关于如何提高机械加工的精度

朱黎原

摘 要 机械产品赖以生存和发展的决定性因素是保证质量和精度。而在机械产品的实际加工过程中却有许多种影响其精度的因素存在，因此为了能保证机械产品的精度，我们必须要掌握整个机械加工的每一个环节。本文从产品的表面质量和加工精度为切入点，分析影响机械加工精度的主要因素，并提出了提高产品加工精度的控制措施。

关键词 机械加工；精度；质量；控制

一、关于机械零件在加工过程中出现的机械加工精度和误差

机械加工精度主要指的是在机械零件未进行加工前，对其加工精度所设计的实际几何参数和理想几何参数之间的符合程度，其加工标准是要求在实际的加工过程中保证参数符合，然而在加工过程中经常会出现偏差，这种情况我们叫做加工误差，加工精度无法做到零误差，但是在加工过程中应尽量的减少加工误差，才能提高加工精度，从而保证机械零件的质量。

二、关于加工实践中的机械加工表面质量

在实际的机械加工过程中，对加工产品表面质量达到完美，是所有机械零件加工者的共同目标，然而就当今机械设备功能方面还无法达到这一要求，而且在实际加工过程中，经常对机械零件表面粗糙、波度等形状上的误差不予重视，不仅影响了机械零件的使用功能，更加影响机械零件的可靠性和使用寿命。因此，我们在加工机械零件的过程中要把质量给重视起来，尤其是表面质量，必须按照加工标准进行加工，使其质量达标。

三、机械加工表面质量对机械零件使用性能的影响

1.影响耐磨性

机械零件表面的粗糙程度是影响机械零件使用性能的主要因素。也就是说当机械零件表面粗糙达到最大值时，机械零件与其相配合的物件之间的接触面积就会变小，接触面积变小相应地接触应力就会变大，容易加快零件的磨损程度，同时，如果机械零件表面的粗糙程度过小的话，会导致机械零件与其相配合的物件之间粘结，使得润滑油膜被破坏，进而因为干摩擦加快机械零件的磨损程度。

2.影响疲劳强度

零件加工质量的优与劣直接影响着零件的疲劳程度。因为零件在交变荷载作用下，零件表面的粗糙程度会引起应力集中等问题的出现，使得零件表面产生疲劳裂纹，进而影响零件的疲劳强度。另外，零件加工表面的细微纹路也会对零件的疲劳强度造成影响，如果零件表面的纹路方向与受力方向是平行的情况，会加大零件的疲劳程度；如果在零件加工过程中其表面硬化过度也会导致零件疲劳强度下降；同时，零件表面的残余应力对零件的疲劳强度也有一定的影响，如果残余应力为拉应力时，会降低零件的疲劳强度，如果残余应力为压应力时，会提高零件的疲劳强度。

3.影响耐蚀性

对于零件的表面粗糙程度来讲，如果粗糙值达到了最大值，使得一些具有腐蚀性的物质很容易通过零件凸凹不平的表面深入其内部，与零件内部物质发生化学反应，导致零件被腐蚀，大大地降低了零件的使用寿命；另外，由于零件表面的粗糙，会导致一些裂纹的出现，一些腐蚀性气体很容易进入裂纹对零件造成腐蚀；

4.影响配合质量

零件表面的粗糙程度和零件的配合质量有相互联系的关系。当零件表面的粗糙值达到一定程度时，其配合表面就会出现间隙，随着零件磨损程度的加剧，其配合表面的间隙会越来越大，导致配合精度严重受到影响。

四、机械加工精度的影响因素及其控制

1.机械加工工艺系统的原始误差

（1）原始误差的概念。在零件进行加工时，零件的实际尺寸、几何形状及表面间相对位置在加工过程中都会因所使用的刀具和工件在切削加工中的位置有很大的关联。然而刀具和工件是安装在机床上的，因此，也可能会受到机床功能的影响，这些都是导致零件加工中产生误差的原因，进而影响零件加工的精度。

（2）工艺系统的原始误差的分类。一种是工件在未加工前工艺系统本身所具有的误差因素，称为工艺系统原有误差，也可叫做工艺系统静误差；另一种是工件在加工过程中受力、热、磨损等因素的影响，使工艺系统原有精度受到破坏而产生的附加误差，称为工艺过程原始误差，或者称为动误差。

（3）误差敏感方向。在工件的切削加工过程中，各种原始误差会影响刀具和工件之间的几何参数，使得加工误差产生。方向不同的原始误差，对工件的加工误差的影响程度也是不同的。因此，为了能更好地对原始误差对加工精度的影响作出分析，我们把影响工件加工精度最大的方向（即通过刀刃的加工表面的法向）叫做误差敏感方向。在工件加工过程中，如果原始误差的方向和误差敏感方向相同时，对加工精度的影响最大。

2.加工过程中原始误差对加工精度的影响及其控制

（1）工艺系统的受力变形。通常情况下，在工件加工过程中工件的受力作用是伴随着切削加工工艺的全过程，在力的作用下，工艺系统会发生变形现象，使刀具和工件需要加工的位置发生偏移，影响了机械加工精度；减小工艺系统受力变形对加工精度影响的具体措施：①合理设计零部件结构；②提高连接表面的接触刚度；③采用辅助支撑；④采用合理的装夹和加工方式；

（2）工艺系统的受热变形。工件在机械加工过程中，工件的受热的影响也是伴随着切削加工工艺的全过程，在受热影响下工艺系统同样会发生变形现象，同样会使刀具和工件需要加工的位置发生偏移，造成加工误差，影响其加工精度；尤其是对精密工件和大工件的加工，因工艺系统热变形所引起的加工误差常占到加工总误差的50%～80%；减小工艺系统受热变形对加工精度影响的具体措施：（1）控制热量产生和传入；（2）提高散热能力；（3）均衡温度场；（4）采用合理的机床零部件结构；（5）合理选择机床零部件的装配基准；（6）控制环境温度。

五、结语

提高机械加工精度，实现机械加工质量的控制，需要不断地提高加工工艺水平。因此，要在机械加工实践中要不断地探索，总结经验，创新工艺，才能使机械产品在市场竞争中占据核心优势。

参考文献：

[1]冯敬之.机械制造工程原理[M].北京：清华大学出版社，1998.endprint