)，不利于產(chǎn)品創(chuàng)新升級(jí)。管理問題是企業(yè)中一個(gè)很重要的方面，企業(yè)要針對(duì)問題，認(rèn)識(shí)到自身的不完善，在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略上面多采取措施，穩(wěn)固自身地位，提高自己企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，打造知名產(chǎn)品品牌，擴(kuò)大在中國(guó)甚至世界的知名度，形成優(yōu)秀的企業(yè)文化，才能更好地為大眾服務(wù)，得到大眾的支持，謀求更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

2.4 溫度控制不當(dāng)

由于機(jī)器在加工時(shí)受到摩擦的作用，并且機(jī)器是金屬制品，造成系統(tǒng)受熱，溫度過高或者過低對(duì)機(jī)器的影響也是極大的。無(wú)論是溫度過高或者過低都對(duì)精度有著較大的影響，會(huì)使機(jī)器產(chǎn)生變形，進(jìn)而損壞機(jī)器，也影響了加工速度和精度。

2.5 工藝系統(tǒng)（K）

是指部件在加工過程中受切割的分力Fp 時(shí)，刀具部分零件在該方向上、在某一段時(shí)間內(nèi)，由初位置移到末位置的距離y 的比值：k=Fp/y。主要受三種因素影響。通過對(duì)工件剛度、刀具剛度和機(jī)床部件剛度方面分別進(jìn)行調(diào)整維護(hù)，以此提高機(jī)械的準(zhǔn)確度，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提高和人們生活水平提高，保障生活質(zhì)量。

一是工件剛度。指的是產(chǎn)品加工過程中在外力作用下變形，當(dāng)外力撤銷后變形完全消失時(shí)進(jìn)行抵制的一種力量。對(duì)產(chǎn)品部件進(jìn)行加工時(shí)因避免彈性過大而對(duì)機(jī)械精度造成較大影響。二是刀具的剛度。刀桿的材質(zhì)有金屬和木制，塑料的較為少見，當(dāng)?shù)稐U發(fā)生變形時(shí)也會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生作用。三是機(jī)床部件的剛度。對(duì)于機(jī)床零件中的特殊部位要特別注意，并做出防范預(yù)測(cè)評(píng)估。

3 機(jī)械中加工精度的控制舉措

3.1 設(shè)備質(zhì)量改善

加工過程中的設(shè)備要符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，特別是關(guān)鍵部位的使用，如機(jī)床工具與夾具的使用等，對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行管理維護(hù)，定期檢驗(yàn)維修，保障設(shè)備的質(zhì)量，減少誤差。對(duì)于主軸回轉(zhuǎn)、導(dǎo)軌、傳送鏈，刀具和夾具這五個(gè)方面的問題要進(jìn)行解決，針對(duì)不同問題，分別采取措施?？梢钥s短傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)件的制作和安裝精度，可采用降速運(yùn)動(dòng)，消除間隙，誤差校正等方法。

3.2 提高工作人員素質(zhì)

對(duì)工作人員開設(shè)設(shè)備使用和維護(hù)理解的活動(dòng)，可以進(jìn)行小課堂培訓(xùn)和測(cè)試等,提高工作人員對(duì)自己職責(zé)的重視程度, 讓工作人員清楚認(rèn)識(shí)到自己職責(zé)的重要性，并對(duì)工作有一定的專業(yè)技能的了解,提高各自操作技能和專業(yè)技能，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德素質(zhì)，對(duì)此開展相關(guān)教育活動(dòng)，以此來(lái)提高機(jī)械加工精度，更好地滿足大眾的需求。個(gè)人也要拓展自己的知識(shí)面，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)和合作意識(shí)。認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)的重要性，提高自己的責(zé)任感和事業(yè)心。多向公司元老虛心請(qǐng)教相關(guān)專業(yè)問題，增長(zhǎng)自己的本領(lǐng)，將書本上面的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)實(shí)際相結(jié)合，學(xué)以致用。通過多學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，多不恥下問虛心請(qǐng)教、多思考相關(guān)問題，來(lái)提高自己的專業(yè)能力和業(yè)務(wù)水平。

3.3 合理控制溫度

合理控制溫度，當(dāng)溫度過高或者過低時(shí)，要進(jìn)行適當(dāng)降溫和升溫，保護(hù)好機(jī)器，機(jī)器溫度的不適無(wú)論是人為因素，外部因素還是設(shè)備因素，都要減少誤差，從而達(dá)到控制溫度的效果。另外，要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行降溫升溫，使機(jī)器達(dá)到合理的溫度，從而正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高工作效率，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)做出保證，讓居民放心地使用產(chǎn)品。

3.4 對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整

主要有試切法和調(diào)整法。

試切法是通過對(duì)尺寸進(jìn)行評(píng)估和準(zhǔn)確測(cè)量，然后使用刀具進(jìn)行切割，循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行這些步驟，來(lái)達(dá)到所需的目標(biāo)尺寸。這個(gè)方法比較繁瑣，且流程復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)效率要求不高，主要依賴工人各自的水平，質(zhì)量無(wú)法得到保證，精度提高的可能性較小，僅適用于小部件生產(chǎn)，不適合大批部件的生產(chǎn)。

調(diào)整法是比較適合大批零部件的生產(chǎn)，主要是通過對(duì)設(shè)備的提前測(cè)量調(diào)整來(lái)進(jìn)行精確的生產(chǎn)，提高了精度準(zhǔn)確性，保障產(chǎn)品質(zhì)量需求，符合大眾生活水平。這種方法生產(chǎn)效率高，可以給大眾提供一定數(shù)量的產(chǎn)品，不會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象，且品質(zhì)有保障，符合當(dāng)代社會(huì)快節(jié)奏的生活潮流。

通過這兩種方法來(lái)提高機(jī)械加工精度，減少錯(cuò)誤發(fā)生的頻率，可以保障產(chǎn)品質(zhì)量的要求，提高生活水平，促進(jìn)工業(yè)的健康發(fā)展，維護(hù)生活品質(zhì)和質(zhì)量。

3.5 實(shí)施誤差轉(zhuǎn)移與補(bǔ)償

在進(jìn)行機(jī)械加工過程中，需要明確機(jī)械加工精度的影響因素，隨后進(jìn)行這些影響因素的綜合性控制，避免對(duì)機(jī)械加工精度造成影響。但是目前一些對(duì)機(jī)械加工精度產(chǎn)生影響的因素是難以進(jìn)行全面控制的，為了盡可能降低這些因素對(duì)機(jī)械加工精度造成的影響，要積極采用誤差補(bǔ)償或者轉(zhuǎn)移的方式，借此保障機(jī)械的整體加工精度。一般情況下誤差補(bǔ)償指的是在加工精度出現(xiàn)了一定誤差并且難以進(jìn)行控制時(shí)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的方式，引入一個(gè)新的誤差，隨后通過兩個(gè)誤差之間的相互抵消，來(lái)將加工精度所產(chǎn)生的誤差盡可能地控制在合理范疇內(nèi)，保障機(jī)械的整體加工精度。誤差轉(zhuǎn)移也是提高機(jī)械加工精度的重要手段，其適用于一些精度誤差難以直接控制的機(jī)械加工過程。因?yàn)檎`差的產(chǎn)生會(huì)對(duì)機(jī)械零部件正常運(yùn)行造成比較大的影響，對(duì)于某些機(jī)械設(shè)備而言，不同部位的施工誤差所造成的影響也存在非常大的差異性。在誤差轉(zhuǎn)移方式中，可以將一些對(duì)精度要求比較高的誤差轉(zhuǎn)移到對(duì)精度要求較低的區(qū)域內(nèi)，借此保障機(jī)械產(chǎn)品的整體使用質(zhì)量。在進(jìn)行機(jī)械加工生產(chǎn)過程中，誤差補(bǔ)償與誤差轉(zhuǎn)移兩者的本質(zhì)均是一種時(shí)候彌補(bǔ)的誤差補(bǔ)償方式，其雖然能夠?qū)κ┕ひ蛩厮鶎?dǎo)致的誤差起到良好的控制效果，但是所需要耗費(fèi)的時(shí)間與精力比較多。因此在具體施工中, 還是需要做好機(jī)械加工各過程影響因素的控制工作，從而達(dá)到預(yù)期的機(jī)械加工精度控制效果。

3.6 采用超精密加工手段

超精密加工手段也是提高機(jī)械加工精度的重要途徑，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械加工工藝的精細(xì)化管理。因?yàn)椴煌慵?duì)于加工精度存在不同的要求，對(duì)于一部分精細(xì)化程度要求比較高的零件在加工過程中，還需要通過超精密加工手段，來(lái)將機(jī)械加工精度控制在規(guī)定范疇內(nèi)。較之于傳統(tǒng)的零件加工模式，超精密加工手段的應(yīng)用能夠有效降低零部件表面的粗糙程度，對(duì)于加工精度的提升也有著積極意義。此外在超精密加工手段中還不會(huì)導(dǎo)致熱損傷的發(fā)生，確保零部件的整體加工質(zhì)量。但是在實(shí)際機(jī)械加工過程中，超精密加工手段并非適用于所有的零部件加工，這也就需要對(duì)不同零部件的實(shí)際加工要求進(jìn)行綜合性考慮，借此保障機(jī)械的加工質(zhì)量以及加工效率。在超精密加工模式應(yīng)用過程中，對(duì)于設(shè)備的精細(xì)化程度以及人員操作水平有著非常高的要求。因此機(jī)械加工單位還要做好設(shè)備的定期檢修工作，確保各設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)中。此外還需要做好所有加工人員的日常技能培訓(xùn)工作，促進(jìn)其操作能力與職業(yè)素養(yǎng)得以提高，從而獲得良好的機(jī)械加工精度控制效果。

4 總結(jié)

隨著科技的發(fā)展，我國(guó)居民對(duì)機(jī)械加工精度的要求不斷提高，對(duì)生活品質(zhì)有了更大的要求，本文主要對(duì)機(jī)械加工精度的影響因素、發(fā)現(xiàn)的問題及對(duì)應(yīng)的解決措施做出了詳細(xì)的敘述，對(duì)機(jī)械加工精度有了更清楚的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)發(fā)展，提高居民生活水平和生活保障，通過以上幾種方法中機(jī)械加工的精度來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率提升，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。在此過程中，誤差必然會(huì)產(chǎn)生，采取對(duì)應(yīng)的舉措來(lái)減少誤差，提高精密性，為加工機(jī)械精度提供了有力的技術(shù)支撐。機(jī)械加工精度不僅對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響，而且還影響著該企業(yè)乃至該行業(yè)的國(guó)際地位，國(guó)家要重視機(jī)械加工的準(zhǔn)確性的提高，完善相關(guān)機(jī)械，促進(jìn)精密度的提高，企業(yè)要建立健全相關(guān)體制，提高員工的素質(zhì)和專業(yè)技能，促進(jìn)企業(yè)文化的提升，使機(jī)械加工企業(yè)擁有更好的發(fā)展。