機(jī)械加工精度影響及控制措施

肖宏

摘要：工業(yè)建設(shè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，而近幾年來(lái)，隨著我國(guó)改革開(kāi)放政策的不斷落實(shí)，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制愈來(lái)愈成熟，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)態(tài)勢(shì)也愈來(lái)愈好，工業(yè)實(shí)力得到較大提高。而機(jī)械零部件加工作為工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，直接影響著機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)精度，對(duì)于我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要影響。對(duì)此，相關(guān)工業(yè)單位應(yīng)該引起重視，明確機(jī)械零部件加工精度的重要意義，積極對(duì)影響其加工精度的因素進(jìn)行分析，以此來(lái)針對(duì)性解決。

關(guān)鍵詞：機(jī)械零部件;加工精度;影響因素;解決策略

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械加工行業(yè)在面對(duì)機(jī)遇的同時(shí)也面臨著挑戰(zhàn)。對(duì)于零件加工來(lái)說(shuō)，人們對(duì)其精細(xì)程度提出了更高要求。加工精度不僅對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能和使用壽命有決定性影響，也影響著該企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，本文詳細(xì)分析可能影響加工精度的各個(gè)因素，給出相關(guān)的解決方案，以供相關(guān)工作人員參考。從企業(yè)角度出發(fā)，提高加工精度對(duì)該企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要的推進(jìn)作用。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研了解到，從目前的情況來(lái)看，機(jī)械加工方面還有很多需要改進(jìn)的地方。因此，必須對(duì)當(dāng)前影響加工精度的因素進(jìn)行深入探究，并針對(duì)這些問(wèn)題提出相應(yīng)的整改手段，才能不斷減少誤差，有效提升產(chǎn)品的性能和壽命，使企業(yè)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

1機(jī)械加工精度基本概念

機(jī)械加工精度，是指工件在機(jī)械加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與零件圖紙所規(guī)定的理想值的相符合的程度?？煞譃槌叽缇取缀涡螤罹?、相互位置精度。而它們之間不相符合的程度，則稱為機(jī)械加工誤差。加工精度包括三個(gè)方面：①尺寸精度，限制加工表面與其基準(zhǔn)基準(zhǔn)間尺寸誤差不超過(guò)一定的范圍;②幾何形狀精度，限制加工表面的宏觀幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、直線度和平面度等;③相互位置精度，限制加工表面與其基準(zhǔn)間的相互位置誤差，如平行度、垂直度和同軸度等。加工工藝誤差的大小程度直接反映了機(jī)械加工工藝精度的水平高低。誤差越大代表加工精度越低，因此生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作中保證零件加工工藝精度，是為了確保零件加工工藝誤差在機(jī)械所要求的最大公差精度范圍內(nèi)，從而可以實(shí)現(xiàn)各種零件的精密加工。機(jī)械加工精度因加工方式和所選工具的不同而受到不同程度的影響，所產(chǎn)生的誤差影響力大小也不同。如果加工精度不夠，零件的質(zhì)量就會(huì)受到影響，就需要采取有效的解決措施。通常設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)部件的具體使用要求指定部件的加工精度，并采用適當(dāng)?shù)募庸し椒▉?lái)控制誤差范圍。

2機(jī)械加工精度的主要影響因素

2.1數(shù)控程序

當(dāng)前采用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工時(shí)，使用的數(shù)控機(jī)床需要依靠現(xiàn)代化程序進(jìn)行控制。所以，數(shù)控程序本身精良程度也會(huì)對(duì)加工結(jié)果產(chǎn)生直接改變。在實(shí)際加工時(shí)，一般會(huì)依照零件加工要求對(duì)數(shù)控機(jī)床程序進(jìn)行改編，但如果編程原點(diǎn)控制或者選擇不當(dāng)，也會(huì)造成尺寸偏差，最終出現(xiàn)誤差的問(wèn)題。

2.2受力變形

對(duì)金屬零件進(jìn)行加工時(shí)，需要使用夾具對(duì)零件進(jìn)行固定，之后使用相應(yīng)的道具完成加工工作。在這一過(guò)程中，夾緊力和刀具的切削力會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)不同程度的變形。加工時(shí)，由于刀具與零件的接觸作用，也會(huì)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，這種效應(yīng)積累之后，也會(huì)出現(xiàn)不同程度的高溫變形。金屬零件的加工需要多個(gè)工序才能完成。通常情況下，在一道工序加工完成之后，會(huì)根據(jù)零件的加工需要，對(duì)機(jī)床位置、刀具以及夾具等進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整過(guò)程中難免會(huì)造成原始誤差，從而影響金屬零件的加工精度。

2.3殘余應(yīng)力的影響

機(jī)械加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定殘余應(yīng)力，主要指當(dāng)零件外部荷載減小乃至消失的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向應(yīng)力。無(wú)論冷熱加工，都會(huì)導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生。而且殘余應(yīng)力會(huì)破壞零件原本的受力平衡，影響狀態(tài)的穩(wěn)定性。隨著應(yīng)力的加強(qiáng)，這種殘余的應(yīng)力也會(huì)引發(fā)新的變形問(wèn)題。

3機(jī)械零部件加工精度誤差的具體解決措施

3.1積極開(kāi)展就地加工的加工策略

就地加工處理策略適用于需要二次加工的零部件，這些零部件在首次加工生產(chǎn)后，只能夠具備基礎(chǔ)的部件屬性，根本達(dá)不到預(yù)期的機(jī)械化標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法將其投入于機(jī)械生產(chǎn)和制造過(guò)程中。對(duì)此，相關(guān)加工人員需要對(duì)該零部件實(shí)行加工處理工作，進(jìn)一步提高零部件的精確性，讓零部件能夠在二次加工中得到完善。而在進(jìn)行二次加工處理時(shí)，最為有效的方法就是開(kāi)展就地加工策略，通過(guò)就地加工策略，能夠有效減少零部件的影響因素可變量，從根本上杜絕環(huán)境因素對(duì)零部件精度處理的影響性，有效提高機(jī)械零部件的精度水平，減少熱變形因素對(duì)零部件精細(xì)加工的不利影響。

3.2注重控制原始誤差

零部件機(jī)械加工過(guò)程中的誤差是避免不了的，但是相關(guān)加工人員應(yīng)該盡可能地對(duì)誤差進(jìn)行調(diào)查和研究，不斷縮小誤差的范圍和數(shù)值，有效提高機(jī)械零部件加工的精度水平。對(duì)此，相關(guān)加工人員需要對(duì)零部件加工進(jìn)行精度保護(hù)，最大程度消除誤差水平。例如，在進(jìn)行細(xì)長(zhǎng)軸加工處理過(guò)程中，很容易出現(xiàn)零部件加工振動(dòng)變形的情況，難以控制加工誤差范圍。而相關(guān)加工人員進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)加工處理過(guò)程中，刀具是導(dǎo)致其變形的直接原因，需要對(duì)刀具的加工抗力進(jìn)行針對(duì)性處理。因此，工作人員就積極落實(shí)精粗加工的交替模式，讓刀具和進(jìn)給量的選擇更加合理，進(jìn)一步減少在零部件切削過(guò)程中的變形誤差問(wèn)題，有效提高零部件機(jī)械加工的精細(xì)度水平。

3.3加工誤差的補(bǔ)償

加工人員在開(kāi)展零部件加工時(shí)，要承認(rèn)加工誤差的普遍性。因此，加工人員面對(duì)零部件誤差情況時(shí)，可以采取逆向思維的解決辦法，通過(guò)制造人為誤差來(lái)抵消原有加工過(guò)程中存在的誤差現(xiàn)象，從而達(dá)到預(yù)期的精細(xì)化加工目的，以此來(lái)提高加工的精度水平。這樣的誤差處理方法，在能夠控制補(bǔ)償值的加工環(huán)境中，可以得到簡(jiǎn)單、廣泛的應(yīng)用，并且誤差處理效果顯著。但是，在實(shí)際加工處理過(guò)程中，誤差數(shù)值是經(jīng)常變化的，對(duì)此，加工人員需要采取另外兩種方法來(lái)進(jìn)行誤差補(bǔ)償，首先是進(jìn)行偶件自動(dòng)配模，就是在精度較高的零部件基礎(chǔ)之上制作其他部件，以此來(lái)提高零部件的加工精度，同時(shí)還能夠提高加工效率。其次，是開(kāi)展在線檢測(cè)，利用檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行各個(gè)設(shè)備、部件的參數(shù)設(shè)置，以此來(lái)控制誤差范圍，制造出更具針對(duì)性的人為誤差。

3.4根據(jù)誤差尺寸進(jìn)行分組

在機(jī)械零部件加工過(guò)程中，加工人員除了積極提高機(jī)械零部件加工精度，減少加工原始誤差意外，還可以根據(jù)機(jī)械零部件的毛坯件進(jìn)行尺寸誤差分類。通過(guò)正確的誤差分類，能夠讓加工人員了解誤差情況，并把待加工的機(jī)械零部件的誤差不斷縮減，從而達(dá)到預(yù)期的縮小誤差的效果，進(jìn)一步提高機(jī)械零部件的精密性水平。其次，加工人員在分組完成后，還應(yīng)該根據(jù)每組誤差尺寸的平均水平選擇相應(yīng)的夾具，并且還應(yīng)該及時(shí)調(diào)整夾具的位置以及具體精度尺寸，從而提高整個(gè)加工環(huán)節(jié)的規(guī)范性和精確性水平，進(jìn)一步縮小零部件加工的誤差情況。同時(shí)，也能夠進(jìn)一步提高機(jī)械零部件的加工效率，對(duì)于我國(guó)機(jī)械制造加工行業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械制造過(guò)程中加工精度會(huì)受到多種因素的影響。對(duì)于不同的加工企業(yè)，應(yīng)該結(jié)合自身的實(shí)際情況，分析影響精度的原因，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行預(yù)防，消除工藝流程對(duì)精度的影響，不斷改善我國(guó)零件加工的質(zhì)量。希望通過(guò)文中論述，可以為類似研究提供借鑒，推動(dòng)機(jī)械加工行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

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