论机械加工精度的影响因素和改进策略

于洋

【摘要】要生产出高质量的机械产品，在对其机械加工过程中，通过减少误差来提高机械加工精度显得尤为重要，本文阐述了机械加工精度的影响因素，以及机械加工精度的改进策略。

【关键词】保证质量 机械加工精度 加工误差 影响因素

随着我国经济的高速发展，各行各业对于机械零部件加工精度的要求也是越来越严格。在有些工厂中，一些精密机床的加工精度已经接近了国外先进水平，但是在追求加工精密的道路上是没有终点的，我们只能一次次的进步，使零件加工的精密度不断提高。加工精度也是衡量零件加工质量的一个重要标准，加工精度越高的零件越能显示加工技术的水准。机械加工工艺流程较为复杂，再加上繁冗的操作流程，所以在零件的加工过程中，受到人为、环境、机械设备等各种因素的影响，加工后的零件和理想的零件参数之问有一定程度的差距。

1機械加工精度的影响因素

影响机械加工精度的因素是多方面的，加工设备、加工过程、加工人员等都会影响产品精度。为促进产品加工精度提高，必须从这些方面入手，有针对性的采取改进和完善对策。

1.1设备因素

保证加工设备质量是提高机械加工精度的关键因素，也是加工中需要重点控制的内容。机械加工精度包括制造精度和工作精度，其中主要的影响因素包括机床主轴回转误差、机床导轨误差、机床传动链误差、夹具定位误差。加工中为确保精度，要努力控制这些误差，从而保证加工精度，促进机械产品精度和质量提高。

1.2 加工过程

例如，切削力着力点点位置发生变化，导致整个机械加工的工艺系统出现变形现象，使得工件表面出现误差。机械加工的工件在尺寸、形状、表面层材料硬度上存在差异，但加工的作用力是一样的，这样一来，在加工过程中切削力作用会产生不一样的结果，出现工艺系统变形和加工误差。加工过程中，热源分布存在不均匀现象，导致机床不同部位存在不同程度的变形情况发生，影响加工精度。切削过程刀具会出现升温现象，引起刀具热伸长，影响机械加工精度。

1.3 人为因素

机械加工是在加工人员操作下进行的，因而人为因素对加工精度的影响是直接的，主要表现为基准不重合误差、加工系统调整误差、测量误差等。由于加工人员选用的定位基准与设计基准不重合，对加工系统的调整不准确，测量仪器不准确，或者测量精度控制不到位等。实际工作中，加工人员存在的这些不足，对提高机械加工精度产生不利影响。

2机械加工精度的改进策略

提高机械加工精度的方法，大致可概括以下几种：减小原始误差法、补偿原始误差法、均分或均化原始误差法、转移原始误差法、就地加工法。

2.1减少原始误差法

提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。这种方法是生产中应用较广的一种方法。它是在查明和分析产生加工误差的主要因素之后，设法消除或减少主要的因素。例如：对于细长轴的加工，现在采用了反向车削法，基本消除和减小了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅以弹簧顶尖，则可进一步消除和减少热变形引起的热伸长对加工精度的影响；对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形；对于具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

2.2补偿原始误差法

对工艺系统的一些原始误差，可采取补偿原始误差的方法以控制其对零件加工精度的影响。误差补偿法，是人为地造出一种新的误差，去补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，或者利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。当原始误差是负值时人为制造的误差就取正值，反之，取负值，并尽量使两者大小相等，相互抵消；或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也是尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度之目的。

2.3均分或均化原始误差法

在加工中，由于毛坯或上道原始误差的存在，往往造成其相应工序的加工误差，或者由于被加工的工件材料性能改变，或者其上道工序的加工工艺的改变，引起原始误差发生较大的变化，会引起下一道工序误差的变化。解决这个问题，为可采取分化或均化某些原始误差的方法。

（1）分化原始误差法（分组法）。根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为X组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/X。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

（2）均化原始误差。此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。

2.4转移原始误差法

误差转移法实质上是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去，如转移加工系统的几何误差、热变形和受力变形等。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。如当机床精度达不到零件加工要求时，常常特意要求机床精度，而是从加工工艺上、夹具等部件上想办法，创造条件，使机床的几何误差转移到不影响工件机械加工精度的方面去。

2.5就地加工法

在加工和装配中有些精度问题，牵涉到零件或部件间的相互关系，相当复杂，如果单独提高零、部件本身精度，有时不仅困难，甚至不可能，若采用就地加工法的方法，就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法在机械部件、零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。

结语

万事万物都不能确保没有一丝错误的存在，产品的加工更是这样。实际的机械生产加工中都允许有一定的损耗，但是若要生产出高质量的机械加工零件，就要在机械加工的误差原因上多下功夫，争取从根源解决机械加工产品的误差问题，加工中采用有效的相应措施对机件精准度进行保障。