探讨影响机械加工精度的因素

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1身份证号码：33068119881229XXXX浙江诸暨3118002身份证号码：33901119760712XXXX浙江诸暨311800

摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，零件从设计到生产过程中，加工环节对零件精度影响最大，而零件在机械加工过程中受到许多因素的影响。因此，严格控制零件的精度成为成品加工的一道重要工序。本文从人、机、料、法、环、测等几个因素分析影响机械加工工件精度的原因，以期能进一步提高零件的加工精度。

关键词：机械加工；精度；质量；工艺

引言

零部件精确度是影响机械综合性能的关键。近年来，在机械加工领域，对机械加工精度给予了足够重视，在实际加工中，受多种因素影响，零件加工精度难以保证，如何做好加工误差控制，提高加工精度，成为机械加工中需考虑的主要问题。文章对机械加工精度影响因素以及相关解决策略进行研究，有十分重要的意义。

1机械零部件加工精度的概念

机械零部件加工精度是指机械零部件在加工后的实际尺寸和参数与图纸中所标注的尺寸之间的符合度，机械零部件的加工误差是指机械零部件在完成加工后各项实际情况和图纸中标注的尺寸之间的偏差。在机械零部件的加工过程中，要尽可能提高零部件的加工精度，减少误差，提高机械设备的使用时间。

2机械加工零件精度影响因素分析

2.1机床几何误差的影响分析

机床几何误差是决定整个工艺系统误差的关键因素，总的来说可以分为：主轴回转误差、导轨误差、传动链误差等等。1）主轴回转误差第一，对于零件加工精度的影响。主轴径向圆跳动会造成工件产生圆度误差；虽然主轴的轴向移动并不会对外圆和内孔精度产生影响，但是对于端面和内外圆的垂直度产生影响，从而造成端面表现出凸轮的情况。此种情况下进行螺纹加工时可能产生螺距周期误差；车削过程中，若是主轴发生角度偏斜，虽然加工零件的径向截面还是圆形，但是轴向截面则会表现为梯形。第二，提升主轴回转精度的方法。①采取较高精度的主轴部件。可以采用高等级轴承或者静压滑动轴承来提升轴系刚度同时降低径向跳动情况。另外，提升主轴箱体支承孔、主轴轴径和轴承配合处的加工精度也可以提升轴系刚度。②避免主轴回转误差传递到加工工件上。可以采用死顶尖的方式进行外圆的磨削，只要确保定位中心孔的形状以及位置精度就能够加工出较高精度的外圆柱面。③提升主轴支承精度，实施精细的调整安装。可以采用精密的滚动轴承或者液体以及气体静压轴承来提升主轴支承精度。另外，在进行主轴部件装配过程中需要合理设定相应零件精度，可以通过选配法等方法调整并消除轴承间隙。2）传动链误差加工设备的运动都是利用相应传动机构来实现的，传动部件之间由于制造、安装方面的误差会引发传动链误差，从而影响零件的加工精度。对于此种误差可以采用如下方式解决：缩短传动链，减少传动元件数量；加强传动元件的精度，尤其是末端传动元件制造和安装精度；通过校对机构消除误差。

2.2机械加工误差

机械加工中引发误差的主要原因：①机械加工实践中，一旦无法将切削力切点位置明确，轨道偏差必然会形成，此时机械表面就会有误差产生；②零件加工过程中，因毛胚形状、材料硬度等方面存在差异，切削力也会有所变化，就会有工艺形变；③机床运行产生的热量会不断增多，在热量释放下，机床会有形变产生，零件加工就会有较大的误差产生，进而对机械加工精度造成影响；④切削产品时，较长时间持续运作下产生的热量会导致切削刀具形变，而切削部件与预期之间产生一定的差异，产品精度由此受到一定的影响。

2.3材料的因素

在零件生产过程中，我们一般需要用尺寸较大的材料去进行加工，刀具反复对工件多余材料进行切割时会产生大量的热能。这些热能达到一定的程度后就会使工件热变形，最终会影响到工件的精度，工件加工后还要进行热处理，会产生一定的内应力。如何更好的削除工件的内应力也成为加工考虑的必要因素。另外由于在进行零件加工的过程中，被加工零件、刀具以及机床和构件都有可能受到热变形的影响，进而影响到零件加工的精度，因此，为了有效地避免热变形对零件精度所造成的影响，在加工的过程中需要对加工的温度合理地进行控制。而要实现对温度的控制，需要根据不同的工艺环节采用不同方法，比如在零件打磨的过程中，在摩擦作用下往往会产生大量的热量，此时可以采用冷水降温的方式，在被加工零件和砂轮上浇上适量的水，避免出现热变形。在控制机械加工工艺的过程中，有效控制温度能够进一步提升零件加工的精度。

3提高机械加工精度的有效策略

3.1应用精度补偿技术

精度补偿技术的应用一般适用于数控机床，相比以往机械加工中的繁杂人工检测流程，引入精度补偿技术，利用其中的补偿纠偏方式能提高检测效果。对数控机床来说，在精度补偿中，补偿系统包括的构件有光栅尺、位置传感器以及测头等。例如，在测头补偿技术应用下，其实施的流程表现为借助精铣刀去除加工余量，然后对切后工件面以测头进给测试，该测试技术下可满足工件半精加工表面的检测，根据检测结果做修正补，使成品尺寸更加合理。综合来看，精度补偿技术的应用对提高数控机床精度发挥着重要作用。需要注意的是，整个操作维护中，需辅以相关的工艺措施如编程控制方法，在实际补偿纠偏过程中，应进一步做好相关的研究工作。

3.2妥善处理加工误差的补偿问题

机械零件加工过程的误差主要包含原有误差与人为误差两种。加工误差的补偿，实质是控制人为误差在能将原有误差刚好抵消的基础上，这两种误差具备相反方向、相同大小等的2个特点，采用此类方式能使加工精度得到有效提升。在极小的范围内，该补偿值是固定数值，通常情况下都是变化的。因此，要具体问题具体分析，合理选择补偿方式。（1）在线检测的运用。工作人员需随时处于对零件尺度实时测量状态，同时需将刀具、各个设备位置全面把握并严格控制，以此使零件的加工始终在规定范围内得到保障。（2）偶件自动配磨的运用。参照一个具有较高精度的零件，并在此基础上进行其他零件的制作，同时不能忽视零件尺寸的实时测量步骤，完成测量后还要对比基准零件，为加工效率、质量的提升提供保障。

3.3控制原发性误差

几何性误差是目前机械加工中影响精度的主要问题，需采取有效的原发性误差控制策略。该策略的应用主要表现如下：1）原发性误差控制。需明确机械加工中误差产生的原因，提出相关的误差控制措施。以细长轴车削程序为例，在误差控制中可考虑借助大走刀反向车削发方式，使轴向切削力所带来的弯曲变形得到控制，或取弹簧顶尖方式加入其中，以使热伸长问题得到控制。2）补偿原发性误差方法应用。该方法侧重于利用误差抵消方法使原误差被抵消，如人为误差为负值、原发误差为正值，尽可能保持两个数值相等，则能达到控制误差的目的。或采取中和两种误差的方法，使加工误差率降低。此外，在控制原发性误差中，也可采取原发性误差转移策略，这种误差转移方法的应用主要立足于热变形、受力变形以及几何误差情况，采取误差转移方式。这些误差控制策略的应用，可以有效减少机械加工中的误差，应结合实际情况选择相应的方法。

结语

在机械加工中，影响零件加工精度除了本文所论述的几个方面之外，还有很多其他不可估算的因素。误差是不可避免的，而要想使得零部件的精度和质量得到更好地保证，我们要根据实际情况对误差产生的原因科学分析，找出解决问题的方法，才能采用相应预防措施，减少加工误差，提高机械加工精度。

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