機(jī)械加工精度的影響因素分析及提高策略

田濤

南京林業(yè)大學(xué)

機(jī)械加工精度的影響因素分析及提高策略

田濤

南京林業(yè)大學(xué)

實(shí)踐研究表明，機(jī)械加工中，工件加工質(zhì)量會(huì)受到很多因素的直接影響，因此，為了促使工件加工質(zhì)量得到保證和提升，就需要充分考慮如何減少外界因素的影響。本文簡(jiǎn)要分析了機(jī)械加工精度的影響因素，然后探討了如何提高機(jī)械加工精度，希望能夠提供一些有價(jià)值的參考意見。

機(jī)械加工精度；影響因素；提高方法

因?yàn)橹T多客觀因素的影響，在機(jī)械加工過程中，必然會(huì)出現(xiàn)一定的加工誤差。因此，對(duì)于機(jī)械加工行業(yè)來(lái)講，非常重要的一個(gè)問題是如何對(duì)加工誤差有效減少，促使加工精度得到提升。

1 機(jī)械加工精度影響因素

1.1 設(shè)備因素造成的誤差

其中，機(jī)械加工精度的第一影響因素為加工機(jī)床，因?yàn)樾枰柚诩庸C(jī)床來(lái)完成機(jī)械加工。對(duì)加工精度有較大影響的設(shè)備因素，包括這些方面的內(nèi)容：首先為機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差，機(jī)床主軸發(fā)揮著十分重要的作用，其能夠向工件和刀具傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，如果有回轉(zhuǎn)誤差出現(xiàn)，會(huì)對(duì)工件、刀具進(jìn)給精度產(chǎn)生直接影響，工件加工精度也得不到保障。機(jī)床制造精度不符合要求，會(huì)直接導(dǎo)致主軸回轉(zhuǎn)誤差的出現(xiàn)。其次為機(jī)床導(dǎo)軌誤差，依據(jù)機(jī)床導(dǎo)軌來(lái)對(duì)機(jī)床各個(gè)部件的相對(duì)位置有效確定，制造精度不符合要求，會(huì)導(dǎo)致機(jī)床導(dǎo)軌誤差的出現(xiàn)；此外，如果導(dǎo)軌出現(xiàn)了不均勻磨損問題，或者沒有依據(jù)相關(guān)規(guī)定要求開展安裝，也會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)軌誤差。最后為夾具定位誤差，夾具的制造精度也十分重要，如果精度要求不夠，會(huì)導(dǎo)致最大位置變動(dòng)量存在于加工過程中，進(jìn)而對(duì)切削進(jìn)給量造成影響，工件加工精度遭到降低。

1.2 加工過程中出現(xiàn)的誤差

首先為改變了受力點(diǎn)的位置，導(dǎo)致誤差出現(xiàn)；加工實(shí)踐中，因?yàn)楦淖兦邢髁χc(diǎn)的位置，導(dǎo)致變形問題發(fā)生于工藝系統(tǒng)中，進(jìn)而造成誤差出現(xiàn)于工件加工表面。其次為改變切削力大小，導(dǎo)致誤差出現(xiàn)；在加工實(shí)踐中，因?yàn)楣ぜ骶哂胁町惢某叽?、形狀與表面層材料硬度，改變了切削力，進(jìn)而導(dǎo)致加工誤差的出現(xiàn)。然后為機(jī)床熱變形導(dǎo)致的誤差，加工過程實(shí)踐中，因?yàn)闆]有均勻分布熱源，導(dǎo)致有不同程度的熱變形出現(xiàn)于機(jī)床各個(gè)部件，機(jī)床各個(gè)部件原有相互位置關(guān)系遭到改變，對(duì)加工精度造成影響。

1.3 人為因素

在加工工件時(shí)，定位基準(zhǔn)要選擇工件上某個(gè)或某幾個(gè)要素，人工完成這些工作，選擇的定位基準(zhǔn)如果不重合設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。在不同工序的機(jī)械加工中，需要借助于人工方式來(lái)調(diào)整加工系統(tǒng)，不夠精確，導(dǎo)致調(diào)整誤差的出現(xiàn)。還有就是完成了零件加工之后，需要人工測(cè)定尺寸，雖然測(cè)量器具具有較高的精準(zhǔn)度，且采取了正確的測(cè)量方法，但是也很容易有誤差出現(xiàn)，對(duì)加工精度造成影響。

2 機(jī)械加工精度的提高方法

2.1 減少原始誤差

為了促使原始誤差得到有效減少，需要對(duì)零件加工使用到機(jī)床的幾何精度、夾具、量具精度等有效提升，對(duì)受熱變形、工藝系統(tǒng)受力以及刀具磨損等問題嚴(yán)格控制。本種方法被廣泛運(yùn)用到生產(chǎn)加工中，主要做法是對(duì)加工誤差產(chǎn)生的主要因素科學(xué)查明，采取相應(yīng)的措施對(duì)主要因素進(jìn)行消除或者減少。如在加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，將反向車削法運(yùn)用過來(lái)，這樣軸向切削力導(dǎo)致的彎曲變形就得到了有效減少和消除。如果將彈簧頂尖運(yùn)用過來(lái)，可以促使加工精度避免受到熱變形的影響。在加工精密零件時(shí)，需要對(duì)精密機(jī)床的幾何精度、剛度等有效提高，促使精度誤差得到減少。

2.2 補(bǔ)償原始誤差法

為了避免原始誤差對(duì)零件加工精度造成影響，需要對(duì)工藝系統(tǒng)的原始誤差有效補(bǔ)償；本種方法指的是采取人為方式，對(duì)新的誤差進(jìn)行制造，以便對(duì)原來(lái)工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差有效補(bǔ)償和抵消，或者將原有的原始誤差利用起來(lái)，來(lái)對(duì)原有原始誤差或另一種原始誤差進(jìn)行部分或全部抵消，促使加工誤差得到減少，加工精度得到提高。如果為負(fù)值的原始誤差，那么就取正值的人為誤差?；蛘呓柚谝环N原始誤差來(lái)對(duì)另一種原始誤差有效抵消，促使兩種誤差具有相同的大小和相反的方向，這樣加工誤差能夠減少，加工精度得到提高。

2.3 轉(zhuǎn)移原始誤差法

本種方法指的是從誤差敏感反向向誤差非敏感方向上轉(zhuǎn)移原始誤差，如對(duì)加工系統(tǒng)存在的幾何誤差、熱變形等有效轉(zhuǎn)移。零件加工誤差中原始誤差的影響程度，會(huì)直接受到其是否在誤差敏感方向的影響。如果在加工實(shí)踐中，能夠采取相應(yīng)的措施，向加工誤差非敏感方向上轉(zhuǎn)移，可以促使加工精度得到有效提升。

2.4 就地加工法

部分精度問題出現(xiàn)于加工裝配中，涵蓋的關(guān)系較為復(fù)雜，如果對(duì)某些零部件的本身精度單獨(dú)提高，難度較大，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)；針對(duì)這種情況，就可以將就地加工法給運(yùn)用過來(lái)，促使某些精度問題能夠順利解決?，F(xiàn)階段，在機(jī)械部件以及零件加工中，經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到就地加工法，促使零件加工精度得到有效保證。如在機(jī)床中裝配牛頭刨、龍門刨工作臺(tái)面，能夠自刨自精加工，促使滑枕與橫梁平行度得到保證。

2.5 均分或均化原始誤差法

加工過程中，因?yàn)榇嬖谥颊`差，導(dǎo)致加工誤差的出現(xiàn)；或者是因?yàn)楦淖兞吮患庸すぜ牧系男阅?，或者改變了上道工序的加工工藝，?dǎo)致出現(xiàn)較大的工序誤差。針對(duì)這種情況，可以采取分化或者均化原始誤差法。前者指的是結(jié)合誤差反映規(guī)律，通過科學(xué)測(cè)量，依據(jù)大小差異來(lái)對(duì)毛坯或上道工序工件尺寸進(jìn)行劃分，劃分為X組，這樣就縮減了每組工件的尺寸范圍，之后結(jié)合誤差來(lái)對(duì)刀具相對(duì)工件的準(zhǔn)確位置分別調(diào)整，有效縮小整批工件的尺寸分散范圍；后者指的是互相比較檢查存在密切聯(lián)系的工件或工具表面，將存在的差異找出來(lái)，互相修正加工。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，因?yàn)橹T多因素的影響，誤差不可避免的會(huì)出現(xiàn)于機(jī)械加工中；在具體實(shí)踐中，要結(jié)合選擇的加工方法，依據(jù)規(guī)范要求科學(xué)操作與調(diào)整，深入分析誤差出現(xiàn)的原因，然后結(jié)合實(shí)際情況，將針對(duì)性的預(yù)防補(bǔ)償措施運(yùn)用過來(lái)，促使加工誤差得到減少，加工精度得到提升。

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