浅析机械加工精度的影响因素及提高措施

陈雷　刘鑫　吴韦地　杨腾达　陈达

摘 要：随着社会的不断发展，机械制造业得到了人们的广泛关注。传统的加工过程中存在着一些弊端，主要表现为数据误差较大、精度测量方法不得当、切割技术不强等等。针对以上情况，工作人员应该专转变陈旧的设计理念，将加工精度作为质量提升的重点，实现机械制造方式的创新。因此，本文以机械加工精度的影响因素分析作为出发点，提出几点有效的提高措施。

关键词：机械加工精度；影响因素；提高措施

从本质上来讲，机械加工精度就是以“实际加工零件”为参照物，与预期目标进行比对，看产品的形状、大小、整体比例是否发生了变化。误差越小，则说明产品的质量越高。工作人员若想要提升整体的加工水平，就要对其中的影响因素进行分析，并加以改进。

1 机械加工精度简介

机械加工精度是制造业质量保障的必要条件，也是产品误差的重要衡量标准。对于产品误差的偏离程度，我们主要从以下几个方面进行分析：第一，尺寸精度。产品加工后的几何形状要保持不变，如果基准形状为“直线度”，加工后呈现出的宏观图形则不能够相差甚远。第二，相互位置精度。相互位置指的是基准线与加工表面所形成的间距。一般情况下，标准间距要保持在3mm到5mm之间，最好不要超过这个界定。不同加工条件下的加工精度都是不同的，加工精度并不是指绝对标准的制作水平，它允许出现一定的差异，只要不超过基本的参数值，则可以算作是“精度加工”。因此，工作人员应该就生产的实际情况进行分析，掌握加工工艺中的规律，提升其中的“精度”。

2 机械加工精度的影响因素

2.1 加工原理误差

加工原理误差主要是指工作人员对成型的产品进行打磨所引起的误差。一方面，它改变了产品的大致轮廓，没有根据相应的标准做出适度的修改。另一方面，工作人员混淆了具体的制作原理，使实际加工位置发生了变化。例如：在齿轮的切割工艺当中，工作人员首先会利用蜗杆设定产品的基本轮廓，并在折线的边缘进行折叠，以加工后的光滑渐开线为标准，扩大产品制作精度。但一些工作人员为了提升整体的协调性，节省加工时间，简化了机床生产结构，并没有对精度加工原理进行分析，使误差产生。

2.2 机床误差

机床误差是加工精度最主要的影响因素之一。首先，我们可以将其归纳为几个部分，分别是以机床主轴为基点的回转误差、以机床导向为主的导轨误差以及机床传动链误差等等。第一，主轴回转误差。产生这种情况的主要原因是产品在高温加工下的承压力变小，形状发生了变化，导致关键部位弯曲，主轴系统的刚度较大等等。同时，它也有可能因轴承本身的间隙产生。轴承的转动速度一旦加快，相邻两构件之间就会产生摩擦，并出现位移的情况。第二，机床导轨误差。在水平移动的过程中，机床的前后元件则会弯曲。一旦发生了车削震动的情况，导轨的作用就会消失，并出现传动系统向前突出，导致误差的形成。第三，机床传动链误差。它是指传动元件的路径没有得到有效规划，链条的起始点与终点不具有连贯性。同时，装配零件的磨损、传动齿轮的比例失调也是产生这种情况的主要原因。

2.3 刀具的几何误差

这种情况比较容易理解。它是指刀具的形状以及大小没有根据加工产品而定，在形状上与元件有着一定的差异。另外，刀具尺寸过大，使元件的切割比例不当，影响加工精度。从本质上来说，工作人员应该进行适当的调整。但也不能够使调整次数过多，要以主轴的中线为标准，进行一次性加工，避免误差的出现。

3 提高机械加工精度的有效措施

3.1 直接减少误差法

直接减少误差法是最为简单的一种方式。首先，工作人员要了解误差产生的根本原因，根据具体情况进行调整。例如：在细长轴的车削过程中，加工元件会因两端长度的延伸而出现弯曲变形等情况。另外，如果温度也持续上升，轴承的承压力也会变小，并影响产品的质量。根据这种情况，工作人员可以采用“反向切割法”，在轴承的顶端安装弹簧，并降低生产温度，避免因长度过大而出现的变形问题。其次，直接减少误差法要求工作人员对系统中的误差比例进行分析，并在原有尺寸中缩减一部分长度，沿着产品的外延进行切割，在保证整体形状不变的条件下消除热伸长的危害。

3.2 误差转移法

误差转移法也是加工精度提升的有效方式。第一，工作人员要从具体的工艺方式出发，将产品的受力情况、热效应分散情况都考虑进去，做出加工精度规划的有效措施。例如：在多分位加工工序的执行过程中，工作人员要首先在元件表面进行分析，规定刀具的尺寸，并以分段的方式使误差得到转移。第二，如果零件的垂直方向为刀具的位置，则可以针对相应构件的孔位来决定刀架的转移程度。一般情况下，孔位与刀架应该具有一定的对称性，这样才能够通过重复定位的方式完善表面加工水平，实现精度化加工。

3.3 均分原始误差法

均分原始误差法是应用性最高的一种方式。工作人员主要通过毛坯的精度测量来实现误差的消除。首先，应该按照零件尺寸的大小将毛坯的加工工序进行排序，以分组的形式体现均分性。同时，按照尺寸误差大小将元件分为n组，那么发生误差的几率就有所减少。工作人员计算出其中的平均差异，并对刀具的尺寸和位置进行设定，以提升实际加工能力。其次，均分原始误差法使得工序增多，工作人员在每一过程中都可以对毛坯进行适当的调整，并定位误差产生的原因，使加工精度得到保障。

4 结语

综上所述，本文主要从三个方面来论述。第一，对加工精度进行简要分析。第二，探讨影响加工精度的因素。第三，說明精度加工的提升措施。从而得出：工作人员应该尽量缩小加工成品与原有预期之间的差距，找到影响精度的关键问题，并根据实际情况选择一种合理的改进措施，为机械加工产品的质量提升创造有利条件。

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