浅析机械加工精度的影响因素与对策

浅析机械加工精度的影响因素与对策

　　如果机械加工精度较低，可能影响机械装配的效果甚至组装不起来整套设备。精度较差的零部件是机械运行中的巨大隐患：轻者缩短设备使用年限，严重者可能导致安全事故的发生。所以，找出影响加工精度的因素，进而采用必要措施尽可能的缩小机械加工误差范围，不仅可以提高机械加工行业的生产效率、质量水平和利润，更可以为加工件或者整体设备使用者提供更大的利益。经济效益和社会意义重大。

　　1 影响机械加工精度的因素

　　1.1 原理设计方面的影响

　　机械加工首先需要考虑运用什么样的原理来实现加工过程。一些理论上的设计往往不能被实现，在实际操作中一般会使用一些类似或者相通的原理和方法代替理论设计。因为替代方案和纯理论有一定的差距，在原理设计过程中就出现了设计误差。这样的误差一般出现采用类似的运动方式和类似的刀具轮廓原理设计中。

　　在设计机械加工时可以通过建立一套在工件和刀具之间运动轨迹来实现对工件的表面加工。如完全采用准确纯理论的运动联系理论上是可以避免误差，但是采用这种纯理论的加工方法需要复杂的机床或者夹具，致使实际操作比较困难，考虑其他附加的因素还可能反而降低加工精度。有时甚至纯理论的加工方法根本不能实施。这样我们就只能采用近似的加工运动轨迹，因为是相似的原因，必然会出现理论上的误差。

　　在设计机械加工时可以通过特殊刀具刃口做出理论曲面实现对工件的复杂的曲面的加工。可特殊刀具轮廓很难实现。一般用圆弧、直线等简单刀具轮廓作为特殊刀具轮廓的替代品。举例：在机械加工齿轮这类曲面时，往往采用简单相似的本蜗杆代替渐开线基本蜗杆。这样的设计必然产生了工程误差。

　　1.2 人员操作方面的影响

　　机械加工必然需要人来操作。人是最难控制的变量，人员操作方面差异性会造成一定量的人为误差。操作人员不具备专业的技能要求或者缺乏必需的机床相关知识和实际技术经验，这样的人操作机床一定会有误差。操作人员不了解规范操作的要求或者质量意识淡薄不按照规定进行规范操作也会产生一定的误差。

　　1.3 机床、夹具和刀具等设备方面的影响

　　（1）机械加工工件的成形运动必须要用到机床，那机床的精度对加工件的精度影响是根本的。如中国潜艇噪音问题就是中国机床精度不够造成的。如果机床精度达不到设计要求的精度，用该机床生产的机械加工件精度一定达不到要求。从这角度上说机床精度是影响机械加工最直接的因素。

　　机床主要构造是主轴回转、导轨和传动链，其精度也是由这三个部分的精度所决定。选择机床时，一定要关注这些性能指标是否符合自己的要求。使用过程中，也要注意保养机床上述位置的精度。

　　（2）刀具、夹具的制造误差及磨损。不同用途刀具影响加工精度的程度也不同，一般车刀、镗刀及铣刀等加工刀具的制造误差基本不上不影响加工精度，这方面的加工精度主要在于机床本身的精度 ; 但是定位刀具如转头的尺寸误差会直接影响机械加工零件的尺寸精度 ; 形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等成形刀具的精度在会直接被加工面体现。如果刀具已经磨损，加工的机械件表面精度一定不高。

　　夹具的作用就是固定工作件让工作件准确无误的处在刀具和机床正确位置上。机械加工过程中，夹具的制作和使用精度对加工件精度影响是直接和具体的。定位不准确，工作件甚至会报废夹，夹紧分度不准确，工业件的精度一定受到影响。安装不准确、导引不准确以及夹具的磨损都是夹具精度不高的表现。夹具精度高，工件加工精度才能高，夹具精度低，工件加工精度一定低。

　　（3）设备使用过程中，加工热方面的影响。在机械加工过程中，会有热量产生。因为热源位置不同、热量聚集的位置不同、设备构造不同、材料不同，整个设备体系出现差异性的热变形。尽管变形不大，可对精密甚至超精加工精度已经造成很大的损伤。热变形可能导致机床的精度降低，这是根本的影响，尤其在精度要求极严的情况下。因为刀具体积较小、材料比热小，很少的热量就能使得刀具升温很快，导致刀具热胀变长，1.4 产品检验方面的影响。

　　在对加工件进行检验时，检测手法、量具的精度、数据的处理等因素都影响加工件的精度。可能检验出现失误，造成实际精度没有被检验出来。

　　1.5 加工件本身的影响

　　加工件本身有应力，加工完毕后，随着应力的小说，出现精度降低；加工件在被夹持变形，加工完毕后，变形回复，精度降低；加工过程中，热能也会影响加工件本身，加工完毕后，热变形消失，精度降低。

　　2 解决机械加工精度措施的方法

　　2.1 减少原始误差法

　　这是最基本，最简单的方法。找到影响加工精度的主要因素，设法规避这些影响，就是减少原始误差法。选择精度较高的机床，选择精度较高夹具、量具及工具，减少工艺系统受力、处理刀具磨损、规范操作手法和检测手法等均属于直接减少原始误差2.2 补偿原始误差。

　　计算出原始误差的大小，通过人为刻意制造新的误差，新的误差为原始误差的反方向，利用新的误差来抵消原始误差，提高加工精度。还有一种方式，就是控制两种不同的原始误差，让两者大小相等，方向相反，相互抵消各自的误差。

　　2.3 转移原始误差

　　原始误差影响的因素很多，有些因素是不能改变，我们只能改变其中一种或者几种因素，通过改变能改变的因素来减少原始误差的方法就是转移误差法。

　　2.4 均分原始误差

　　机械加工工序很多，将原始误差平均分配到各个工序，各个工序的精度都提高了，加工工序的精度也就提高了。这就是均分原始误差法。总之，误差是永恒存在的，机械加工精度的提高也是永不停止的。我们只有清醒的认识影响精度因素，预防和处理掉它们，才能提高机械加工的精度。

　　参考文献：

　　[1]汪尧。工艺系统几何误差对精度的影响分析[J].辽宁科技信息，2012,06（12）：108-109.

　　[2] 杨晓娟 . 机械误差产生原因及解决措施 [J]. 淮北职业技术学院学报 ,2010（5）。