机械加工精度的影响因素消除方法研究

王　庆（公安部第一研究所,北京　100048）

机械加工精度的影响因素消除方法研究

王庆
（公安部第一研究所,北京100048）

摘要：在机械加工过程中，由于各种因素对加工精度的影响，应充分认识影响因素并根据具体工作需要，通过采取相应的应对策略减低加工误差对精度的影响。

关键词：机械加工精度；设备精度；减小误差；均化误差

0　前言

在机械加工中通过对结构加工时出现的误差进行必要分析，根据分析结果得到其影响规律，并根据影响规律确定减小结构加工误差的方向，最后通过结构改进，降低误差影响进而提升精度。

1　影响机械加工精度的因素

加工工艺整个系统中各组成部分安装时会出现误差；而且工作时工具出现的磨损等也会对加工精度产生影响。换句话说，在这些过程中会产生不同种类的误差，使得切削工具偏离了正确的运行轨迹，导致加工时工件出现误差。

1.1系统的几何误差

加工原理误差是利用近似方法加工时产生的误差。例如，在机床制造中发生的误差，安装机床时出现的误差等将会对工件产生一定的影响；当刀具被制造时和当刀具被安装时都会产生对工件加工精度的影响误差；加工过程中，不断磨损的切削工具会对工件的生产效率和精度产生一定的影响；在夹具定位时，仍可能会有夹具定位误差出现。圆套铣键槽的加工工序图如下图所示，其中A和B为工序尺寸，D为工件内孔，O为主轴的轴线。定位基准位置的改变对尺寸A的误差影响即为基准位移误差。

当定位基准与限位基准没有发生重合时，会对工序的尺寸造成影响，而出现最大变动量，而该变动量即为基准位移误差，而最大变动量用表示。

若定位基准的变化方向与工序尺寸变化方向一致，则基准出现的位移误差即为定位基准的变化区间，为

1.2工艺系统的受力变形

由机床，夹具，工件等构成的系统为弹性体系统，在工作时，在各种作用力的作用下会出现弹性变形，导致切削刀具与工件间位置的错位，造成加工时的误差。例如在加工一根轴时，切削力作用于该工件上，工件会发生局部的弹性变形，随着刀具不断的运动，工件的加工表面会出现深浅不均的现象，使得工件呈现鼓型。

1.3工艺系统的热变形

机械加工过程中，整个系统会在多种热源的作用下发生热变形，从而对工件的加工精度造成影响。由于工件的结构不同，材料不同，其热分布也不尽相同，这就使得刀具加工时的运动轨迹可能发生改变，进而破坏了刀具与工件之间的确切关系，产生加工误差，特别是精密加工中所造成的误差大多数为热变形引起的。

2　机械加工精度的影响因素消除方法

为有效应对加工过程中存在的不足，促进机械产品精度提高，更好地满足实际工作需要，促进产品市场竞争力的提高。应当充分认识影响因素对加工精度的影响，根据具体工作需要，综合采取有效消除方法，减低加工误差对精度的影响。

2.1 补偿加工误差，机械零件就地加工

针对一些不可避免的原始误差可以采用补偿的方法对原始误差进行抵消，进而减小原始误差，提高产品加工的精度。误差补偿是指操作人员在机械加工的过程中引入新误差用来弥补原有误差的方法。例如，如果机械加工的原始误差是负值，操作人员就在加工操作的过程中故意制造出与原始误差绝对值相等的正值，相互抵消减小加工误差。

2.2直接减少加工误差，均化原始误差

采用高精度道具和夹具可以直接提高加工精度，减少因受力受力而导致的控制机床误差，这些方法广泛的应用于机械加工领域，并得到了工作人员的广泛关注和重视。通常情况下，进行加工前，应当对误差出现的原因和位置进行综合分析，并针对性的对误差出处进行适当的措施改进，将误差查明，并消除或减少其对加工的影响。例如，在加工一根轴时，利用反向转动方法可以消除轴向切削力失真的问题。

零件的毛坯或者零件在进行上道工序时也会影响加工精度，而工件材料性质的改变，及工序过程的改变，会导致原始误差增大，从而导致在下一步骤的处理会出现更大的误差，严重影响加工的精度。为了处理这些问题，一般是均化原有误差。它也可以采用均化原始误差的方法，通过处理使得原来的误差减小和工件的平均值进行比较，并检查，找出存在的差异，相互修正或进一步处理。

2.3提高加工人员专业素质，减少误差发生

由于机械加工人员是加工过程中的主要执行者，与加工过程中出现的某些人为误差息息相关，因此机械加工企业应该通过专业培训课程，或者开展各种技术竞赛提高加工人员的专业素质，进而减小人为因素对机械加工过程误差率的影响。同时机械加工企业应当不断的引进高素质的人才，不断壮大企业的加工团队，生产精度更高的产品。然而工作人员也应当严格按照机械加工的工作流程和规程进行加工，确保机械加工误差率的减低，进而控制零件的加工精度。

3　结语

在实际工作中，由于受到设备、人员等因素的影响，产品精度往往出现不能满足要求的情况，对整个机械产品设计和制造、市场竞争力的提高产生不利影响，应该充分认识这些影响因素，根据具体工作需要，综合采取有效对策，减少、均化、补偿、转移原始误差，或者采用就地加工法，通过采取相应的应对策略可以减低加工误差对精度的影响。

参考文献：

[1]姚嘉鑫.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].中国新技术新产品,2011(17):114.

[2]沈丽.机械加工精度的影响因素及提高对策[J].山东工业技术,2014(18):11.

作者简介：王庆（1980-），男，北京人，工程师，本科，研究方向：机械加工及加工工艺，数控机床加工工艺。