机械加工精度与零件加工如何分析

　　【内容摘要】经济社会的发展，极大促进了各行各业的发展，其中机械加工行业近年来也得到了快速的发展。但是机械加工的环节比较多，各个环节都会影响到产品的质量。因此为了保证加工的质量，必须在机械加工之前，考虑到机械加工精度的影响因素，避免产品的精度达不到设计图纸和用户的要求，从而影响到产品的质量，给企业带来一定的经济损失。本文主要分析了机械加工精度的影响因素，并通过利用计算机信息技术、减少机械加工过程中的误差、转移误差法等途径提高加工精度。

　　【关键词】机械加工;影响因素;加工精度

　　一、机械加工精度的影响因素

　　(一)设备产生的误差。设备产生的误差是机械加工误差第一大因素。比如机械所有的加工环节都是经过加工机床完成的。因此，加工机床的精度对整个产品的精度影响最大。

　　(二)机床主轴回转误差。在理想的状态下，机床主轴应该在每一瞬间回转中心线的空间位置，这个回转中心线位置也就相当于一个固定的参考系统，应该是固定不变的。但是在实际运行过程中，主轴承的轴颈支撑在轴承上，轴承安装在主轴箱体的孔内，主轴上还安装了齿轮或者传动件，由于轴承的缺陷、支承端面对轴颈中心线的不垂直，主轴的挠曲和工具机结构的共振等原因，主轴回转中心线的空间位置是瞬时变动的。这对加工精度会造成一定的影响。

　　(三)机床传动链误差。机床传动链误差是机床运行精度的体现，造成这种误差的主要原因有两个，一是机器运行过程中产生的磨损，二是传动链各个组成元件装配过程中产生的误差。

　　(四)机床导轨误差。机床导轨是机床各个部件相对位置的基准，也是机床运行的基准。机床导轨误差主要来自两个方面:一是导轨运行过程中自身部件之间产生的不均匀磨损，二是轨道制造的时候精准度不高，产生的误差。

　　(五)夹具定位产生的误差。夹具定位误差就是零件在加工过程中，实际定位基本和理想定位基准之间的偏差。夹具加工过程中，存在一个最大位置的变动量，这个变动量会影响整个切削进度，从而降低了工件加工精度。它是衡量机床加工精度的基本标准。

　　(六)机械加工引起的误差。机械加工过程中产生的误差主要集中在以下几个方面:一是受力点位置变化产生的误差。在加工过程中，由于切削力着点位置的变化造成整个工艺系统偏离了原来的轨道，从而引起机械表面的误差;二是切削力大小引起的误差，机械加工时，由于部件的毛坯形状、大小、表面材料的硬度等方面存在一定的差异，导致整个切削力产生了变化，引起工艺系统变形;三是机床运行期间会产生一定的热量，随着温度的上升会导致机床变形，对各个部件产生不良影响，从而影响了加工的精度;四是刀具变热变形产生的误差，在切削过程中，刀具的温度会上升，从而引起刀具变形，变形以后刀具在切削的时候，可能会影响产品的精度，从而使产品表面的形状产生一定的误差。

　　(七)人为因素引起的误差。机械设备在加工的时候，往往需要对工件上的某一个点进行定位，这是需要人工完成的，如果人工定位时与设计标准的定位不一样，那么就会产生一定的误差。目前很多机械生产过程中还做不到完全自动化，零件加工的每一个环节都需要人工的参与，人员加工过程中不可能做到百分之百的精准度，因此加工环节方面肯定会存在一定的误差。机械产品加工以后，往往还需要对尺寸进行测量，确保产品符合生产的要求和标准，也就是产品质量检验，这部分工作也是由人工完成的，在测量时，如果工人没有严格执行相关标准，那么就可能造成误差。

　　二、提高机械加工精度的具体措施

　　(一)利用计算机、自动化技术提高机械加工的精度。随着计算机、信息技术和人工智能技术的发展和进步，它们被广泛在应用社会各个领域。机械加工领域计算机应用技术已经比较成熟了，比如当下的数控机床在机械生产中的应用十分普遍。利用计算机、信息技术，企业的每一个技术工人都可以利用现代化技术手段监控机械生产中的每一个环节，如果在加工中出现了误差，工人能够及时调整，从而提高机械加工的精度。

　　(二)减少机械生产过程中的误差。机械设备生产过程中，设备自身存在的质量和精度问题会影响加工的精度和质量，因此首先要提高设备自身的质量和精度。机械设备加工过程中机床、刀具、量具等自身产生的误差都会对加工造成一定的误差。因此，为了减少这些生产设备本身对产品的影响，应该采用相应的方法降低这些设备在生产过程中的热量、自然磨损等。比如细长轴加工时采用反向车削法，可以有效地减少或者清除热变形对刀具产生的影响。高精度零件加工的时候，尽可能提高加工设备的精度，比如机床的刚度、硬度和几何精度，对设备的热变形进行有效的控制。

　　(三)补偿误差。对于工艺系统一些原始的误差，可以采取有效方法进行补偿，控制零件加工的精度。补偿误差是一种新的误差法补偿法，通过补偿或者抵消工艺系统原来产生的原始误差，或者利用人为误差去抵消原来的原始误差，从而达到减少加工误差，提高设备加工的精度的目的。当原始误差是负值的时候，人为制造的误差就取正值;如果原始误差是正值，那么人为制造的误差就取负值，补偿的时候，尽量使两者的误差值大小相当，从而达到减少加工产生的误差，提高机械加工的精度。

　　(四)均化误差法。机械设备在加工过程中，毛坯产生的原始误差也会对机械加工精度产生影响，从而改变了加工材料的性能，或者引起加工工序的变化，影响加工精度，对下一道工序产生一定的影响。因此采用均化误差法。这种方法主要是减少加工材料表面的误差。通过密切相关的工具或者工件表面之间的检查，找出两者之间的差异，然后再进行修正或者进行基准加工。

　　(五)转移误差法。这种方法主要是将原始误差从敏感方向转移到误差非敏感方向上，比如转移机床的几何误差、受力变形和热变形。部件的原始误差反映到零部件加工上的误差与误差敏感方向有直接关系，如果在加工中能够将敏感误差转移到非敏感的方向上去，那么就可以提高产品的加工密度。在加工中如果机床的精度达不到零件加工的标准和要求，那么要想办法提高机床精度，可以从加工工艺、夹具等部件方面想办法，改善这些部件的性能，将机床的几何误差转移到一些不影响机械加工精度的方向上去。

　　三、结语

　　在机械加工中，误差是无可避免的。但是如果产品误差太大，可能会影响到机械产品的性能和质量，从而降低企业的经济效益和社会效益。因此企业必须针对误差产生的原因进行分析，并采取有效的手段控制误差，将误差控制到最小，从而保证机械产品的质量。

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　　阅读期刊：《机械科学与技术》

　　《机械科学与技术》(月刊)创刊于1981年，由西北工业大学主办。本刊为专业技术性刊物。反映机械科学与技术的研究成果及其在生产实践中的应用成果，刊登理论研究、设计计算、机构分析、成果报道及评述，介绍新方法、新工艺、新材料、新设备。