机械加工精度的影响因素及提高加工精度的途径孙凤琴

机械加工精度的影响因素及提高加工精度的途径孙凤琴

孙凤琴

中国航发常州兰翔机械有限责任公司江苏常州213001

摘要：机械加工是指按照设计图纸应用模具制造机械零件的一种生产方式，加工精度是衡量机械零件制造质量的指标，一般情况下，零部件加工的性质、尺寸、表明光滑程度都有着严格的标准，与预设参数的误差限度较小，而加工精度就是指实际参数与设计参数的符合程度。零部件在加工过程中，产生一定的误差是无法避免的，但是如何将这种误差降低，继而提高机械加工精度，对于机械制造企业而言是至关重要的。在机械加工时，加工原理以及加工环节中的一些环节因素、技术因素都会影响到零部件的性状，引起较大的误差，总结加工误差事件，深入分析影响机械加工精度的主要因素，可以为机械加工技术的提升提供信息支持。

关键词：机械加工；加工精度；影响因素

1提高机械加工精度的作用

机械加工精度主要指的是零件在经过加工处理后，零件形状、位置、尺寸等几何参数和理想几何参数之间的偏离程度。如果机械加工精度越高，在实际加工过程中就会产生较小的误差；如果机械加工精度越低，在实际加工过程中就会产生较大误差。我国对于机械加工精度高低也制定了较为详细的公差标准，再加上社会不断发展和进步，各个领域对机械零件精度也提出了更高要求。这种情况下，要真正确保机械在实际加工过程中的精度，一定要最大程度保障机械加工的精度，有效提高机械加工产品质量，同时让机械能够安全运行，最大程度提升零件的使用寿命。所以，提高机械加工精度至关重要，能够最大程度降低误差、提高机械运行效率、提高机械生产效率，同时也是时代发展的必然趋势。

2机械加工精度的影响因素

2.1机床几何误差

在加工过程中，刀具的成型主要是借助机床完成的，所以，工件的加工精度主要是由机床的精度决定的。机床制造误差对加工精度有较大的影响，主要体现在主轴回转误差上。主轴回转误差会对加工工件的形状和具体位置产生直接的影响。误差具有一定的敏感方向，在对不同的表面进行加工时，主轴的径向跳动会引发不同的加工误差。比如，在车窗上对外圆进行加工时，当发生主轴径向跳动的情况时，将会导致工件的圆度误差。

2.2刀具和夹具制造误差

刀具的种类多种多样，因此，其误差也不同。通常而言，刀具的制造误差是不会影响加工精度的，而在加工零件时会产生尺寸误差，进而影响刀具精度。刀具自身具有的形状常会直接影响被加工面的形状和精度。对于刀具的磨损而言，其会对被加工表面造成影响，造成一定的尺寸误差。相关人员采用夹具可以保证刀具与机床处于恰当的位置，因此，夹具的制造误差深刻影响着加工精度。当夹具发生磨损时，将会导致工件定位不准，进而产生一定的误差，影响精度。

2.3热变形对加工精度的影响

在机械加工中，工艺系统经常会受到热源的作用，发生热变形。在热源的作用下，工艺系统具有承受的不均匀性，各个部分的变形会产生一定的差异，导致刀具和工件的位置发生变化，造成加工误差。在加工过程中，机床会受到热源的作用，各个部分会发生温度的变化。热源自身具有不均匀性，加之机床的结构比较复杂，因此，机床的不同部件的变形程度也不同，对机床各部件的位置产生了一定成程度的影响，不利于保证加工精度。由于刀具的热容量比较小，所以，温度上升比较快，进而引起刀具热伸长，出现加工误差。粗加工中，刀具热伸长的影响几乎可以忽略。但如果零件的加工要求比较高，则刀具的热变形将会极大地影响加工精度。

3提高机械加工精度的有效策略

3.1直接减少误差法

引起机械加工精度降低的原因有多种，在明确了某一个零件加工误差原因后，可以直接针对这一原因做出处理，来提高机械加工精度。例如，在由于工艺系统受到切削力的作用而引起的误差，可以采用大组偏角方向切削法，这一方法可以有效消除轴线切削力，避免细长轴零件因受力而变形。此外，受热引起的工艺系统误差，也可以采用合适的方法解决，比如说采用弹簧式的车床顶尖，提高机床散热能力，确保机床各部分温度一致，且相对稳定。

3.2补偿误差法

补偿误差法是一种应用加法原则来抵消原有误差的方式，在诸多影响机械加工精度的要素中，有些是客观因素无法通过工艺改良来消除，比如说工件内预应力造成的误差。这时，技术人员通常会通过制造与之相反的误差，来达到负负得正的效果，将原有误差消除。这一方式的应用，建立在唯一变量的基础上，即制造误差并不会影响到原来的施工流程和精度，这需要技术人员能够做到对机械加工制造的准确控制，技术难度较大。

3.3误差转移法

在机械加工过程中，工艺系统的几何误差、受力受热变形，都会产生误差，使得加工精度受到影响，误差转移法的应用原理，是将这些误差因素转移到误差非敏感方向，从而达到减小甚至消除误差的目的。比如说在加工过程中，工艺系统的变化对零部件加工表面产生作用力，引起零件参数的变化，但是如果将这一作用力转移到加工表面的切线方向，这一作用力对于零件参数的影响是微乎其微的，就可以成功地将这一因素引起的误差降低。这种方式在处理工艺系统引起的误差时较为常用，能够有效提高机械加工精度。

3.4均化误差法

机械设备在加工过程中，毛坯产生的原始误差也会对机械加工精度产生影响，从而改变了加工材料的性能，或者引起加工工序的变化，影响加工精度，对下一道工序产生一定的影响。因此采用均化误差法。这种方法主要是减少加工材料表面的误差。通过密切相关的工具或者工件表面之间的检查，找出两者之间的差异，然后再进行修正或者进行基准加工。

3.5利用计算机、自动化技术提高机械加工的精度

随着计算机、信息技术和人工智能技术的发展和进步，它们被广泛在应用社会各个领域。机械加工领域计算机应用技术已经比较成熟了，比如当下的数控机床在机械生产中的应用十分普遍。利用计算机、信息技术，企业的每一个技术工人都可以利用现代化技术手段监控机械生产中的每一个环节，如果在加工中出现了误差，工人能够及时调整，从而提高机械加工的精度。

3.6减少机械生产过程中的误差

机械设备生产过程中，设备自身存在的质量和精度问题会影响加工的精度和质量，因此首先要提高设备自身的质量和精度。机械设备加工过程中机床、刀具、量具等自身产生的误差都会对加工造成一定的误差。因此，为了减少这些生产设备本身对产品的影响，应该采用相应的方法降低这些设备在生产过程中的热量、自然磨损等。比如细长轴加工时采用反向车削法，可以有效地减少或者清除热变形对刀具产生的影响。高精度零件加工的时候，尽可能提高加工设备的精度，比如机床的刚度、硬度和几何精度，对设备的热变形进行有效的控制。

结束语

随着我国经济实力的提升，传统的密集型劳动企业已经无法适应当代工业生产的需求了，在各大行业中，机械已逐步代替了人工，在能源的驱动下会不断创造丰富的物资。工业生产效率的逐步提升，离不开机械制造行业的发展，机械制造精度要求的提升，使得机械加工面临着较大的挑战，明确影响机械加工精度的影响要素，比如说人为因素、客观因素等，采用科学的机械加工工艺、加工技术、管理方式，对于提高机械加工技术，完善机械加工的工艺流程，进一步推动机械制造行业的发展，具有积极意义。

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