机械加工的精度提升的策略分析

摘 要： 零件的加工精度是决定机械产品的主要因素，因此，应该对零件加工精度的影响因素进行深入分析，并且提出相应的提高其机械加工精度的策略。首先，讨论了影响零件机械加工精度的主要影响因素；其次，提出了提高零件加工精度的应对措施。最后，以楔子的加工为例，提出了提高其加工精度改进工艺。

关键词： 机械加工；精度；质量

0 引言

机械产品通常情况是许多零件组合而成的，零件的质量对机械产品的整体性能有至关重要的影响，进而影响机械加工企业的经济效益和社会效益。如果想提升机械产品的使用性能，就应该提高零件的加工精度，而加工精度的影响因素较多，因此，应该通过深入剖析零件机械加工精度的影响因素提升机械产品的质量，这也是目前机械加工企业的发展趋势。

1 影响机械加工精度的因素

机械零件应该依据图纸进行严格地加工，对于合格的零件，其加工误差应该满足允许的误差限。此外，零件的加工精度存在许多影响因素，例如：加工设备的误差、原理误差、热变形的误差等，为了能够避免零件的加工误差，应该尽量避免这些加工误差，从而能够使其误差处于误差限内。

（1） 加工设备对零件加工误差的影响

机械加工需要通过加工设备完成，因此，机械加工设备的精度决定另加加工精度主要因素。经过长期的使用，机械加工设备会产生磨损，同时不合理的日常维护都将导致零件的加工精度，因此，机械加工设备对零件的加工精度有着非常重要的影响。此外，机械加工设备通常是一个由多个设备构成的系统，在零件的加工过程中，多台设备应该相互配合。当加工系统产生安装缺陷时，将使零件的加工精度降低。通常情况下机械设备产生的加工误差包括：主轴回转誤差、传动误差和导轨误差[1]。

（2） 加工原理误差是由于计算方法导致的误差，一般是无法避免的。在零件加工过程中，需要采用一些数值算法，例如，在加工模数蜗轮时，应该利用配换齿轮近似计算π。在零件加工精度要求不高时同时加工量也不大时，可以通过数值算法有效地使加工成本降低，可以采用一些精度不高的加工设备；当对零件加工精度要求较高时，则不能利用近似算法。

（3） 在零件的机械加工过程中，由于工件与刀具之间的摩擦产生大量热，这将导致机床、工具和刀具的热变形，进一步形成变形误差，热变形和加工系统的热源分布息息相关。在加工的过程中，机床的不同位置温度变化不一致，因此热变形也不一致，因此，机床产生了几何误差，此时工件和刀具之间形成了相对位移，从而导致了几何误差。工件在加工过程中产生切削热，冷却后将导致几何误差，在冷却后发生几何误差，机械加工通常为单面加工，因此工具的上下表面由于温度差形成弯曲变形，冷却后加工表面凹陷。刀具的热变形也是导致零件表面的几何误差，尤其当加工时间较长时，刀具热变形的影响更大[2]。

（4） 几何误差对零件加工误差的影响

在零件的加工阶段，加工设备、夹具和刀具都将产生几何误差，或大或小，随着工作时间的增长，这些部件磨损加快，从而不利于零件加工精度的提升。集合误差是加工设备、刀具和夹具自身固有的无法改变，因此，对零件质量产生一定的影响。加工设备的精度和零件的质量是密切相关的，加工设备在加工阶段会产生相应的回转误差，导轨在运动过程中也将产生误差，加工设备的传动链在启动阶段也将产生一定的误差，这些因素都是影响零件精度的主要因素。

（5） 内应力对零件加工精度的影响

在工件加工阶段将受到许多作用力，从而在工件内部将产生参与内应力，内应力的存在将使工件材料的组织发生改变，所以，内应力的存在使零件加工误差的随机性增大。

2 提高机械加工精度的对策

针对机械加工精度的影响因素分析，可以提出如下的提高加工精度的措施，如下所示：

（1） 误差直接降低法

对于失误误差，通过工艺措施降低该类误差，例如，利用大主角反向切削法进行细长轴的切削能够避免由于轴向切削力引起的几何误差，或当加工设备采用弹簧顶尖能够避免误差的产生等被得到论证，因此，通过优化加工工艺计划也能够有效地提高零件的加工精度。

（2） 误差补偿法

误差补偿法是控制零件加工误差有效方法，能够有效地补偿系统的原始误差，从而能够提高零件的加工精度。应用误差补偿技术能够利用计算机辅助技术，通过修正提高零件的加工精度。但应用误差补偿法必须事先全面的掌握零件对机械加工误差，切不能过于盲目，否则，不能消除加工误差[3]。

（3）提高加工设备的精度

机械加工企业应该采用性能优良的加工设备，确保加工设备具有较高的加工精度，同时提升夹具和量具的精度，来使零件的加工精度能够满足要求。同时，应该避免工艺系统的刀具磨损、机床、刀具和工件的热变形，从而能够使原始误差降低。在成形工具的加工中，应该进行刀具准确地安装，来降低安装误差，提高零件的加工精度。同时，应该采取合理的加工方法确保零件的加工精度。

（4）误差转移法

误差转移法能够采用有效的措施将加工系统的几何误差转移到对误差不敏感的区域，从而能够确保零件的加工精度。降低了加工误差对零件加工精度的影响，从而能够确保零件的质量[4]。

（5）采取先进的加工工艺

提升零件加工精度，应该对影响其加工精度的主要因素进行深入地剖析，同时，应该增加研发的经费，采取一些有针对性的提高零件加工精度的工艺和技术，从而能够避免加工过程中产生的误差，进而提高零件的加工精度。

（6）应该预防零件加工误差的产生

预防零件加工误差也是提高零件加工精度的有效措施，利用该方法能够有效地减小误差源，例如，提高加工设备的精度、消除残余内应力等，对于零件加工精度要求较高的情况，利用该方法将增加成本，因此，在零件加工过程中合理使用。

3 结论

零件的加工阶段，不可避免地存在各种误差，因此，应该对使其产生误差的因素进行综合分析，并且有针对性地提出应对措施，从而能够提高零件的加工精度。

参考文献

[1] 张桂霞. 机床加工误差及提高精度的措施探究[J]. 机电信息， 2016， （3）：76-77.

[2] 宋存， 吴孔明.大型非标机加工零件提高镗孔精度及表面质量因素探析[J]. 装备制造技术， 2016， （6）：246-247.

[3] 尧军. 提高汽车模具零件加工精度与效率的方法[J]. 模具工业， 2016， （6）：67-70，74.

[4] 李兴瑞.影响机械加工精度的因素及提高措施[J]. 现代制造技术与装备， 2016， （11）：119-120.

作者简介：杜绍辉（1970—），男（白族），云南人，江西有色地质测试研究院助理工程师，从事机械加工制造工作。endprint