如何提高现代机械制造的精度及相关工艺

李艳

（辽河油田振兴公用事业公司 124010）

如何提高现代机械制造的精度及相关工艺

李艳

（辽河油田振兴公用事业公司 124010）

随着我国经济的快速发展，我国机械行业在制造方面已逐渐实现精细化管理，但是相比较西方发达国家，我国依然存在着不小的差距。机械制造的精度对机械有着十分重要的影响意义，本文将通过分析机械精度的相关影响因素来重点分析其工艺及其原理，并对如何提高现代机械制造的精度和工艺水平进行思考，提出相关问题的解决措施和方法。

机械制造；精度；加工工艺

引言

近年来，我国科学技术得到了快速的发展，机械制造行业有了很大的发展，但在实际加工过程中难免会出现加工原理误差、工艺系统集合误差、以及受力变形和工艺系统受力变形等状况，对机械制造的精度造成很大的影响，怎样避免和提高机械制造的精度是当前专业人员面临的首要问题。

1 机械制造精度的重要性

机械制造精度反映了机械零件的实际几何尺寸和理想几何尺寸之间的误差，精度越高，所产生的误差就越低，从广义上进行分析，机械制造精度包含了机械尺寸精度、形状精度和位置精度三部分。在相同条件下生产的同一批零件，会受到不同因素影响，导致尺寸、形状以及表面的位置都不相同，为保证机械生产的生产率和经济性，会采取一些合理的措施，来保证零件的误差范围在公差范围之内。

2 影响机械制造精度的相关因素

2.1 加工原理误差

机械制造精度受到多方面因素的影响，主要表现在加工前、加工中以及加工后这几个方面，而加工原理误差是加工前误差的具体体现。为了使制造的机械零件达到规范标准，需要在加工过程中完全按照加工原理进行加工，但过程十分复杂、加工难度加大且极易产生误差，所以经常用相似的成形原理作为加工原理或利用相似的刃口轮廓制造机械零件。例如：用齿轮滚刀对滚齿进行加工时，由于滚刀的刀齿齿数会受到一定的限制，所以齿形总是一条折线的形状，而与理论中要求的光滑齿形存在差异。在加工齿轮滚刀时常采用阿基米德基本蜗杆，在计算蜗杆的螺距mπ时，通常将π用近似数计算，使螺距的计算结果与理论值存在误差。

2.2 机械器具磨损误差

机械制造过程需要在高强度状态下进行，这种状态下机械器具难免会发生磨损，长时间之后，发生较大磨损的机械器具所制造的零件其精度会达不到要求，同时磨损会带来几何变形，生产出的零件在形状上也与要求不符。高强度运行状态下，机械制造各原件虽然都会有磨损，但是由于各原件的运行速度以及所处位置有所不同，所以磨损程度也各有差异，如：刀具、夹具、量具以及机床中，刀具的磨损速度较其他几种工具更快，且刀具对机械制造精度的影响较大。所以在机械制造过程中需要对各原件做定期检查，进一步减小误差。

2.3 工件应力引起的误差

机械制造过程中，各部件经常处于高强度运行的状态，卸掉外部荷载后，各零件内部仍然残留部分应力，这部分应力对耐强度较高的部件而言并没有什么影响力，而耐强度较小的部件在这部分残留压力作用下会失去原有的平衡状态，其内部应力发生改变，从而发生形变，以保持其内部的平衡。部件形状的改变会直接导致加工出来的零件其形状达不到要求，影响加工的精度。各部件在高强度运行过程中相互之间会产生作用力，使各部件对系统的应力增加，这种应力的改变也会使制造的零件发生变形。

2.4 工艺弹性变形引起的误差

机械制作的整个系统主要由机床、工件以及刀具组成，而加工过程中的切削位置的不同，会使机床、工件以及工艺系统产生变形。此外，工件在夹装过程中夹装力的着力点不正确以及重力的不同都会使各个环节在运行中产生弹性变形，使机械制造的精度产生偏差，而不同齿形的部件所产生的弹性变形也会有所差异，具体如图1所示。机械制作的整个系统中各个加工环节都是相互关联的，但相邻环节之间存在间隙的可能性非常大，导致在加工过程中产生相对位移，这种位移属于压移的一种，位移与变形都会使加工产生误差。

图1

3 提高机械制造精度的工艺

3.1 分析加工原理

相似的成形加工原理虽然简化了加工过程，降低了加工难度，但毕竟与原有的加工原理之间存在一定的区别，使加工出来的零件达不到要求。利用相似的刃口轮廓制造的零件也可能与实际中需要用的零件不匹配，从而降低效率、增加成本等。为了提高生产效率，可适当地将误差控制在规定的范围内，虽然更加精确的加工原理在理论上会减小误差，但由于过程复杂，有时产生的误差更大。所以需要根据实际的加工条件适当地选择相似的加工原理，以获得更高的效率以及减小误差。

3.2 分析器具工作原理

机床、刀具等各器具本身的质量与加工零件的精度也有着很大的关系，所以分析各器具的工作原理，选择合适的器具有利于提高机械制造的精度。例如：工件需要安装在机床上面，刀具安装在刀架上面，但是工件以及刀具是在机床运动的基础上进行运动，且机械零件的加工速度以及质量受刀具、机床的影响较大，所以在零件的加工过程中，需要定期对刀具、机床等器具进行检查，定期养护，尽快更换有问题的器具等。

3.3 分析工件应力

分析工件应力对于降低应力引起的误差具有重要意义。工件内部的应力发生改变是导致工件变形的主要原因，为了提高工件的使用效率，减小工件在后期加工过程中发生的变形量，可在工作前对工件进行热处理，消除工件内部的应力，使工件的内部达到平衡。此外，对于需要加工的零件，可按照其尺寸的不同分开加工，避免因为尺寸的不同产生较大的变形量，从而提高机械制造的精度。

4 结语

机械制造的精度受多方面因素的影响，为提高机械制造的精度，需要从加工原理、器具的工作原理以及工件应力等方面入手，准确分析可能产生误差之处，采取有效措施降低误差量，加工出高精度的零件。此外，对于加工机械原部件，需要进行定期的检查及养护，避免生产出不达标的零件，增加成本、降低效率等。

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TH16

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1004-7344（2016）03-0207-01

2016-1-10