提升机械零件加工精度的方法研究

刘俊辉

（平顶山技师学院，河南 平顶山 467000）

0 引言

零件是机械设备重要组成，零件质量往往决定着设备运行效率，因此必须关注零件加工精度。加工时任何因素都可能影响零件精度，必须将零件精度控制在标准范围内，一旦不符合标准要求就需返工，否则会影响机械设备性能。机械零件加工精度参数包含尺寸、位置、形状等，任何参数与标准不符都会降低机械零件精度，影响机械设备正常使用。因此，采用有效方法提升和控制机械零件加工精度十分必要。

1 机械零件加工精度的主要影响因素

1.1 加工工艺因素

机械零件加工工艺是精度提升重要前提，整个加工过程需建立在工艺基础上。与加工精度成正比关系，加工工艺越好加工质量越佳。但从实际加工情况来看，有时加工精度正是受工艺影响，使其与加工标准不符，直接削弱零件整体质量。

1.2 机床因素

机床是机械零件加工载体，所有加工程序需在机床中完成，机床起到基础性作用，若机床质量本就存在问题则直接影响后续零件加工。机床影响因素主要体现在安装误差、制造误差、磨损误差等方面。有时机床安装存在误差导致零件加工精度不高。比如，机床安装基面不平整、不稳定使机床产生几何误差，影响后续机械零件加工正常进行[1]。若零件加工导轨直线度、位置存在大幅度误差，则会形成机床制造误差削弱零件精度。回旋主轴在机床中发挥重要作用，可以确保零件加工过程保持平稳，但若回旋主轴产生误差也会直接降低零件精度。机床使用时间过长出现磨损情况较为常见，特别是刀具在长期切削后磨损程度较严重。机床刀具位置精准度较高，当出现磨损后位置可能发生变化，若没有得到及时调整、更换，就会导致零件形状、尺寸等与标准不符。

1.3 温度因素

机械零件加工环境较封闭，整体空气流通性不高，这便使加工过程易受温度影响。比如，电机运行时会散发热量，若不能及时疏散至外部，使得热量均集中在加工环境内增强整体温度。且加工环境内各设备较为密集，大量设备运行都会伴随热量产生，直接影响加工设备性能，最终影响零件加工精度[2]。比如，数控机床运行时离合器、轴承等需要长时间保持高速运转，在此情况下升温在所难免，随着运行时间不断延伸会造成机床不同程度扭曲、变形，使零件加工精度遭受影响。

1.4 切削系统因素

机械零件加工过程中，当机床切削系统周期发生变化时，所有方向作用力也会产生变化，这便使得切削系统产生形变，无法满足高精度要求零件加工需求。即使投入使用也无法提高零件加工精度与质量。

2 提升机械零件加工精度的有效方法

2.1 误差补偿法

该方法属于人为操作法，需要借助人工劳动力达到误差减少目的。工作人员通过引入原始误差与加工系统原始误差产生碰撞，进而对后者误差进行抵消。两种误差需成对立关系才能起到抵消作用，为机械零件加工提供稳定支撑。实际加工过程中，若误差较小利用补偿法能够彻底解决误差问题，若误差较大也能起到显著减少作用。比如，针对温度因素引发的精度问题，工作人员需加强加工环境通风改造，使设备热量能及时散发。平时应做好温度检测工作，发现温度达到限定值时需快速展开降温处理，防止温度过高对机床性能及零件精度造成负面影响。又比如，机床零部件在运行时出现形变、磨损后便会引起原始误差，针对该情况也可利用补偿法解决。有时由于人为操作差异可能引发新误差，因此，在采用该方法提高零件加工精度时，必须综合整体情况合理实施，从而将零件加工精度严格控制在标准范围内[3]。

2.2 误差减少法

误差减少法顾名思义就是对机械零件加工时存在的误差进行削弱，降低零件加工精度影响力，零件加工环节许多误差都能得到有效减少。针对零件加工时的多种精度影响因素，如若未引起重视，没有采取有效方法，就会在极大程度上削弱加工精度，长此以往会直接影响我国制造业水平。因此，采用误差减少法削弱误差存在现实意义。比如，机械零件加工时，若机床刀具位置不够精确便会降低加工精度，如果作业途中发现该情况需停止加工进度，待机床停止运行后及时更换刀具或调整刀具位置，使其与零件加工需求密切相符，进而加工出高质量、高精度机械零件产品。观察机床刀具走刀频率，根据走刀误差加以调整，尽可能降低因刀具走刀误差引起的精度问题，将误差降低至最小化。

2.3 误差预防法

在机械零件加工时部分误差是可以预防的。与误差补偿法、减少法相比，这种方法可以在根本上提高零件加工精度，将影响因素阻挡在外。比如，针对机床刀具位置误差因素，可在正式加工作业前精确计算刀具受力点与零件加工位置，增强两者协调性，确保刀具受力点与零件加工位置相匹配，从而减少加工作业位置偏差情况发生，在根本上保障机械零件加工精度。当机床刀具切削时间越长、深度越深后位置偏差也愈加明显，基于此，工作人员需提前计算零件具体切销量，结合刀具走刀方式、次数等减少彼此偏差。导轨误差在机械零件加工中往往遭到忽视，但实际上对零件加工精度造成的影响较大[4]。为避免该误差产生，工作人员需提前监测导轨原始误差，将导轨运行参数一一记录，便于发现导轨异常，从而采取调整措施，避免误差出现在零件加工环节。值得注意的是，前期收集到的导轨参数需反复比较、检测，确保参数具备真实性，为机械零件加工提供有力依据。

3 提升机械零件加工精度的保障策略

3.1 全面遵循加工标准规范

机械零件加工需得到完整标准规范支撑，因此，制定健全生产标准体系十分重要。目前，我国各制造业各企业所实行的加工标准规范各不相同，标准规范需与企业机械零件加工实际情况密切结合，切勿直接引用其他企业标准。体系需涉及详细内容，应包含零件加工应用到的所有核心力量，加工设备、工艺及人员都应提出明确规定，使机械零件加工环节有章可循，提高整体加工规范性，减少加工误差，为加工精度提升提供基础保障。

3.2 提高工作人员专业水平

工作人员在机械零件加工过程中发挥重要作用。虽然目前我国制造业已实现数字化、自动化生产，但仍然不能缺乏人工劳动力。零件加工过程中产生的诸多影响因素都需利用人工解决或缓解，因此，企业需提高在职工作人员专业水平。一线操作者应熟悉所有机械零件加工设备、工艺及误差解决方法，在检测到误差后能及时采取有效措施解决，避免误差延伸影响零件精度。必须严格按照加工规范工作，意识到岗位重要性，与机床设备间高度配合。另外，在新时期背景下传统作用模式得到全面革新，工作人员工作理念也应得到创新[5]。基于此，企业需对工作人员进行统一培训，传输与时俱进机械零件加工技术，使其符合当代制造业发展要求，在其位谋其职，全面发挥专业技能确保机械零件高精度加工。

3.3 加强机床维护保养

机械零件加工精度往往取决于机床，机床必须得到定期维护保养，及时排查机床设备问题故障，确保零件加工过程安全稳定完成。机床中包含多种零部件，在机械零件加工中产生核心作用，但也正是由于机床使用率较高，运作时间较长,容易出现磨损及其他故障问题，对机床进行定期维护十分必要。特别是钻头、刀具等应用频繁的部件更应缩短维护时间间隔[6]。从目前加工现状不难看出，有的企业将重点放在加工效率提升上，忽略了加工精度与质量，没有对加工设备维护引起足够重视。在数控机床检验标准提出明确要求，需根据国家与行业标准对机床实施养护。维护保养是延长机床使用寿命的关键。由于温湿度会对机床正常运行造成一定影响，因此，需严格按照规定安装机床，在正式安装机床前仔细阅读安装条件与要求。在企业条件允许下，最好将数控机床设备与普通加工设备隔离，便于后续维修保养。若机床长期处于闲置状态，企业也需时常通电保持空运转，若空气湿度较大或时常降雨则需适当增加通电次数。通过机床设备零部件散发热量驱散内部湿气，确保机床性能不受影响。机床硬件控制设施至少每年检修一次，及时发现、筛查安全故障，并时刻保持机床设备清洁[7]。

4 结语

综上所述，机械零件精度关系着设备性能，零件加工精度控制十分必要，在实际加工过程中零件精度会受加工工艺、机床、温度及切削系统影响。为确保零件加工精度满足行业标准及需求，可以采用误差补偿法、误差减少法及误差预防法削弱及避免误差产生，降低各因素影响力。此外企业还需做好基础保障工作，零件加工需全面遵循加工标准规范，提高工作人员专业水平，加强机床维护保养力度，在根源上规避加工误差产生，为零件加工精度提升提供有力条件，推动我国制造业可持续发展。