提高机械制造加工精度的措施研究

贾博 曹禹

摘 要：零件的加工质量对零件的使用性能以及寿命的影响是直接的。在加工中影响零件加工精度的因素是非常多的，影响机械加工精度的因素很多，为了提高机械加工的精度，就要从其影响因素入手。本文从因素分析入手，对提高机械加工精度的具体措施进行了分析。

关键词：机械加工;精度;措施

前言

工业发展过程中，机械加工是一个非常重要的环节。零件的精度是零件质量的核心指标，在机械加工过程中有很多因素会对零件加工的精度产生影响，进而造成质量不合格的产品，对我们的生产生活带来不必要的麻烦。本文就是以影响机械加工精度的因素为切入点，介绍了提高机械加工精度的具体措施。

1 机械加工精度的影响精度分析

在机械加工工程中：根据经验可以分析出很多影响加工精度的因素，其中主要总结为四种：工艺系统引起的加工误差、工艺系统的几何误差、机械加工精度定位误差、内应力分布引起的误差。

1.1 工艺系统引起的加工误差

受力或受热都会使工艺系统的加工精度收到影响。

在系统进行加工时，重力以及惯性力造成系统变形，在变形系统下加工出来的工件就会造成加工误差;并且由于毛坯件的表面的硬度不均匀，在加工是由于硬度不同则对切削力的反力就不均匀，受力点位置有可能会发生“漂移”，从而影响工件的形状精度。

工艺系统在加工中难免会受到其他热源的影响而发生变形，从而使机械加工的精度受到影响。引起工艺系统变形的热源主要有三种：一是，工件在被加工过程中会由于自身或外因作用下的变热，从而造成加工误差;二是，工艺系统因长时间操作发生形成了热源，由于工艺系统各部分的性质不同，造成了各个热源之间的不均匀，从而影响加工工件的精度;三是，刀具在加工过程中，会发生热量集中的现象，有可能破坏刀具，从而影响加工精度。

1.2 工艺系统引起的几何误差

所谓几何误差具体体现在：加工原理、机床、刀具、调整四个方面。只有提高加工原理的准确性、机床运行的平稳性、刀具安装的正确性以及刀具切削的准确性和正确的工序调整，才能尽量避免工艺系统引起的几何误差。

1.3 机械加工精度定位误差

零件的某个表面尺寸和位置的设计基准有相应的零件图进行确认，换言之，零件图的基准对于机械产品的生产加工的影响是直接的。一般来说，设计基准与工序基准是一致的。机械加工前，会选取若干关键加工特性作为基准，若其定位基准与设计基准不一致，就会出现加工误差。

1.4 内应力分布引起的误差

工件在加工过程中，即使处于不受力的状态下也会有内应力产生。这种内应力会使得金属的能位状态异常，使其有向低能位转化的趋势，来寻求工件自身的稳定性。这种趋势引发的动作会造成工件变形，从而影响工件的精度。工件的内应力主要出现在温度变化较大的工序中，例如热加工或冷校直中。由于工件的长度以及表面形状是不均匀的，所以一些细长工件很容易出现弯曲的现象。

2 提高机械加工精度的具体措施分析

提高机械加工精度的具体措施包括：

2.1 尽量减少原始误差法

我们说过，误差是不可以避免的，我们只能够进行减少。减少原始误差，主要从 以下方面入手：提高夹具、量具及工具本身精度、提高零件加工所使用机床的几何精度、控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等。以上方法是直接对原始误差进行控制的方法，也是在生产中使用比较广泛的一种方法。

应用：以细长轴的加工为例，主要是通过反向车削法的使用，尽量减少轴向切削力的作用，减少弯曲变形的程度，提高工件加工精度。对于一些较为精密零件的加工要尽量全面的提高精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形。而对于具有成形表面的零件加工，重点控制成形刀具形状以及安装误差。

2.2 补偿原始误差法

当一些外部因素导致的不能对原始误差进行直接控制时，可以采用补偿原始误差尽量减少误差对零件加工精度的影响。所谓误差补偿法，也就是人为的制造新的误差，从而对不能改变或避免的原来工艺系统中固有的原始误差进行补偿或抵消，从而减少加工误差，提高加工精度。当原始误差是负值时，则“人工误差”就取正值;当原始误差是正值时，则“人工误差”就取负值。

2.3 转移原始误差法

误差转移法，一般是针对关键特性进行的，当原始误差直接造成关键特性出现误差时，就会造成工件的不合格甚至报废，转移原始误差法就是通过转移原始误差将误差尽量转嫁到非关键特征上，可采取的措施主要包括：转移几何误差、转移热变形以及转移受力变形等。

若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。如当机床精度达不到零件加工要求时，常常特意要求机床精度，而是从加工工艺上、夹具等部件上想办法，创造条件，使机床的几何误差转移到不影响工件机械加工精度的方面去。

2.4 均分或均化原始误差法

分化或均化某些原始误差就是为了解决在加工中，由于毛坯或上道原始误差的存在，一般会造成其相应工序的加工误差，以及当被加工的工件材料性能发生改变时，或者其上道工序的加工工艺的改变时，引起原始误差发生较大的变化，从而引起下一道工序误差的变化。

2.5 就地加工法

就地加工法在机械部件、零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。在加工和装配中，牵涉到零件或部件间的精度问题一般是相当复杂的，所以單独对零、部件本身精度进行提高有时根本是不可能的，而就地加工法的方法，就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。

3 结语

误差不等同于错误，在机械加工过程中是不可避免的，但是是可以尽量减少的。本文中对影响加工精度的原因以及提高机械加工精度的具体措施进行了分析，通过对原因的“补偿”，从而使机械加工精度得以提高。

参考文献：

[1]王忠建.机加工误差成因及提高加工精度之措施[J].铜业工程，2011（01）

[2]温玉华.机械加工中的误差分析[J].中国石油和化工标准与质量，2011（04）

[3]魏辉朋，梁治民，郭慧鸽.浅谈机械加工工艺系统对加工精度的影响[J].科技传播.2010（18）

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