提高机械加工精度的有效措施的探讨

茅伟巍

【摘 要】机械加工重点在加工精度的有效控制，本文重点分析了影响机械加工精度的主要原因，从加工设备精度，误差补偿、分解，操作人员技能提升等角度提出了具体的构建加工精度的有效措施。

【关键词】机械加工；精度；误差补偿；误差分解；操作人员

0 引言

随着国内加工装备精确度的提高，装备零件的加工都出现了普遍的提高，也是实现一个国家标准件制造实力的有效说明，更好的机械加工工艺可以有效规避相关的加工误差，实现表面粗糙度、尺寸公差，形状公差等有效降低，更好提升加工零件的质量和水平。然而影响加工精度的因素还是客观存在的，笔者从事机械加工实训教学工作多年，对影响加工精度的主要因素有着深刻的认识。

1 影响加工精度的主要因素

1.1 加工热余力因素

在机械加工过程中，车、铣、刨、磨等机械加工都是金属之间的摩擦，产生切削，这种切削一定产生加工热，这种加工热将带来一些问题，零件在车床加工的时候将受到这种加工热的影响，使得整个零件在加工之后，出现一种热变形，造成最后的形状公差出现超差的情况。同时这种加工热也可能造成最终的加工表面粗糙度出现问题，造成加工过程中刀具的磨损加剧，最终影响加工精度[1]。

1.2 力学因素

由于一般的机床在加工零件的时候，一般都是不同形式的夹具进行固定，例如车床就装夹零件之后就是形成一种悬臂梁，这种力学构造将使得整个零件在加工过程中受力不均衡，在这种刀具外力的作用下，零件将出现一种弯曲，影响零件的同轴度。当加工结束之后，零件将出现不同程度的形变，这种一来加工的误差将出现更多的问题。

1.3 振动因素

机床的振动是其造成零件加工表面粗糙度的主要原因，在机床的加工中这种振动将直接造成加工零件出现不合格的产品，因为这种振动一方面造成刀具在零件上的加工受到的惯性不同，造成其零件表面加工的粗糙度出现问题，另一方面这种加工是双方面的，即刀具的磨损将出现很多的问题，加剧了其磨损的进程。

1.4 刀具角度因素

刀具的加工角度决定了其加工的精度零件的加工受力分布，尤其是主偏角是加工的主要因素，当零件加工的主偏角接近直角之后，将有利于这种零件的加工，因为零件的刚性较差，需要这种接近直角的主偏角刀具的加工。

1.5 工序顺序因素

工序是加工零件的顺序，即先进行粗加工出大致的形状，然后在进行相关尺寸的加工，最终进行尺寸公差、形状公差的进入，这就是一般零件的加工顺序。在不同的加工阶段需要注意不同的问题，粗加工形状的时候，当进刀量给的过大，将直接造成刀具的快速磨损，不利于后期的加工。转速过低也将造成精加工过程中，一般零件表面粗糙度出现超差的情况，在控制表面粗糙度的时候，还需要关注零件的加工冷却液。因为冷却液将直接降低加工表面的温度，降低加工热对零件造成的加工变形[2]。

2 改进加工精度的具体措施

2.1 提升设备加工精度

现代的机械加工主要是依靠相关的机床进行分步骤的开展加工，影响加工精度主要还是在这些机床加工环节，这些环节中的加工精度的提升主要还是依靠提升装备加工水平，例如国内的数控机床和德国的西门子就存在严重的差异，德国的西门子机床在轴承等标准件上有着更多的精度，使得他们的机床在使用的过程中更加具有稳定性，加工精度更高。因此提高加工装备的加工精度是实现加工精度提升的基础和前提，没有精确度较高的机床，加工精度的提高就无从谈起。例如，薄壁零件慎用一般的装夹方法，因为这种装夹将直接造成其变形[2]。因为这种过轻的薄壁零件将在装夹过程中更加容易产生振动，因此需要在条件允许的情况下，采用轴向装夹方法，改变其受力结构，进一步提高了装备的加工精度。

2.2 误差进行补偿

当加工设备一旦确定之后，不是所有的设备精度都是很高的，经过使用一段时间之后，其加工精度也在不段降低，这个的机床还是需要使用，就需要操作人员进行误差的有效补偿。从而实现对误差的抵消，换句话说，这种补偿方式就是针对机床的原始误差，制造出对应的误差，实现与原始误差之间的抵消，例如在数控车床的加工过程中，由于一些金属零件的硬度较高，在加工几个零件之后，可能就出现超差的现象，这种误差出现主要是因为刀具磨损造成的，我们没有必要将刀具卸下来，这数控系统控制界面中存在一个刀具误差，可以对其进行有效设置，实现刀具在原有的坐标系中进行X、Z轴的补偿移动，这就是一种误差补偿。

2.3 误差分解

在加工零件的过程一般都需要多个工艺流程，我们在进行在每一次的加工过程都会有不同的误差，这种误差就是需要可能通过不同的加工工艺步骤进行有效分解，这样可以实现每一个加工工艺的误差都不出现超差的情况。这种方式也可以进一步提高加工最终的零件精度，实现加工误差的降低[3]。

2.4 操作者素养

机械加工过程主要依靠机械设备进行，但是操作人员的素养也是决定加工精度的最为本质的因素。不断提高加工人员的操作实践经验，鼓励操作人员多学习、多探讨加工不同零件的基本操作技巧，实现加工素养的有效提升，这也是提高加工精度的有效手段。

3 结语

加工精度的控制需要分析其产生的主要原因，针对不同的原因进行对症改进，加工精度的主要控制方式很多，也存在一定的相互联系性，需要不断拓展操作人员的创造性，有效构建精度控制的模式。

【参考文献】

[1]刘红丽，李志永，等.MESO-SCALE级电解微细加工技术研究进展[C]. 2011 Second ETP/IITA Conference on Telecommunication and Information（TEIN 2011）2011，04：169-170.

[2]申晓龙，任成高，胡佳英，等.快走丝多次切割加工模具表面质量的试验研究[C].2011 International Conference on Aerospace Engineering and Information Technology（AEIT 2011），2011，05：159-160.

[3]速晓明.精密车床主轴自动化加工生产线核心技术研究[C].发展战略性新兴产业，助推新能源装备制造——2014年第四届全国地方机械工程学会学术年会暨新能源装备制造发展论坛，2014，06：152-153.