机械加工对精度加工制造的影响

时间：2024-04-25

文/阎北峰苏晓慧，内蒙古北方重工业集团有限责任公司

机械加工对精度加工制造的影响

文/阎北峰苏晓慧，内蒙古北方重工业集团有限责任公司

通常情况下，机械设备主要是由诸多零部件组合组成，所以，如果某一零件发生故障，都会对机械运行稳定性与安全性带来直接的影响，而且零件质量和机械设备性能之间存在紧密的联系，因而必须要不断增强零件加工质量。现阶段，对于机械零件加工而言，受加工工艺以及工具等多种因素的影响，始终存在误差，严重影响了零件的质量。在这种情况下，必须要全面分析影响机械加工精准度的相关因素，以便在操作中给予相应的重视，实现零件质量的全面提升。本文重点阐述了机械加工对于精度加工制造带来的影响，并提出相关性的改进方法。

机械加工；精度加工制造；影响

1 影响机械加工精度的因素

1.1 机床自身因素

零件成型需要利用刀具一次性完成，所以，零件加工精度要求和机床精度存在一定的联系。因机床本身误差而引发的零件加工误差主要包括3种类型：其一，主轴回转引发误差。在零件加工方面，机床主轴是基准，一旦主轴存在误差，就会直接影响零件的加工精准度，最终产生误差。其二，导轨误差。导轨在零件相对位置关系确定方面发挥着重要的作用，也是机床运行的基础条件。但是，导轨在生产制造方面很容易形成误差，与此同时安装质量也容易受影响，直接影响了机床精准程度。其三，传动链误差。机床运行过程中，传动链的两端元件会磨损，进而形成误差。

1.2 工艺系统热变形的影响

工艺系统在热源的长期影响下难免会产生不同程度的热变形，同时工艺系统的热变形将导致工件加工的误差。在不同的机械加工环节中所采用的加工材料和加工工艺有所不同，导致加工工艺的热源分布产生较大差异，工艺系统长期由于受热不均而产生变形，从而对后续的工件加工产生误差影响。

1.3 刀具和夹具制造误差

装载机机械加工中刀具分为很多种，普通刀具的制造误差对工件的加工精度并无较大影响，因此刀具制造的误差主要存在于定尺寸的刀具制造上，同时刀具在使用过程中的磨损也会影响工件的尺寸误差。再者，夹具若存在制造误差将导致工件在机床上的安装存在误差，安装位置的定位不准确将影响加工精度，另外，夹具的磨损，受力变形和热变形等都将造成夹具的制造误差。

2 有效改进机械加工工艺的途径

2.1 科学分析误差性质，加大科技投入力度

认清误差性质是提高加工精度的一个重要步骤，对于各种加工误差，我们按照它们在零件中出现的规律来看，可以分为系统误差和随机误差两大类。首先看系统误差，当连续加工一批零件时，这种误差的大小和方向保持不变，或者按照一定的规律变化。前者也被称为常值系统误差，包括原理误差、机床零部件的制造误差、工艺系统受静力引起的加工误差等；后者为变值系统误差，包括工艺系统受热、刀具磨损引起的加工误差等。随机误差就是指那些误差的大小和方向不按规律变化的加工误差，工件的内应力误差、定位误差、毛坯误差等都属于随机误差。区别误差的性质后，我们就可以根据不同的误差采取行应的调整措施。比如常值系统误差的解决途径，一般是在查明误差的大小和方向后，通过相应的检修工艺装备和调整来解决，有时还会用某种常值误差来抵消它。而对于变直系统误差，可以在搞清楚变化规律后，通过自动连续补偿、自动周期补偿等途径来解决。而对于随机误差，由于没有固定的规律可循，很难完全消除，只能对产生的根源采取适当的措施以减小影响。

2.2 直接减少误差法

直接减少误差法是一种思路最为清晰的方法，也是在一般解决误差过程中最常用的方法之一，即在找出误差产生原因之后直接就误差问题提出解决方案。例如，由于受热而变形的长轴车削，在解决由于车削的弯曲带来的误差时，直接利用反切削法，再为其施加一个弹簧后顶尖，将直接解决车削由于热变形而产生的误差问题。

2.3 误差补偿法

误差补偿法是一种极为巧妙的消除误差的方法，在实践中可以有效解决众多误差问题。误差补偿法即在原本的误差基础上有意制造出另一种新的误差，通过两种误差的综合将原来的误差抵消掉。误差补偿法追求正负相消的原理，即若原本产生的误差为负值时，我们可以制造出另一种值为正的误差，且使两个正负误差的绝对值相等，从而抵消掉原本的误差，使加工精度更高。

2.4 均化原始误差

误差均化法主要是通过试切加工过程对原始误差进行均化，这种解决误差的方法主要针对于对加工工件表面精确度的提高，或者针对需要完美配合的轴和孔的精确化加工。误差均化法主要使用研磨工艺，通过反复的摩擦和磨损对工件表面进行不断均化。其消除误差的基本原理就是通过两个表面之间的互相磨合以达到减小相互之间误差，提高精确度的目的，也是一个相互检查，相互修正，相互均化的过程。这种通过均化来消除原始误差的方法适用于大部分精密基准件的加工过程，能最大程度地避免分度转位误差对加工精度带来的不利影响。

2.5 补偿机械加工误差

应深入分析机械加工误差，特别是加工工具、机床与工件的分析，以保证可以根据零件要求控制误差，进一步增强加工精准程度。针对机械加工中的原始误差，应合理采用误差补偿的方法，实现误差减小的目标。其中，常见的方法有两种：第一，误差补偿方法。在机械加工的过程中，可以人为制造全新误差，以保证新误差对工艺系统中的原始误差进行补偿，进而降低机械加工误差形成的几率。第二，误差抵消方法。具体指的就是通过对机械加工中两种原始误差的运用，在特定方式之下实现误差的部分抵消亦或是全部抵消，进一步增强机械加工中的零件精准度。