机械加工精度的影响因素及提高措施

李彬 王皓

【摘 要】误差会影响机器的正常运转，最终会影响生产的效率。在现代化机械加工的过程中，我们要努力提高机械加工的精度，尽量避免加工误差，生产出高质量的机械零部件，保障机械加工工件产量和质量。本文就主要对机械加工精度的影响因素及提高措施进行了简要分析。

【关键词】机械加工；精度；措施

引言

零件加工是机械生产制造的重要环节，机械加工过程中零件质量自身对机械产品的总体性能和产品寿命有直接影响。零件质量不过关最终会影响到机械的正常运行。加工精度受诸多因素的影响，在实际加工过程中如果加工精度得不到有效控制，那么零件质量以及机械的质量最终会受到影响。所谓加工精度指的是在经过加工之后的零件实际几何参数同理想几何参数之间的符合程度。加工误差则指的是两者的偏离程度，通常情况下当加工精度越高的时候，加工误差也就越小。加强对加工精度的研究有重要意义。

一、机械加工精度的概念和内容

机械加工精度主要指零件经过加工处理以后，其实际的几何参数（如零件的位置、形状和尺寸等）和理想的几何参数之间偏离的程度。机械加工的精度越高，表示加工过程中产生的误差越小，反之则表示误差较大，而国家对加工精度高低有详细严格的公差标准。

机械零件加工精度主要体现在三个方面：尺寸精度、形状精度和位置精度。尺寸精度是指零件加工后实际尺寸和基准尺寸相契合程度，两者之间误差需要控制在一定的范围之内；形状精度是指加工后零件几何形状与设计要求的几何形状之间的契合度，如加工零件的圆度与直线度等；位置精度是指零件加工后的表面和基准之间的相对位置。

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。

二、机械加工精度的影响因素

1、工艺系统受力变形因素

在机械加工的过程当中，受到传动作用力，惯力，以及重力作用力等因素的影响，会导致其出现变形，并致使工件与道具之间的位置发生偏移，造成加工精度的降低。进一步分析可知，影响工艺系统受力变形问题的因素有以下几个方面：第一，刀具刚度的影响：即外圆车刀在加工表面法线方向上往往表现有较高的刚度，其变形可以忽略。但对于镗直径较小的内孔而言，由于其所对应的刀杆刚度较低，故而加工精度会直接受到刀杆受力变形因素的影响；第二，机床部件刚度的影响：机械加工过程当中所使用的机床部件是由多个领不安静共同构成的。受到接触面接触变形因素，摩擦作用力因素，以及零件低刚度等因素的影响，造成机床部件的刚度无法达到要求，最终对机械加工精度產生不良影响；第三，工艺系统刚度的影响：例如，在对工件进行装夹作业的过程当中，所选择的作用力施加点或者是夹紧方向不正确，则会导致所加工工件发生一定程度上的变形问题，诱发比较严重的加工误差。

2、工艺系统热变形因素

在机械加工过程当中，整个加工作业全过程当中会受到多个热源的影响，导致工艺系统出现比较复杂的形变问题，最终诱发误差问题的产生。特别是对于精密产品以及大件产品而言，在加工过程当中由热变形因素所引起的加工误差占到了所有加工误差的70%比例左右。特别是在机床，道具长期投入使用的背景条件下，温度的升高使其会通过多种传热的方式与途径向周边物质以及空间散发热量，由此导致变形的影响范围进一步扩大。

3、内应力重新分布因素

研究显示，在机械加工过程当中，一旦所加工工件上出现内应力，则势必会导致所加工工件处于一种高能位失稳状态下。为了能够完成加工作业的任务，就需要工件自高能位自发的向地能位转变，自不稳定状态变为稳定状态。在以上过程当中，变形问题是不可避免的，且也会对工件自身的加工精度造成不可逆的影响。以热加工环节操作为例，在热处理工序当中，由于所加工工件的壁厚并不完全一致，受到金相组织转变以及受力不均匀等问题的影响，产生内应力；而从冷校直环节上来说，对于细长轴类零件加工而言，在经过车削处理后，棒料在轧制期间所产生的内应力需要重新分布，重分布过程当中产生弯曲变形的问题。

三、提升零件质量的措施

1、均分原始误差法

这种方法主要是根据尺寸误差的大小把毛坯分成n组，之后再按照各组平均尺寸来调整道具和工件之间的相对位置，通过这种方式不仅能够吧原来每组毛坯的误差缩小成原来的1/n，同时还能够大大缩小整批工件的尺寸分散范围。这是一种提升精度的有效方法，但是在实际施工过程中也要注意到由于毛坯加工半成品精度太低，加工精度也很难得以保证。

2、直接减少误差

这种方法在实际加工应用非常广泛。所谓直接减少误差指的是在实际加工过程中在查明原因之后直接减少或消除的方法，对于细长轴车削的弯曲变形主要是采用大进给反向切削法以及弹簧后顶尖来进行专业性处理。

3、误差转移法

误差转移法实际上就是把影响加工精度的因素转移到那些不影响加工精度的方向上。具体而言就是要把工艺系统的几何误差、热变形以及受力变形等转移到其他方向上。在实际加工过程中对于那些具有分度或转位的多工位加工工序或者是转位刀架加工的工序，这些工序的分度和转位误差都会影响到加工精度，此时就可以把转塔刀架转位是产生的重复定位误差转移到零件内孔加工表面非灵敏的地方，通过这样的一种方式能够有效提升加工精度。

4、就地加工

就地加工指的是机床零件在装到工作位置之后进行精加工。通过这种方式能够有效消除误差影响。在实际工作过程中当把龙门刨工作台面或者是牛头刨工作台面装配到自身机床之后就能够实现“自刨自”精加工，通过这样的方式能够有效保证衡梁以及滑枕的平行度。此外还可以通过把平面磨床工作台面装配搭配机床上从而来实现“自磨自”精加工。最后就是来修正卡盘平面平直度以及卡爪的同轴度。

5、误差补偿法

误差补偿法就是人为地创造出一种新的原始误差来低效原有原始误差，从而来减少加工误差，最终达到提升加工精度的目的。

机械加工是工业生产中的重要环节，机械加工过程中一旦产生误差就会对零件加工精度产生影响，最终也会影响到机械加工的精度。在人们对机械加工精度的重视程度越来越高的背景下深入分析影响加工精度的因素，不断减小误差是提升制造工艺的必然选择。在实际加工中工程人员应该高度重视这方面。

6、预防和转移误差

将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去，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有关系。在加工中设法使其转移到加工误差的非敏感方向可提高加工精度。如对具有分度或转位的多工位加工工序由于分度转位的误差将影响零件有关表面。减少误差源或改变误差源至加工误差之间的数量转变关系常用的方法有：直接减少原始误差法、误差转移法、采用先进工艺和设备法、误差分组法、就地加工法和误差平均法等。实践与分析表明，精度要求高于某一程度后，利用误差预防技术来提高加工精度所花费的成本将成指数增长。平时机床导轨的保养工作要一丝不苟的完成。当加工结束以后，必须把床身清理干净，然后再用干净抹布拭擦导轨面直至无污物，最后加上机油，以避免锈蚀，机床的正确安装和在加工时速度的合理控制都能减小加工误差。

结束语

误差是机械加工过程当中无从避免的问题之一，工作人员需要正确认识在整个机械加工过程当中，可能影响加工质量的误差因素，找准造成误差的主要因素，然后通过控制原始误差，补偿误差以及转移误差等多种手段，对误差因素进行最大限度的控制，从而使零部件的整体加工质量更加的理想，以达到确保零件加工质量的重要目的。

参考文献：

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