浅谈影响机械加工精度因素及对策

浅谈影响机械加工精度因素及对策

机械加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想的符合程度。机械零件的精度，关系着机械设备的工作性能，甚至影响整个工业生产，如何减少机械零件加工过程中的误差、提高加工精度，是机械加工过程中不断需要探索的工作。文章结合实际生产过程，通过分析影响机械加工精度的因素，针对性地提出了提高机械加工精度的方法策略，最终促使工件的加工达到质量要求，提高整个机械加工的质量。

标签：机械加工精度；影响因素；分析

前言

机械加工是当前我国社会主义工业建设中机械工业生产的重要环节。机械加工的精度在很大的程度上决定着机械零件的质量，影响着整个机械加工的质量。但由于我国在机械加工方面起步较晚，不论是从专业技术人员操作质量，还是机械设备运作水平和国际标准都相差太多，造成机械加工设备在实际运作中存在大量的缺点和漏洞，严重影响整个机械加工运行的质量。因此，对机械加工精度的影响因素进行分析，在此基础上提出相应的解决对策，保证机械加工的精度，控制好加工过程中的误差，保证整个加工过程的高质量进行。

1 机械加工精度的影响因素分析

1.1 切削力的影响

在切削力的作用下，切削加工工艺系统会在各个受力方向上产生相应的变形。工艺系统受力变形，主要是对加工精度影响最大的敏感方向，即通过刀具的加工表面的法线方向的位移。一直以来机械加工切削力都备受关注，切削力的误差则主要是受到切削用量对切削刀的影响、刀具的集合参数对切削的影响、切削液、道具磨损等因素的影响，任何一项问题都会影响到切削力，从而引发加工精度的问题。例如，背吃刀量和进给量增大，在切削力增大的影响下，前角增大切削力减小，车刀的负棱是通过其宽度与进给量的比来影响切削力，比越大切削力增大，主偏角对切削力影响。此外，在切削力的作用下，切削加工工艺系统可能会受来自各个受力方向上产生相应的变形，一旦工艺系统出现受力变形，将直接影响到机械加工的精度。

1.2 温度的影响

机床受到车间环境温度的变化、电动机发热和机械运动摩擦发热、切削热以及冷却介质的影响，造成机床各部的温升不均匀，导致机床形态精度及加工精度的变化。温度升高使各部分零件温度随时间变化，使机床丧失已有的调整精度，从而影响被加工工件的尺寸。

1.3 主轴回转的影响

在机械设备中主轴工件的运作问题，而造成加工工件不合格的原因就是主轴回转误差。主轴回转误差是在机械加工时主轴发生异常动作或是不动作的现象，造成实际回转轴线相对于平均回转线的变化量超过或是未达到国家标准的数据值，从而影响到后续机械加工工件质量。在此，应对主轴异常动作进行分析：异常动作包括径向跳动、轴向窜动和角度摆动三种，而这三种异常动作的主要原因都是机械加工数据中有关主轴回转线垂直度数据信息错误，从而造成机械加工设备无法正常切合，最后造成主轴回转问题的出现。

1.4 导轨误差的影响

数控机床导轨对机械加工精度有着直接的影响，是在加工中的运动基准，导轨偏离运行轨道，这些误差将直接作用到加工的机械部件上，从而影响到机械加工的精度，影响到机械加工的质量。

1.5 工具制造的影响

在机械加工中刀具、夹具的制造误差对整个加工也会带来影响。

刀具的影响：对于铰刀、拉刀和钻头等定尺寸刀具来讲，它们产生的尺寸误差，将会严重影响加工零件的尺寸，进而影响各个零件的相互配合，导致机械加工精确度受到重大影响；而对于成形刀具来讲，则主要影响被加工面的形状精度。

夹具的影响：对于相关人员在实施的操作工过程中，往往因为一些夹紧误差、夹具的安装错误和定位误差，导致夹具磨损，引起加工精度零件的定位误差，对机械加工造成严重影响。

工具磨损的影响：个别工具的磨损和破坏会直接影响到零件的表面，导致被加工的位置遭受到破坏，难相互配合，存在尺寸误差。

1.6 定位误差的影响

定位误差也是影响机械加工精度的最大因素。现阶段机械加工中主要存在基准不重合误差、定位副制造不准确误差等，很大程度上影响到机械加工的精度。

2 提高机械加工精度的方法策略

2.1 减少受力误差

机械加工中受力变形引起误差是较为常见的问题，加工过程中切削点着力点位置的变化，会引起加工误差。因此，在机械加工过程中应准确计算着力点位置，并保证着力点位置的定位准确性，避免会降低机械加工误差。

机械加工切削深度会引起加工误差，因此，应在机械加工前计算加工零件需要切削的大小或者采用轻切削高走刀的方式进行加工。此外，机械加工的过程中，应适当增加走刀的次数，有效减少加工工件复映误差，所减少的程度与工艺系统的刚度成正比，并能夠实现从已知加工条件预先估算出机械工件加工后的误差，并根据这些误差数据对切削系统进行合理调整，从而有效降低误差，提升机械加工的精度。

2.2 减少温度误差

机械加工中存在温度变形误差的影响，面对这类问题应实施有效的控温措施，需要优化机械加工环境，做好加工环境的通风处理，要加强对机械加工的温度监测，一旦发现温度高出规范范围，应及时采取有效的措施，避免温度再次升高而产生变形误差，影响到机械加工的精度。如细长轴的车削，因受力和热的因素使零件发生变形弯曲，就可直接采用切削法，在最大限度内，直接减少误差。

2.3 减少原始误差

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。为了提高机械加工精度，根据不同的精度情况，可适当地运用补偿法。补偿法由名而来，应对原有的误差，相关技术人员需要新建立一个新的误差去补偿原有的误差。原有的误差被抵消之后，新建的误差开始发挥作用，进一步减少加工误差。人为误差往往与原始误差相反而成，两者大小几乎相等，作用效果几乎相同，方向相反。有效的进行合理运用，可适当的减小加工误差，加强整个机械加工的精度。

2.4 减少导轨误差

导轨误差是影响机械加工精度的主要因素，为保证机械加工精度应重视对导轨的检测。首先，应定期对导轨的运行参数进行全面分析，一旦发现导轨运行异常或参数异常，应及时采取针对性检查，分析其影响因素，并及时解决导轨误差的问题，保证机械加工的顺利进行，同时也为保证机械加工精度提供可靠的依据。在每次机械加工前必须检查导轨是否正常，如果出现偏差应及时调整，确保机械加工的可靠性。在机械加工过程中应密切关注导轨的运行情况，加强对导轨的检测，避免加工中受到其他因素的影响而导致导轨偏差，一旦发现应及时调整，以免造成机械加工误差。

2.5 均化误差

在加工过程中，对有表面加工精度要求的零件，可以有效的通过不断试切加工过程，逐步均化误差的方法。在生产中，很多精密基准件都是利用误差均化的加工方法，减小机械加工过程。其实际意义通过有效的密切联系的工件和检查，找出它们的相互差异，不断地提升机械加工精度。此方法通过加工使被加工表面原有误差不断减小甚至达到平均化的过程。