机械加工精度影响因素及应对措施

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摘要：在机械加工当中，会不可避免的出现一些误差。如何保证机械加工实现最大化的精度，已经成为了机械加工企业必须要思考的关键问题。机械加工精度对机械产品生产有重要作用，笔者在文章紧紧围绕机械加工精度的涵义以及内容，分别从工艺生产中的几何精度、受力变形以及热变形等方面进行了阐述，分别列举了其对机械加工精度的深远影响，并且分析影响因素，有针对性的提出解决办法，将机械生产加工中的数值偏差降到最低，提升机械加工质量，丰富参考价值，将各项措施落实于实践之中。

关键词：机械加工精度；影响原因；解决措施

1机械加工精度的涵义与内容

机械加工精度指的是零部件经过合理的处理工艺之后，所产生的几何参数与加工前几何参数之间的误差大小，误差大不利于产品质量保证，适当的误差不会影响产品的使用。一般来说，机械加工精准度越高，证明生产加工中的误差越小；若误差较大，超出一定范围，那么精准度就会相应降低。为了防止生产企业偷工减料，过于注重经济利益，国家对精度要求有严格标准，只有达到相关标准，才可批准出厂。机械零部件的加工精度更多的反映于以下几个方面：尺寸、位置以及形状的精度方面。尺寸的精度指的是零部件经过加工之后基准与实际尺寸之间的相契合程度，二者的误差必须要按照国家标准控制在有限范围之中；位置的精度指的是零部件经过加工之后基准面与加工面二者间的位置关系；形状精度则是指加工后的零件表面实际测得的形状和理想形状的契合程度。机械零件在加工的过程中，即使生产工艺和生产流程一样，也会因受到机械设备变化和环境变化等因素影响，使得零件的几何参数出现误差，但是操作人员只要掌握误差变化规律，采取合理的解决措施，就可以提高机械加工的精度，将误差控制在允许的范围之内。

2机械加工精度受影响的原因

机械加工精度受影响的主要原因体现在以下几个方面：工艺系统受力变形、工艺系统热变形和工艺系统几何精度。三者之间形成的原因是不一样的，可是造成的后果却是一样的，都会影响机械零部件的整体质量。（1）工艺系统受力变形对机械加工精度的影响，主要是加工过程中零件在力作用下出现形变对加工精度的影响。工件残余应力主要是指工件如果未被外部力量所影响，另外就是去除外力的作用，其中残留的应力，经过冷校与毛坯制造处理之后，就会造成残余应力。想要去除残余应力，可以通过以下几种方式：首先调整程序，使得内应力得以消除；其次是根据实际情况，合理安排工艺过程；最后就是要对零部件结构进行调整，增强刚性，保持壁厚的均匀。（2）工艺系统热变形对机械加工精度的影响主要是零件在加工过程因为受热而出现的变形。例如机床在加工零件时自身热变形引起的误差；零件在加工时受热产生的几何形变；刀具在加工时受热形变引起的误差等，这些都会影响到机械加工精度。热变形所产生的误差一般会占工件加工总误差的40%～70%。（3）工艺系统几何精度对机械加工精度的影响主要是加工误差对加工精度的影响。例如加工原理产生的误差、机床操作产生的误差和加工刀具产生的误差等。以机床操作产生的误差为例，其原因就包括：机床主轴的轴承自身就会有一定误差出现，这会对机械精度产生深远影响，进而降低机械精度；机床前后造成的平行度扭曲情况，也可能会导致误差的发生，不但如此，加工工艺中的系统调整是不可避免的。由于精度的掌控具有不确定性，因此误差就会产生。夹具的制造误差以及磨损产生的主要原因是由于定位元件、分度机构、刀具导向元件以及夹具体的制造误差等、在装配夹具后各个元件之间存在的工作面尺寸误差、使用夹具中工作面磨损导致的误差。

3机械加工精度的解决办法

（1）缩减误差之直接法。生产工艺中的直接减少误差法适用于机床控制或是刀具的由于受热受力而发生的变形方面的误差，选择刀具时，用精度较高的刀具可将机床的精度有效提高，进而能够实现将误差缩减的目的。举例来说，比如在细长轴车削生产时，零部件可能会受到外部力量，或者受热不均，从而造成弯曲变形情况的发生，生产人员在此环节中，可以采用反向切削方式，再加装弹簧，以此减弱零部件因为遭受热力导致的伸长变形。（2）缩减误差之补偿转移法。生产加工中的误差补偿指的是生产操作人员实施机械加工时，采取引入新误差的方式，对原有的误差进行弥补。比如说，若在生产加工时，原有误差就是负值，那么生产操作人员进行加工制作时，可以人为的创造出与原始误差等值的正值，以此来抵消原始误差，通过这种方法，实现提升机械加工精度的目的。转移误差的方法指的是操作人员可以根据生产的实际情况采取相应的措施，把生产过程中可能会因为热变形因素、外部力量因素以及几何误差因素引起的精度影响进行转化，将其引至与机械加工精度无关的方面，同样可以起到提升精度的作用。比如说，多工位或者转位刀架等加工工序，其分度和转位的误差会影响到零件表面加工精度，操作人员可以将刀具进行垂直安装，这样刀架转位产生的重复定位误差将会被转移到加工零件内孔的表面误差，从而不会对机械加工的精度产生影响。（3）原始误差分化法。若生产加工企业仅仅采取将零部件与上道工序加工提升精度的方法，对于企业经济效益的提升虽然有一定帮助，但是无法实现最大化。如果能够将毛坯按照尺寸误差的大小分成n组，这样每组毛坯误差仅为原来1/n，然后按照各组平均尺寸调整刀具与夹具位置，这样就可以缩小整组零件尺寸的分散范围，提高零件加工的精度。（4）零部件就地加工法。一般来说，机械零部件在进行加工的过程中，可能会因为主客观因素的制约，精度无法达到相关规定和要求，为了有效解决此类情况的发生，生产人员可以采用就地加工的办法，经过生产人员的再次加工，可以将误差有效降低，将其提升至规定要求之内。同样举例说明，生产人员在进行机床装配时，能够把牛头刨与龙门刨安装到机床上面，对机械零件采用“自刨自”的方法，达到精确加工的目的，使得滑枕与横梁能够维持平衡；在进行加工机场加工放米娜，对卡盘的平面直度与好卡爪的轴度采取有效的修正措施。因为产品在进行加工和装配环节时，其中的利害关系错综复杂，与零部件的关系息息相关，操作人员更是可以完成零部件的工作任务之后，再次进行精度加工制作，将零部件的整体精确度得以降低。

4结语

综上所述，机械加工精确度的提升对于产品的质量提升起到了关键作用，并且会影响到企业在业内的声誉与长久发展。尽管机械加工中存在产生误差的可能，可是这就需要生产人员合理分析实际情况，掌握误差产生的原因与个中规律，必要时应用相应措施，对生产环节进行改善与改进。因此，笔者在文中提出采用直接缩减误差、补偿或转移误差办法以及就地加工等方式，以助生产人员能够在允许的范围之内，把握机械加工精度的准确性，有效提升机械质量。

作者:张猛 单位:天津机电职业技术学院

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