机械零件加工精度的影响因素及改善措施探讨

郭宝新 刘杨

摘要：机械零件加工过程中的加工工艺、加工误差、内应力等因素在一定程度上影响机械零件的整体加工精度，最终影响机械设备的加工精度、使用寿命和服务质量。这就需要认真分析影响因素，并有针对性地找出相应的解决方案，以提高机械零件的加工精度。从加工过程系统的结构出发，分析了加工过程中可能影响零件加工精度的因素，提出了改进策略，供同行参考。

关键词：机械加工;加工精度;影响因素;策略

0引言

在机械零件加工制造中，分析了影响机械零件加工精度的因素，在此基础上，采取合理措施影响机械零件加工精度控制的因素，以提高机械零件的加工精度，保证机械设备的制造质量和使用寿命。

1.    影响零件加工精度的内在因素

影响零件加工精度的内在因素主要为：机械加工艺系统本身的几何精度。

1.1  内在因素产生的原因

由于加工部件是在机床的控制下对零件进行加工的，所以工艺系统的整体几何精度与机床精度密切相关。如果机床本身的构件存在精度问题，那么被加工零件的大小、形状、比例等，都会可能出现偏差。如机床主轴，一旦其轴向或者径向摆动出现问题，就有可能造成回转误差，进而导致被加工零件不符合相关精度标准;另外，如果机床在安装时就出现了误差，也会直接造成被加工零件精度不足。

机床在长期的运行使用后，一般都会出现一定程度的磨损，尤其是某些刀具在不断的使用中，会出现严重不均衡的磨损现象，进而在切割加工时，零件精度偏差就不可避免的出现了。对于刀具来说，如果在制成出厂的时侯，就已经存在有一定的误差，其在实际使用过程中，通过对机床进行调整，就可以将这种误差基本消除，对零件精度的威胁可以提前避免;但是，如果其在使用过程中出现磨损，那么刀具在机床上的相对位置就会出现变化，进而造成被加工零件的形状、尺寸精度的下降。在整个加工工艺系统中，夹具是用来保持零件与刀具两者的间距，实现刀具准确固定的构件，它的误差有两个方面：即构件出厂时夹具产品本身精度不够、存在误差;投入使用时，因操作不精细而出现的定位、安装偏差，或者构件在长期使用后，出现的构件外表严重磨损，导致被加工零件出现精度不准现象。

1.2  产生内在因素的解决方案

对于上述机械设备在出厂时本身所存在的问题，以及在使用中因磨损而导致的误差，在实际加工使用过程中，可采取一定的补偿技术控制误差，以保证构件误差在实践中，能达到接受的范围之内。正常来看，在高精度的机床设备系统中，其会配置有相应的误差补偿控制构件，使用单位以及工作人员能够根据加工需求对其做一定的矫正。在某些自动化、智能化水平较高的数控加工机床中，配有专业的校正软件，用以做机床各构件磨损的技术校正，在实际生产实践中，只需输入相应补偿数据，然后由软件自运运行，即可实现参数修定。而对于一般的普通机床而言，其磨损校正只有通过参考校正尺数据、手动操作设置补偿螺母来实现系统及构件的误差补偿。

2.    影响零件加工精度的外在因素

2.1  机械加工工艺系统运行过程中的受力变形

（1）系统运行中产生受力变形的原因

机械加工工艺系统的实际运行强度相对比较大，而且面临着多方位受力的情况，各个部件在长时间内处于受力状态，导致其位置、形状等，出现轻微形变。具体来说，诸如加工工艺系统中所用到的刀具、夹具等小构件，在整个系统中相对位置的调整，多是在静态条件下开展的。但是，随着整个加工工艺长期受力发生的形变，这些部件原本的相对位置就有可能发生改变，进而导致构件本身的工作轨迹发生变化，最终导致被加工零件的形状、尺寸等精度受到影响。

（2）系统运行中产生受力变形的解决方案

对于上述原因导致的被加工零件精度下降，可通过调整工艺加工系统的受力情况，从而使系统受力减少这一途径来实现。具体的操作方法有两种：首先可以对工艺系统本身相对薄弱的构件及部位进行改造，提升工艺系统本身的刚度，提高系统对外部受力的抵抗性能，切实防止加工系统因受力而发生形变，导致加工误差。其次，可通过缩减整个工艺系统的载荷量，减少系统外力的大小，从根源上实现变形预防。

机械加工工艺系统在运行过程中，除了面临多种力的影响，还会遇到不同种类的热影响，进而出现形变，它会导致刀具与被加工零件之间的准确几何关系、运动关系受到破坏，进而影响被加工零件的精度。因热变形而导致的零件精度偏差，一般情況下会比较严重，在总误差比例中能达到40%～70%，尤其是在精密度要求较高的零件加工以及大型零件的加工中出现精度偏差比例更高。具体来说有刀具热变形、被加工零件热变形、机床本身及其构件的热变形三种。

鉴于机床结构中，轴承、齿轮、离合器等各部件在运行时因摩擦会导致床身表面的温度增高，主轴及床身上发生弯曲等形变的现象，所以在生产实践中，应尽量减少机床本身以及机床附近的热源，或者采取一定的措施进行热源隔离。比如，可以将热源独立设置，或者利用某些润滑剂减少机床部件的摩擦。除此之外，在生产空间中添置制冷设备，以强制降温的方式吸收生产运行中产生的热量;或者对机床结构进行适当调整，例如将变速箱内的轴、轴承、传动齿轮等部件调整为对称结构，使其散热均匀，减少变形产生的可能性。

3.    结语

随着国内市场经济改革的日益深化，机械加工业也得到了飞速发展。在此背景下，相关的机械加工单位，有必要进一步加大精度研究力度，融合最新的管理理念，引进最新的信息控制技术，通过不断地提升机械加工工艺水平，提高所加工零件的精密度，最大程度减小不合格产品的产生率，实现企业经济效益的增加和企业市场竞争力的增强。

参考文献：

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