机械加工精度的影响因素及提高措施

　　摘要：自从我国改革开放以来，国民经济不断得到增强，国内机械制造业的发展也相当迅速，本文笔者首先进行浅析影响机械加工精度的因素，进而提出切实有效的改进策略，望给同行们相关理论研究提供一个价值性参考。

　　关键词：机械加工精度；误差；改进策略

　　一、引言

　　随着21世纪地球村的到来，我国的经济获得飞快发展，人们的工作条件与生活质量不断得到改善，同时提出了对产品质量更高的要求，机械加工精度会使产品质量直接受到影响。因此加强分析机械加工精度非常有必要。

　　二、影响机械加工精度的主要因素

　　1、工艺系统集合的误差

　　1.1 机床本身产生的几何误差。对于机械零件的成型，在其加工过程中通常都是采取道具的一次性运行来实现。所以，零件的加工精度和机床的精度两者有着密切的关联。机床的误差对于零件加工出现的误差而言，主要有三种误差：分别是主轴回转、导轨与传动链误差。经由长时间的运转，机床出现的磨损会导致其加工精度有所下降，使生产误差不断出现。

　　①主轴回转产生误差：零件加工的基准来自于机床的主轴，若是主轴出现了误差势必导致零件加工精度受到一定的影响从而产生一些误差。

　　②导轨产生误差：导轨的主要用途是用来进行确定零件的相对位置，同时在机床整体运动中所发挥的作用至关重要，导轨本身因生产制造的缘故会存在一些误差，而且其安装质量也会产生一定的影响，这也是导致机床精度下降的主要原因。

　　③传动链产生误差：传动链两端的传动元件之间会出现一些误差。

　　1.2 夹具产生的几何误差，夹具的主要作用是确保机床与刀具自始至终处于正确的位置，若是机床而后刀具出现偏移，势必对加工精度造成相当大的影响，所以夹具产生的误差会在很大程度上影响到加工精度。

　　1.3 刀具产生的几何误差。刀具的几何误差对零件加工精度也有着非常重要的影响，各种类型加工刀具其特点有所不同，在进行加工使用特殊的刀具时，会出现一些误差而使加工精度受到影响，对于普通的刀具而言，其制造误差不会直接影响到加工精度。

　　2、工艺系统受力变形产生的误差

　　在机械加工过程当中，系统在受到外力作用下会出现各种不同程度的变形，致使刀具与零件之间的位置出现一些变化。导致工艺系统发生变形的因素主要有两个，第一是零件的刚度，零件刚度在工艺系统中通常比机床与刀具都要低，所以在切削力的影响下，十分容易因缺乏零件的刚度发生变形，变形量通常按照材料力学公式进行计算；第二是刀具的刚度，外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大，可以忽略不计其变形。如果镗内孔直径较小，则刀杆的刚度会相当差，刀杆受力变形很大程度上会影响到孔加工的精度，而刀杆变形一样能够根据材料力学的公式进行计算。

　　3、内应力重新分布发生的误差

　　所谓内应力，主要是指没有外力的作用下在机械内部存在应力，在机械加工当中若是加工的零件有内应力产生，势必使工件金属出现的状态不够稳定，会产生一种向上或向下的变化，该变化会造成零件发生变形，对要求的精度将难以达到标准。导致内应力的出现主要有：一是因加热所致，在进行零件热处理时，零件的冷却不均或厚度不均匀等都会导致零件出现内应力；二是大部分形状细长的零件长轴在经车削加工以后，在冷校直当中会出现内应力，从而导致零件发生弯曲。

　　4、工艺系统受到热变形产生误差

　　工艺系统热变形也会影响到加工精度，尤其是在大件加工与精密加工和中。热变形产生的加工误差可占到工件总误差的50％左右。各种热源的作用将会影响到机床、刀具与工件，它们的温度会不断升高，并且也经由各种传热方式向周围的空间与物质散发出一定的热量。当传送的热量和其散出的热量于单位时间相等时，工艺系统能够实现热平衡状态。

　　三、机械加工精度的改进策略

　　1、尽可能减少出现原始误差

　　影响零件加工质量的关键因素来自于机床的精度，所以使机床的几何精度得到提高，有效提升其本身的夹具与工具的精度，进行有效控制加工工艺与刀具磨损等，以此方可实现减少原始误差。为了让机械加工精度得以提高，应进行全面分析可能出现的各种原始误差，同时按照不同的原始误差采取不同的应对策略。因此在零件加工过程中应尽量使机床的几何精度得到提高，不断加强机床的加工热变形控制与安装质量控制，同时要进行全面控制刀具的安装误差与形状误差，从而使原始误差得到有效减少。

　　2、均化原始误差法

　　若是对加工零件表面的要求比较高，在加工的过程中可以考虑进行逐步的分化原始误差。这种方法主要是采取加工使被加工的零件表面产生的误差逐步平均化，继而逐渐得到缩小。该方法是按照有密切关联的零件表面进行互相对比与检查，再从中找出它们具有的各种差异，最后进行有效修正，如此方可让原始误差得以均化。

　　3、分化原始误差法

　　为了不断提升零件的加工精度，通常可采取进行分化原始误差的方法。按照误差反映规律，在机械加工当中，进行测量上一道工序的零件尺寸，同时按不同的尺寸进行分组，每组零件的尺寸范围尽可极大的缩小，最后按照每个分组设置的误差范围，进行调整刀具的准确位置，保证每个小组内的零件尺寸均可符合有关要求，如此方可让原始误差获得有效的分散，从而能够提高加工的精度。

　　4、转移原始误差法

　　转移原始误差法是把原始误差由敏感的方向转移至没有敏感的方向，在机械零件加工的过程中，不同的原始误差会有不同的反应，因为其反应的敏感方向上有所差异，而敏感方向在一定程度上会影响到机械加工的精度，若是可以在加工当中把敏感方向的误差转移至没有敏感方向，则能够使加工精度得到有效的提高。

　　四、结束语

　　随着人类社会的不断进步，机械加工的生产工艺已逐渐向现代化方向发展，这样要求具有生产出高品质的机械零件，使机械加工精度得到提升，尽可能防止加工中发生误差，让机械加工工件产量与质量得到有效保证。我国目前机械加工生产领域仍然存在诸多问题，因此我们一定要在工作实践中，不断积极探索发现问题与解决问题，努力将国内机械加工精度提高到一个崭新的水平。

　　参考文献

　　[1]朱政红，张春伟.影响机械加工精度的几种因素[J].组合机床与自动化加工技术，2008，11.

　　[2]王晓峰.有关机械加工精度影响因素探讨[J].工业设计，2011，11.

　　[3]任妙芳.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].机械研究与应用，2010，02.

　　吴南寿 何家毅