淺析機械加工精度的影響因素與對策

淺析機械加工精度的影響因素與對策

　　如果機械加工精度較低，可能影響機械裝配的效果甚至組裝不起來(lái)整套設備。精度較差的零部件是機械運行中的巨大隱患：輕者縮短設備使用年限，嚴重者可能導致安全事故的發(fā)生。所以，找出影響加工精度的因素，進(jìn)而采用必要措施盡可能的縮小機械加工誤差范圍，不僅可以提高機械加工行業(yè)的生產(chǎn)效率、質(zhì)量水平和利潤，更可以為加工件或者整體設備使用者提供更大的利益。經(jīng)濟效益和社會(huì )意義重大。

　　1 影響機械加工精度的因素

　　1.1 原理設計方面的影響

　　機械加工首先需要考慮運用什么樣的原理來(lái)實(shí)現加工過(guò)程。一些理論上的設計往往不能被實(shí)現，在實(shí)際操作中一般會(huì )使用一些類(lèi)似或者相通的原理和方法代替理論設計。因為替代方案和純理論有一定的差距，在原理設計過(guò)程中就出現了設計誤差。這樣的誤差一般出現采用類(lèi)似的運動(dòng)方式和類(lèi)似的刀具輪廓原理設計中。

　　在設計機械加工時(shí)可以通過(guò)建立一套在工件和刀具之間運動(dòng)軌跡來(lái)實(shí)現對工件的表面加工。如完全采用準確純理論的運動(dòng)聯(lián)系理論上是可以避免誤差，但是采用這種純理論的加工方法需要復雜的機床或者夾具，致使實(shí)際操作比較困難，考慮其他附加的因素還可能反而降低加工精度。有時(shí)甚至純理論的加工方法根本不能實(shí)施。這樣我們就只能采用近似的加工運動(dòng)軌跡，因為是相似的原因，必然會(huì )出現理論上的誤差。

　　在設計機械加工時(shí)可以通過(guò)特殊刀具刃口做出理論曲面實(shí)現對工件的復雜的曲面的加工�？商厥獾毒咻喞�很難實(shí)現。一般用圓弧、直線(xiàn)等簡(jiǎn)單刀具輪廓作為特殊刀具輪廓的替代品。舉例：在機械加工齒輪這類(lèi)曲面時(shí)，往往采用簡(jiǎn)單相似的本蝸桿代替漸開(kāi)線(xiàn)基本蝸桿。這樣的設計必然產(chǎn)生了工程誤差。

　　1.2 人員操作方面的影響

　　機械加工必然需要人來(lái)操作。人是最難控制的變量，人員操作方面差異性會(huì )造成一定量的人為誤差。操作人員不具備專(zhuān)業(yè)的技能要求或者缺乏必需的機床相關(guān)知識和實(shí)際技術(shù)經(jīng)驗，這樣的人操作機床一定會(huì )有誤差。操作人員不了解規范操作的要求或者質(zhì)量意識淡薄不按照規定進(jìn)行規范操作也會(huì )產(chǎn)生一定的誤差。

　　1.3 機床、夾具和刀具等設備方面的影響

　�。�1）機械加工工件的成形運動(dòng)必須要用到機床，那機床的精度對加工件的精度影響是根本的。如中國潛艇噪音問(wèn)題就是中國機床精度不夠造成的。如果機床精度達不到設計要求的精度，用該機床生產(chǎn)的機械加工件精度一定達不到要求。從這角度上說(shuō)機床精度是影響機械加工最直接的因素。

　　機床主要構造是主軸回轉、導軌和傳動(dòng)鏈，其精度也是由這三個(gè)部分的精度所決定。選擇機床時(shí)，一定要關(guān)注這些性能指標是否符合自己的要求。使用過(guò)程中，也要注意保養機床上述位置的精度。

　�。�2）刀具、夾具的制造誤差及磨損。不同用途刀具影響加工精度的程度也不同，一般車(chē)刀、鏜刀及銑刀等加工刀具的制造誤差基本不上不影響加工精度，這方面的加工精度主要在于機床本身的精度 ; 但是定位刀具如轉頭的尺寸誤差會(huì )直接影響機械加工零件的尺寸精度 ; 形刀、成形銑刀以及齒輪滾刀等成形刀具的精度在會(huì )直接被加工面體現。如果刀具已經(jīng)磨損，加工的機械件表面精度一定不高。

　　夾具的作用就是固定工作件讓工作件準確無(wú)誤的處在刀具和機床正確位置上。機械加工過(guò)程中，夾具的制作和使用精度對加工件精度影響是直接和具體的。定位不準確，工作件甚至會(huì )報廢夾，夾緊分度不準確，工業(yè)件的精度一定受到影響。安裝不準確、導引不準確以及夾具的磨損都是夾具精度不高的表現。夾具精度高，工件加工精度才能高，夾具精度低，工件加工精度一定低。

　�。�3）設備使用過(guò)程中，加工熱方面的影響。在機械加工過(guò)程中，會(huì )有熱量產(chǎn)生。因為熱源位置不同、熱量聚集的位置不同、設備構造不同、材料不同，整個(gè)設備體系出現差異性的熱變形。盡管變形不大，可對精密甚至超精加工精度已經(jīng)造成很大的損傷。熱變形可能導致機床的精度降低，這是根本的影響，尤其在精度要求極嚴的情況下。因為刀具體積較小、材料比熱小，很少的熱量就能使得刀具升溫很快，導致刀具熱脹變長(cháng)，1.4 產(chǎn)品檢驗方面的影響。

　　在對加工件進(jìn)行檢驗時(shí)，檢測手法、量具的精度、數據的處理等因素都影響加工件的精度�？赡軝z驗出現失誤，造成實(shí)際精度沒(méi)有被檢驗出來(lái)。

　　1.5 加工件本身的影響

　　加工件本身有應力，加工完畢后，隨著(zhù)應力的小說(shuō)，出現精度降低；加工件在被夾持變形，加工完畢后，變形回復，精度降低；加工過(guò)程中，熱能也會(huì )影響加工件本身，加工完畢后，熱變形消失，精度降低。

　　2 解決機械加工精度措施的方法

　　2.1 減少原始誤差法

　　這是最基本，最簡(jiǎn)單的方法。找到影響加工精度的主要因素，設法規避這些影響，就是減少原始誤差法。選擇精度較高的機床，選擇精度較高夾具、量具及工具，減少工藝系統受力、處理刀具磨損、規范操作手法和檢測手法等均屬于直接減少原始誤差2.2 補償原始誤差。

　　計算出原始誤差的大小，通過(guò)人為刻意制造新的誤差，新的誤差為原始誤差的反方向，利用新的誤差來(lái)抵消原始誤差，提高加工精度。還有一種方式，就是控制兩種不同的原始誤差，讓兩者大小相等，方向相反，相互抵消各自的誤差。

　　2.3 轉移原始誤差

　　原始誤差影響的因素很多，有些因素是不能改變，我們只能改變其中一種或者幾種因素，通過(guò)改變能改變的因素來(lái)減少原始誤差的方法就是轉移誤差法。

　　2.4 均分原始誤差

　　機械加工工序很多，將原始誤差平均分配到各個(gè)工序，各個(gè)工序的精度都提高了，加工工序的精度也就提高了。這就是均分原始誤差法�？傊�，誤差是永恒存在的，機械加工精度的提高也是永不停止的。我們只有清醒的認識影響精度因素，預防和處理掉它們，才能提高機械加工的精度。

　　參考文獻：

　　[1]汪堯。工藝系統幾何誤差對精度的影響分析[J].遼寧科技信息，2012,06（12）：108-109.

　　[2] 楊曉娟 . 機械誤差產(chǎn)生原因及解決措施 [J]. 淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 ,2010（5）。