浅析机械加工精度的影响因素及提高措施

陈惠珍

摘 要：机械加工的精度直接影响着装载机机械零件的成品质量，倘若机械加工精度不高，将对装载机实际的工作带来巨大阻碍，严重危害着经济利益的提升。因此，在装载机机械加工过程中，我们首先要注重零件的产品质量，不断提高机械加工的精度。装载机机械加工精度由多方面因素共同决定，显然，要使装载机零件质量达到预期要求，就需要从机械加工的各个方面入手，致力于提高机械加工工艺，降低装载机零件的不合格率。文章就影响装载机机械加工精度的各种因素进行浅析，同时提出克服问题的具体措施，为装载机机械加工工程的实践提供参考。

关键词：装载机；机械加工；加工精度；影响因素；提高措施

引言

机械加工在我国的工业生产中占据了十分重要的地位，它实现了我国国民经济的快速发展和增长。但我国装载机机械加工的精度仍处于止步不前的尴尬境地，因此，我们要不断探索影响装载机机械加工的各种因素，以便于在实践中提高工件质量，为我国的装载机机械加工提供强有力的保障。下文我们将从装载机机械加工的影响因素和提高措施两大方面进行阐述和具体浅析。

1 装载机机械加工精度的内涵

装载机机械加工精度与装载机工件质量有着密不可分的联系。机械加工主要针对装载机机械零件的加工，其理想的加工精度是指加工完成的零件各个部分的参数指标与理想参数指标的符合程度，主要表现在零件的形状，尺寸和安装位置等方面，实际参数指标与理想参数指标相合程度越高，表明机械加工零件的精度越高，工件质量越好。另外，装载机所有零件的理想参数指标都有严格的国家标准，只要在公差标准范围内的误差都是符合要求的。

2 装载机机械加工精度的主要影响因素

装载机机械加工精度存在多个方面的影响因素，其中主要因素概括起来有工艺系统几何精度，工艺系统受力变形，工艺系统热变形等三个方面。造成这三个方面误差的原因不尽相同，但都在一定程度上影响了装载机零件的质量。下面我们将对机械加工过程中的各类误差进行逐一分析。

2.1 加工原理误差

在装载机机械加工过程中，运用了近似的成形运动或者运用了近似的切削刃轮廓来加工，就可能会产生加工原理误差。这里，我们以滚齿加工为例，加工过程中通常采用齿轮滚刀进行加工操作，齿轮滚刀是产生误差的根源所在。由于渐开线基本蜗杆在制造工艺上的不足，可以利用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆来进行代替。为了将齿形加工成一条光滑的渐开线，实践中多利用近似的成形运动或近似的切削刃轮廓，这样的代替虽然存在加工原理误差，但很好地解决了滚刀刀齿数不足的问题，并且在一定程度上简化了机床和刀具的结构。因此，只要这种方式所产生的加工原理误差在加工精度的允许范围内，将成为效率最高的加工方式而被大量应用在装载机机械加工的实践中。

2.2 主轴回转误差

机床主轴是机床系统中最为重要的部分，主轴主要为被加工工件提供转动的动力。即将要加工的工件装夹在机床主轴上，在主轴的转动过程中，对工件进行加工，因此，主轴回转的精度将决定工件的加工精度，即主轴回转误差越小，加工精度将会越高。主轴回转误差的产生主要来自于主轴在回转过程中的实际回转轴线与平均回转轴线的差距或变化量。主轴回转的误差主要有径向圆跳动，轴向撺动和角度摆动等三种不同的产生误差的方式。其中主轴的径向圆跳动主要存在于对工件的外圆和内孔的加工过程中，外圆或内孔的圆度将受主轴径向跳动的直接影响。另外，主轴的角度摆动所引起的误差也与径向跳动类似，不同的是角度摆动还将影响加工工件的表面圆柱度。其次，主轴的轴向撺动主要造成工件的端面平整度。

2.3 工艺系统热变形的影响

工艺系统在热源的长期影响下难免会产生不同程度的热变形，同时工艺系统的热变形将导致工件加工的误差。在不同的机械加工环节中所采用的加工材料和加工工艺有所不同，导致加工工艺的热源分布产生较大差异，工艺系统长期由于受热不均而产生变形，从而对后续的工件加工产生误差影响。

2.4 定位误差

装载机机械加工过程中若采用调整法而不是试切法进行加工时将产生定位误差，定位误差主要表现为定位基准与设计基准的不重合而产生的误差。定位误差中还存在一类定位副制造不准确误差，即主轴装夹工件时所产生的误差。

2.5 刀具和夹具制造误差

装载机机械加工中刀具分为很多种，普通刀具的制造误差对工件的加工精度并无较大影响，因此刀具制造的误差主要存在于定尺寸的刀具制造上，同时刀具在使用过程中的磨损也会影响工件的尺寸误差。再者，夹具若存在制造误差将导致工件在机床上的安装存在误差，安装位置的定位不准确将影响加工精度，另外，夹具的磨损，受力变形和热变形等都将造成夹具的制造误差。

3 提高装载机机械加工精度的有效措施

3.1 直接减少误差法

直接减少误差法是一种思路最为清晰的方法，也是在一般解决误差过程中最常用的方法之一，即在找出误差产生原因之后直接就误差问题提出解决方案。例如，由于受热而变形的长轴车削，在解决由于车削的弯曲带来的误差时，直接利用反切削法，再为其施加一个弹簧后顶尖，将直接解决车削由于热变形而产生的误差问题。

3.2 误差补偿法

误差补偿法是一种极为巧妙的消除误差的方法，在实践中可以有效解决众多误差问题。误差补偿法即在原本的误差基础上有意制造出另一种新的误差，通过两种误差的综合将原来的误差抵消掉。误差补偿法追求正负相消的原理，即若原本产生的误差为负值时，我们可以制造出另一种值为正的误差，且使两个正负误差的绝对值相等，从而抵消掉原本的误差，使加工精度更高。

3.3 均化原始误差

误差均化法主要是通过试切加工过程对原始误差进行均化，这种解决误差的方法主要针对于对加工工件表面精确度的提高，或者针对需要完美配合的轴和孔的精确化加工。误差均化法主要使用研磨工艺，通过反复的摩擦和磨损对工件表面进行不断均化。其消除误差的基本原理就是通过两个表面之间的互相磨合以达到减小相互之间误差，提高精确度的目的，也是一个相互检查，相互修正，相互均化的过程。这种通过均化来消除原始误差的方法适用于大部分精密基准件的加工过程，能最大程度地避免分度转位误差对加工精度带来的不利影响。

3.4 实行实时补偿控制

在装载机机械加工过程中，有些加工件对机床的转动精度相当高，此时我们需要使用补偿控制技术。补偿控制技术主要通过校正尺和接收附加运动的螺母来完成补偿控制，其中校正尺的精度直接决定了补偿控制技术的精度，因此补偿控制的技术难点就在于对校正尺的调整。实践中，一般通过数控机床进行软件补偿，在加工过程中，实时采集去加数据，同时反馈在数据表中，供数控系统在完成精插补后查询误差补偿值，从而达到控制坐标轴附加运动的目的。控制装置根据实时采集的误差数据的方向和大小进行微量调整。

4 结束语

通过对影响装载机机械加工精度的众多因素的分析，提出了相应的消除误差，提高加工精度的有效措施，致力于提高装载机机械加工的质量和产量。目前，我国装载机机械加工工业仍存在许多问题，因此，需要我们通过不断地实践去探索问题的根源所在，并总结出更多有用的加工及生产经验。

参考文献

[1]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报，2005（02）.

[2]于阳.机械加工精度的影响因素及提高加工精度的途径[J].现代制造技术与装备，2014（02）.

[3]曹小強.机械加工精密的影响因素及提高对策[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2015（02）.