机械加工精度的影响因素及提高措施

摘 要：机械加工精度对零件加工质量有直接影响，从而影响整个机械产品的性能，所以保证零件加工精度至关重要。本文首先对加工精度的概念做了介绍，然后对影响加工精度的主要因素进行了分析，最后针对设备精度、加工过程、人为因素提出对应的提高措施。

关键词：机械加工精度；影响因素；提高措施

0引言

自从我国改革开放以来，社会经济得到了迅速发展，我国也由制造业大国逐渐向制造业强国转变，这对零件加工提出了更高的要求。零件加工的质量是衡量一个国家工业加工技术水平的标准，尤其是零件的精度，是评价零件加工质量的一项关键性指标。文章分析了影响零件的机械加工精度的因素，并提出了几点提高机械加工精度的措施。

1机械加工精度的概念

1.1加工精度

加工精度是指零件在加工完成后，对其尺寸、几何形状、位置的实际测量值与图纸中所要求的理论值的符合程度。相对应的可以分为：尺寸精度、形状精度、位置精度。其中尺寸精度是指零件完成加工后实际的测量尺寸与尺寸公差带中心的符合程度；形状精度是指零件测量的实际几何形状与理论几何形状的符合程度；位置精度是指设计者所指定的几个表面之间的实际位置精度差别。

1.2测量方法

根据零件加工精度的要求，可以采用不同的测量方式，常见的测量方式有下面2种：

（1）根据是否能够直接对待测参数进行测量，分为直接测量和间接测量。

直接测量是指采用测量工具直接测量待测参数，获得尺寸值，如利用游标卡尺或千分尺测量。

间接测量是指当直接测量无法达到所需的精度要求或者无法采用常规工具进行测量时，采用间接测量的办法。

（2）根据待测零件與测量工具是否接触，分为接触测量和非接触测量。

接触测量是指采用测量工具与待测零件表面直接接触，并带有接触应力，如用游标卡尺测量。

非接触测量是指测量工具不予待测零件表面接触，为了避免接触应力所带来的测量误差，如采用投影法测量。

2影响机械加工精度的因素

影响机械加工精度的因素主要有以下几个方面[1-5]：

2.1加工设备误差

机械加工设备本身存在一定的误差，这个误差是不可避免的。而通常所说的机械加工设备主要是指机床。机床的误差有导轨导向误差、主轴回转误差和传动链误差。

（1）导轨导向误差是指机床导轨副的运动件的实际运动方向与理论运动方向的符合程度。主要是指导轨在水平面和垂直面的实际直线度与理论直线度的符合程度；两个导轨之间的平行度；主轴回转轴线在水平面的平行度误差和主轴回转轴线在垂直面的垂直度误差。

（2）主轴回转误差是指机床加工主轴的实际回转轴线与理论轴线的漂移，主要是端面圆跳动、径向圆跳动和几何轴线倾角摆动等。

（3）传动链误差是指机床某个传动链中位于传动链起始端和末端的传动元件之间的误差。

2.2加工理论误差

加工理论误差是指在加工中采用了近似加工而产生的误差。一般来说，在理论误差能够满足加工精度的前提下，可以采用近似加工，以达到节约成本的目的。如加工渐开线齿轮时采用阿基米德基本蜗杆来代替渐开线基本蜗杆，会使得齿轮的渐开线产生误差。

2.3受力变形引起的误差

加工系统在加工零件的过程中，在切削力、重力、夹紧力等作用下会发生一定的变形，对加工系统中的各部分位置关系会产生一定的破坏，从而影响整个加工系统的稳定性，最终导致加工误差的形成。

2.4受热变形引起的误差

在加工过程中，在热源的影响下加工系统会产生热变形，使得刀具和工件的相对位置的准确性受到破坏从而硬气加工误差。热源主要分为外部热源和内部热源，具体细分如表1所示。

2.5人为因素的影响

随着科技的进步，生产规模的扩大，设备的自动化程度越来越高，但机械加工的过程仍然需要人工参与，操作人员的技术及素质会直接影响零件的质量。

综上所述，影响机械加工精度的因素大致可以分为3类：人为因素、设备因素和加工过程，如表2所示[2]。

3提高加工精度的措施

为了提高机械加工的精度，减少加工误差，可以针对性的采取下面3种措施。

3.1减少加工设备误差

加工工件和刀具、夹具等直接安装在加工设备上，形成一套完整的加工系统。该系统中的各类误差最终影响加工精度，它们是零件加工误差的根本原因，称为原始误差。为了避免原始误差，提高加工设备本身的精度，以及夹具、量具的精度。对夹具、刀具的磨损、受热、受力变形等进行严格控制，根据零件的材质合理选择刀具和加工工艺，对精度要求较高的零件，在加工后必须进行消除应力处理。

3.2减少加工过程误差

上道和毛坯工序也会影响加工精度，对加工过程进行严格控制，分化工件尺寸，根据尺寸大小分组，确保刀具尺寸在标准范围内，最大限度的实现平均化。

3.3减少人为误差

加强对操作人员的管理，提高操作者的技术和工作态度。使操作人员严格按照工艺流程作业，加工过程中严格执行测量制度，避免零件加工精度受损。

4总结

机械加工精度受到机械加工设备、加工过程和人为因素的影响，为了保证零件加工的精度和质量，需要降低设备误差、严格控制加工过程，并努力提高操作人员的技术和素养，避免人为因素的干扰，才能进一步提高机械零件的加工精度。

参考文献：

[1] 田泊凝. 机械零件加工精度的影响因素及应对策略分析[J]. 内热机与配件，2019：82-83.

[2] 尤田. 机械加工精度的影响因素及对策探讨[J]. 河北农机，2019，（1）： 42-45.

[3] 张幸. 分析零件机械加工工艺对加工精度的影响因素[J]. 时代农机，2018，45（12）： 16.

[4] 宋文清. 机械加工中铣削加工精度的影响因素分析[J]. 山东工业技术， 2019：28.

[5] 冯磊. 机械加工精度的影响因素及提高对策[J]. 内热机与配件， 2018：96-97.

作者简介：

程彬彬，男，河南商丘人，硕士研究生，研究方向为机械精度设计、智能制造技术。