影响机械加工因素的探讨

杨英 祃艳宾

【摘 要】近年来，随着我国经济的飞速增长，同时科学技术的水平也在不断的提高，在这一大的时代背景下，机械加工工艺系统水平也有了很大程度的提升。然而，从目前的机械加工工艺水平来看还有很大的进步空间。所以，有关的部门以及工作人员需要不断的进行探索和研究，进而使机械加工工艺水平有更大层次的提高。只有这样，在机械零件的加工精度上才能有很大的提高。基于此，本文就影响机械加工因素进行分析与研究。

【关键词】机械；加工；影响因素

引言

机械加工精度是指机械产品通过加工制造之后，实际的指标参数与原设计指标参数所产生的误差，将误差化为理想值的一个指标度。在机械的加工过程中，误差是在所难免的，但是误差必须在一定允许的范围之内。随着国民经济实力和科学技术水平的提高，社会要求提高产品的质量。而加工精度是衡量零件加工质量的重要指标，所以保证零件的加工精度是非常重要。由于人们对机械加工的精度要求越来越高，采取科学合理的措施，提高加工精度，就成为机械加工的一个重要问题。

一、机械加工工艺概述

机械加工工艺指的是根据参考的工艺流程来准确操作，然后用特定的方法将生产初产品的几何形状、尺寸大小以及相对位置进行不同程度的改变，进而得到机械半成品。我们经常说的工艺流程也就是指的是工艺过程，该过程与产品的数量、员工的素质以及设备的条件等有很大的关联。在整个的机械加工过程中包含很多内容，即毛坯制造、原材料的保存以及热处理零件等等。实施工艺过程需要按照规定的工序来操作。生产类型主要有三种类型，即大量生产、单件生产和批量生产。机械加工工艺的生产水平对于机械零件的加工的任何一个过程都很非常大的影响。如果机械加工的工艺水平没有达到对应标准，生产出来的机械零件的精度就会很低。因此，在进行机械加工时经常有多种因素对机械零件质量产生影响，比如几何体的精确度、受外力的变形情况以及热变形等等。

二、影响机械加工质量的因素分析

（一）机床的几何角度误差和磨损老化对机械加工质量的影响。机械加工就是依靠机床的切割等工作完成，因此机械加工质量和机床的精密度有着密切的关系，机床在加工过程中必然会因为磨损化、角度误差化等影响产品的质量，其主要表现在：一是机床导轨造成加工产品的精度出现误差，导轨是机床传动的控制部分，它控制着加工产品在机床中的具体位置，因此导轨的细微误差会导致加工产品的性能、质量等发生显著的变化。二是机床主轴回转误差影响加工产品质量。机床的主轴回转所产生的误差对加工产品的表面、形状等会产生较大的影响，比如在主轴加工外圆的时候就可能产生产品圆孔误差。三是传动连接产生的误差。传动连接是机床加工的主要动力，一个细微的传动误差反映在机械产品中就会产生巨大的影响，一般来说机床的传动元件越多，产生的误差就会越大。

（二）机械加工过程的受热变形产生的影响。机械产品在机床加工过程中会产生大量的热量，而这些热量在超过机械产品的内在的温度极限后，就会因为加工过程产生的热量而发生变形，一是这种热量会影响机床加工工具的性能，比如机床工具发生磨损、零件的位置发生变化等，据不完全统计：切削加工过程中刀具热量要升高5%，并且随着加工的进行，刀具发生变形，影响加工产品的精密度；二是热源不同产生的影响，不同的机床加工方式会产生不同的热源，因此其产生的误差也就不同，比如零件产品加工时就会因为钻削加工和镗孔加工的不同而产生的误差不同。

（三）机械加工受力变形产生的影响。机床在加工的过程中会由于各种物理作用而导致加工工艺出现一定程度的变形，这种变形会影响产品的性能与质量，一是机床自身存在的质量误差而导致加工产品的质量发生误差，机床是由许多元器件构成，任何一个细小元器件发生变化会直接影响加工产品质量。二是加工产品自身因素。加工产品的自身质量不高，那么其在机床加工过程中，就会因为产品强度低于机床零件导致发生变形；三是刀具自身刚度的影响，在机床加工工程中刀具的刚度过硬的话发生变形的可能性就会变小，在进行加工时因为刀具变形而产生的误差就会忽略不计。

三、提高机械加工质量的措施

（一）减少初始误差

初始误差指的是在机械加工时刀具及量具带来的误差。这些误差是无法完全消除的，我们只能将其影响降到最低点。可以使用精度较高的机床，并且提高机床的几何精度和刚度；要控制热量对机床的影响，控制热变形；对具有成形表面的零件加工，要减少刀具形状带来的误差，并且要正确安装刀具，减少刀具安装带来的误差。

（二）补偿初始误差

如果初始误差是正的，要补偿一个负值，来抵消初始误差；如果初始误差是负的，要补偿一个正值来弥补误差。因此可以分为误差补偿法和误差抵消法。误差补偿法就是补偿原来工艺系统中的固有误差，从而减少误差，提高机械精确度；误差抵消法就是用初始误差去掉抵消掉原有初始误差。对于加工精度要求高的零件，可以采用逐步消除初始误差的方法。

（三）均化原始误差法

对于要求加工配合精度很高的轴和孔的加工过程中一般采用研磨方式，研磨工艺本身精度并不高，但是却能通过与工件做相对运动时经过研磨对工件进行微量的切削，使得工件达到很高的精度，当然，研磨工具也相应地被工件磨去一部分，这种表面之间的摩擦和磨损是一种不断减小误差的过程，这个方法就是均化原始误差法，既能提高零部件的加工进度，又能提高磨具自身的精度，这种方法的实质就是两个相互作用的表面进行比较和检查，然后找出两者之间的差异，并互为基础，进行修正，不断缩小和分化零部件表面的误差。

（四）就地加工法

如果将机床零件在移到工作位置上进行加工，会减小误差影响。在装配中，采用就地加工法，会将很困难的问题简单化。一味地提高零部件本身的精度就非常困難，就地加工法能保证在机械零件加工中提高零件的加工精度。

（五）加强对机械加工的科学研究

基于当前机械加工精密不高的现状，分析其原因主要还是与我国的机械加工技术水平不高有一定的关系，因此我们在充分研究影响机械加工精密因素的基础上，加大对提高机械加工科技技术水平的研究力度：首先要提高机械加工研究人员的专业技能水平，不断提高我国机械加工领域内优秀人才的培养；其次要不断地创新新的加工工艺、手段以及方法，促进现代机械加工精度的提高；最后要加强与高等院校的合作，通过开展科研合作积极为我国的机械加工技术发展提供先进的理论支持，并且要缩短理论体系转化为市场产品的周期。

结束语

我国的机械制造业迅速发展以及国家对于各种机械零件日益增加的需求，对于机械的加工行业的精度提出了更高的挑战。在机械加工的过程中可以采取一些措施来降低能量的消耗进而提高机械加工的精度，比如选用合适的工装、适宜的调节机械加工的工艺路线、合理的增加生产工序等。但是机械加工过程中产生的误差是很难避免的，会改变工件和刀具等在切削的运动过程中的位置变动，所以必须对产生误差的具体原因进行分析研究，才能找到提高机械加工精度的方法，研究机械的加工精度的提高措施，对于机械制造业的发展以及目前的市场需要具有重要意义。

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