影响机械加工精度的因素与优化方法

张红锐　郭向飞　王泷婧　刘冲

摘 要：随着科技的快速发展，机械的使用在我们生活中越来越广泛。而对于机械加工而言，最重要的莫过于机械加工的精度，它在使机械正常运转的过程中发挥着极为重要的作用。但是，在加工的过程中，有很多的内部因素和外部因素的共同作用下影响了机械加工的精度，导致机械加工精度存在着难以避免的误差。所有的机械加工企业共同面对的最大的技术性问题就是如何提高机械加工的精度，保证精度达到最大化。文章就是针对影响机械加工的因素进行分析，并且提出相应的解决措施。

关键词：机械加工；精度；提高

引言

随着国民经济建设的迅猛发展，机械的应用出现了前所未有的普及，机械零部件的精度也得到了各行业的重视，提高机械精度便意味着提高工作效率。然而，在很多的实际情况下，因为存在着各种内部原因和外部原因影响着机械精度，导致其不能百分百的得到保证。因此，提高机械加工的精度成为了各个机械加工企业首要考虑的问题。本文就是针对影响机械加工的因素进行分析，并且提出相应的解决措施。

1 提升机械加工精度的重要性分析

机械加工的精度对于零件的质量起到了决定性的影响，对加工后零件的几何参数进行细致提高，以此来有效减少其与理想参数的差别。然而，随着经济的快速发展，人们对于机械零件的精度更加重视，也给机械加工企业提出了更高更严格的要求。所以，只有在生产中，不断提高机械加工的精度，减少生产零件出现的误差，才能真正的保证生产的效率和效果。如果机械加工精度能得到足够的保证，这就不仅仅能延长机械零件的使用寿命，还能使机械运行得到有效保证。因此，对于提高机械加工精度，将零件误差控制在尽可能小的范围内的要求，不仅仅是各行业生产的要求，也是我国经济快速发展对于机械制造业提出的要求。

2 机械加工精度的影响因素分析

影响机械加工精度的因素有很多，具体说来，主要有以下几点。

2.1 加工原理存在误差

加工原理误差指的是在使用近似的成形运动或者近似的切削刃轮廓的情况下，进行机械加工而产生的一定的误差。以滚齿加工用的齿轮滚刀为例，其一般存在着两种类型的误差。首先，会出现切削刃齿廓类似造形的误差。使用阿基米德基本蜗杆或者法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆就是形成这种误差的最主要的原因。其次，对加工会产生很大影响的是滚刀的刀齿数。在一般的情况下，它会导致加工生产过程中出现一条折线的齿形。这种折线的齿形与理论上所说的光滑渐开线是不同的，所以这就带来了无可避免的误差情况。

2.2 刀具和夹具制造存在误差

机械加工中，刀具和夹具都是十分重要的制造工具，一旦刀具和夹具的制造存在误差，必将会导致整个机械加工的精度产生巨大的偏差。当然，这种影响会因为刀具和夹具的不同而改变。对于刀具来说，其往往不会直接影响刀具的精度。例如，定尺寸刀具若存在誤差就可以直接影响到加工零件的尺寸精度；成形刀具若存在误差就会对加工面的形状精度产生较大影响。如果刀具出现磨损的话，就会对刀具相对应的被加工表面的位置带来影响，进而出现误差。不仅如此，当刀具的尺寸和热容量较小时，就会使得其具有非常高的温升，这就会造成刀具的热伸长，进而造成加工误差。相对于刀具，夹具对于加工精度的影响主要体现在夹具的位置上。一旦夹具的位置出现误差，对于工件质量的影响将是毁灭性的。因为夹具的定位、安装和分度会对工件的定位直接造成影响，而这些影响，最终可能出现部件热变形的问题。

2.3 主轴回转误差

对加工精度影响较大的另外一个因素是主轴回转出现误差。当主轴几段轴颈的同轴度或者承之间的同轴度等环节出现误差时，就会让主轴产生主轴径向回转误差；当主轴轴肩端面以及轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度的误差时，就会造成轴向窜动的问题，这些都会对加工零件的垂直度和平面度等方面造成很大的影响，极大地降低了部件的精度。

3 提高机械加工精度的措施分析

机械加工零件的精度在生产生活中扮演着重要的角色，但是因为在实际的应用过程中存在着一系列的影响机械加工精度的因素，所以提高机械加工精度迫在眉睫。针对如何提高机械加工精度的问题，现提出了以下几点建议，具体的可以归结为以下几种方法：

3.1 直接减少误差法

直接减少误差法是现实中应用较为普遍的方法，其能够有效保证机械加工的精度。对于这个方法首先需要找出产生误差的原因，然后对误差原因进行分析探究，寻找减少甚至消除误差的措施和方法。

3.2 误差补偿法

误差补偿法是指人为造成误差，然后利用这个误差去同加工过程中出现的误差进行抵销，从而达到消除原始误差的目的。在误差补偿法中，若原始误差为负值的话，那人为误差就需要取正值来与之对应，进行抵销，反之则取负值。当然，按照相同的道理，我们也可以利用原始误差来消除相应的人为误差，这样就降低了加工的误差，从而提高加工的精度。

3.3 实时补偿控制

实时补偿控制应用于传动精度要求高的机床中。校正尺及接收附加运动的螺母共同组成了补偿控制装置。这个装置不仅简单，并且具有很高的可靠性。这个装置虽然有很多优点，但也具有一定的局限性，例如矫正尺的制作精度对于补偿的精度有很大的依赖性，它的制作精度若存在误差，将以较为复杂的调整方式给补偿的精度也带来误差。在操作过程中，操作人员事先将已经测量好的数据归纳到数据表格之中，在数据系统进行完成每一次的精插补后，通过坐标的位置精确地从数据表中找到误差补偿值，以此为基础进行坐标轴。实时补偿控制整个过程操作简单易行，误差能够得到及时的调整和修改，使得加工精度能有效的提高。

4 结束语

在现实生活中，机械加工的误差是不能真正被完全避免的，但是机械加工的精度对生产的影响却是巨大的。基于这一认识，对于机械加工的精度要进行有效的控制，使得精度最大化，减少不必要的误差，降低不可避免的误差。为了达到这个要求，需要我们不断提高机械加工的技术，只有技术的提高才能真正提高精度。除此以外，对于机械加工过程我们要进行严密的观察分析，对于可能造成误差的原因进行归纳总结，并针对各种原因提出合理可行的措施。对于机械加工而言，机械加工的精度就是最重要的，重视机械加工精度并且不断提高才能为机械的运行和生产提供更为有效的零部件保障。