摘要：现实中，要想彻底消除机械加工过程中的误差是不可能的，但如果采取有效的措施，可以将误差控制在允许接受的范围之内。而要实现这一点，就需要对实际加工过程中产生的误差进行认真分析，找出误差的成因和影响因素，然后再采用有针对性的措施来减少或控制误差。文章对影响机加精度的因素进行了分析，并在此基础上就如何提升机加精度的措施进行了探讨。
关键词：机械零部件；加工精度；影响因素
前言
机械设备是由大量的机械零部件所组成的，尤其是对于一些复杂的大型的机械设备其更是需要大量的机械零部件并对机械零部件的加工精度提出了较高的要求。因此在机械零部件的加工制造中需要注意其加工精度，采用合理的措施来对影响机械零部件加工精度的各种影响因素进行规避以使得机械零部件的加工精度得到尽可能地提高。
1机械加工生产过程
从原材料或者是半成品加工制作一件成品的过程为机械加工生产的全过程，在进行机械加工生产之前需要准备需要的刀具、原材料（运输、保存）等，然后根据相关的生产加工工艺进行零件加工，如热处理工艺，零件加工完成之后进行产品的装配和调试，并根据相应的保存条件进行上漆和包装工作，这一过程涉及的工序较多，因此，在加工生产过程中从系统工程学的视角对加工和生产进行管理，将其当成一个具有输入和输出的生产系统。在机械加工过程中，能够改变生产对象尺寸、性质、形状及位置，并且将原材料加工成半成品或成品，将半成品加工成成品的过程被称为工艺过程。工艺过程包括装配、机械加工、焊接、冲压、锻造、铸造等过程，工艺过程直接影响着机械加工的精度。除了工艺过程和机器装配工艺过程，还包括辅助过程，如设备维修、动力供应、保管、运输等[1]。每个工艺过程都包含若干个工序，每个工序又包括若干个工步。工序是机械加工工艺的基本单元。工序是每个或者每组工人，在一台机床或者是同一个工作地点，同时加工一个或几个工件连续完成的部分工艺过程。相同的工序加工工具、加工参数、工件加工表面不变。
2机械零部件加工精度影响因素
2.1机械加工原理误差
随着机械加工业的蓬勃发展，原理相似的或相近的加工方法被广泛应用，加工精度也因加工原理的近似运作或加工工具的近似运动而降低。主要可分为近似机械加工工具误差和近似加工运动两种。第一，近似机械加工工具影响精度。在曲面加工时，为使加工精度满足要求需要使刀具的刃口与加工曲线轮廓完全吻合，即需要满足刀具的唯一性与符合性。实际加工操作时往往使用成形工具，当加工复杂曲面时一般将曲线分解成圆弧、直线等容易处理的简单线性，从而产生了不可避免的原理性加工误差。例如，用阿基米德基本蜗杆代替渐开线，用于切割渐开线齿轮。第二，近似加工运动影响精度。机械加工过程中加工工件和刀具之间需要建立某种相对运动的联系，为达到一定的加工精度就要求这种联系必须是准确的、吻合的。但是由于机床和工件之间、工件和刀具之间的接触较复杂，很难起到理想的绑定状态，从而避免不了对加工精度的影响。
2.2刀具和夹具存在误差
机械产品在进行加工操作时，需要用到的制造资源除了机床之外，还需要用到刀具和夹具。前者主要是用来对零件毛坯进行减材切削，使产品外形和精度逐渐达到设计方案的要求；后者主要是对处于机加过程中的工件进行固定，使工件不会随着机加操作的进行而随意移动。对于刀具来说，其作为一种机械产品，本身在尺寸上就存在一定的误差，所以必然会对最终的机加精度造成影响。成型刀具因为其表面也存在误差，所以对机械零部件的表面精度也会带来影响。此外，刀具在加工过程中一般还会伴随发生磨损，当磨损量积累到一定程度后，刀具的磨损会加剧，从而使机械零部件的加工精度受到严重影响。同时，刀具在加工过程中还会受热膨胀，导致刀具发生变形，这也会对产品精度带来影响。对于夹具来说，它的装夹精度也会直接影响到工件的加工质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果夹具的定位、安装出现误差，或者夹具受热出现变形，那么都会导致产品出现加工误差[2]。
2.3机床误差
机械零部件加工主要使用机床来进行加工，因此，机械零部件在加工的过程中会受到机床本身加工精度的重要的影响，而当机床本身所具有的各种误差将会对机械零部件的加工精度产生较大的影响，其中在机床自身的误差中主要有机床主轴误差、导轨误差以及导轨的定位精度误差等多种影响因素。
3提高机械零部件加工精度的措施
3.1提高设备精度，采用适宜的加工方法，减小原始误差
提高设备精度就需要采用先进的加工设备，保证机床几何精度，增强量具、夹具、工具本身精度，让所有零件制成品真正达到加工精度要求。此外，还需要严格控制加工工艺系统的刀具磨损、受热变形情况及受力情况，从而提高加工精度，降低原始误差。在加工具有成形表面的零件时，应该做好刀具安装工作，尽量减小刀具安装误差和形状误差，实现有效保障加工精度的目的[3]。此外，在提高设备加工精度的同时还需要采用合适的加工方法以提高零件加工精度。如，在加工细长轴时，采用反向车削法可以提高零件加工精度，减小甚至是消除轴向切削力引起的变形现象，如果再采用弹簧顶尖，则可以进一步抑制由于热变形而出现的热伸长现象，从而有效提高机械加工精度。
3.2补偿误差法
补偿误差法主要是解决因人为因素而导致的误差问题，通过采取补偿措施来消除既有误差，从而实现对零件加工精度的有效控制。补偿误差法一般用来解决既有误差无法直接消除的情况，该方法首先应对既有误差进行全面的分析，然后结合实际情况制定误差补偿措施。运用补偿误差法需要一个前提条件，即确保旧的误差无法被直接消除，也不能对其进行控制，这样才能采用补偿误差法来消除既有误差。补偿误差的本质是一种通过制造新误差来抵消旧误差的方式，它需要工艺人员对机械加工过程有足够的了解，能够找出误差产生的原因，并及时采取措施消除误差[4]。
3.3严格控制加工过程，均化原始误差
加工工艺系统产生的误差为原始误差，为了降低原始误差可以采用均化的方法，在此以毛坯或上道工序误差会降低机械加工精度为例对均化原始误差进行论述，由于上道工序误差直接影响着下一步工序的加工，因此这种误差会对下一道工序加工产生严重不利影响，如此循环，最后加工的成品很可能为废品，提高生产成本。为了降低这个损失，可以采用均化原始误差或者是分化原始误差的方法降低误差对机械加工的影响。均化原始误差方法就是通过不断加工实现原有误差平均化,加工之后，找出工件加工前后的差异，有针对性的进行修正或互补,不断缩小原始误差。分化原始误差需要测量上道工序的工件尺寸，并设置工件尺寸划分值，根据设定的数值将上道工序工件划分为X组，这样每组工件尺寸值相等，并为原来工件尺寸的1/X。根据每组工件的误差范围要求，调整机床加工刀具位置，使各组工件尺寸分散范围中心基本保持一致，这样可以显著缩小整批工件的误差，提高加工精度。
总结
综上所述，在机械加工中，由于各方面因素，导致机械加工存在一定程度的偏差，影响机械零部件加工精度，需要采取一定的措施确保加工精度，如提高机床的精度、实施预防措施，提高机械零部件的加工精度。
参考文献
[1]李杨圳.影响机械加工精度因素探析[J].南方农机,2017,48(08):56.
[2]杨磊.机械零部件加工精度影响因素分析[J].中国新技术新产品,2016(24):74-75.
[3]胡纯.提高机械加工精度的策略分析[J].建材与装饰,2016(51):197-198.
[4]李渊.提高机械加工精度的策略研究[J].黑龙江科技信息,2015(14):10.
论文作者:白柳华
论文发表刊物:《知识-力量》2019年12月59期
论文发表时间:2020/1/16
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