機械加工精度分析與對策論文

　　機械加工精度分析與對策論文【1】

　　【摘要】本文主要從設備部件裝配的角度進一步分析了影響機械加工精度的原因及案例，提出幾種提高機械加工精度的應對措施，對機械制造企業如何進一步提高產品加工質量，從而增強企業競爭力具有一定的參考與借鑒作用。

　　【關鍵詞】機械加工;精度;原因;措施

　　機械加工精度是指零件在加工后的實際幾何參數與理想幾何參數的符合程度，符合程度越高，加工精度就越高。

　　具體包括尺寸精度、形狀精度和位置精度三個方面。

　　眾所周知，機械產品的工作性能和使用壽命，都是與產品零件的加工質量和產品的裝配質量息息相關的，作為零件加工質量重要指標之一的機械加工精度更是產品質量的根本保障。

　　然而在生產過程中由于各種原因加工出來的產品其尺寸、形狀和相互位置不可能絕對一致，總是會存在一定的加工誤差，如何保證在零件允許誤差范圍內，通過采取合理的加工方法以提高機械加工的生產率和產品合格率便顯得尤為重要了。

　　1產品加工精度影響因素

　　人們根據不同的機械、不同的生產類型條件，在實踐中摸索總結出了修配裝配法、調整裝配法、互換裝配法、選配裝配法等4種裝配方法。

　　裝配精度越高，則對相關零件的精度要求也越高，這對機械加工企業來說是很不經濟的。

　　因此，對不同的生產類型必須采取不同的裝配方法以合理性地降低加工精度，從而提高生產率與經濟效益。

　　在機械加工過程中影響產品加工精度的原因主要有以下幾個方面：

　　1.1產品加工原理所產生的誤差

　　在加工過程中我們都是采用近似的成形運動或近似的刀刃輪廓加工原理來進行加工的，但此種“近似的加工法”必然會帶來一定的誤差。

　　即便如此，在當前的制造加工過程中因該加工原理具有簡化機床結構或刀具形狀、提高生產效率等優點而得到人們廣泛的運用。

　　1.2機床、刀具和夾具的制造誤差與磨損的影響

　　(1)機床誤差包括機床本身各部件的制造、安裝誤差和使用過程中的磨損。

　　對加工精度影響較大的是機床本身的制造誤差：包括機床主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈傳動誤差。

　　主軸回轉誤差直接影響著工件的圓柱度精度;導軌誤差直接影響工件平面的平整與直線度精度;傳動鏈傳動誤差一般不影響圓柱面和平面的加工精度。

　　但對于車削、磨削螺紋和滾齒、插齒、磨齒時，則是影響加工精度的重要因素。

　　(2)刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。

　　采用定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀等)加工時，刀具的尺寸誤差將直接影響工件尺寸精度。

　　采用成形刀具(如成形車刀、齒輪模數銑刀等)加工時，刀具的形狀誤差，將直接影響工件的形狀精度。

　　采用展成刀具(如齒輪滾刀等)加工時，刀具切削刃的幾何形狀及有關尺寸誤差也會影響工件的加工精度。

　　另外：任何刀具在切削過程中，都不可避免地要產生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀的改變。

　　例如：在車削一根長軸的外圓時，車刀的磨損將使工件產生錐度。

　　(3)夾具的誤差。

　　夾具的作用是使工件相對于刀具和機床具有正確的位置，因此夾具的制造誤差對工件的加工精度(特別是位置精度)有很大的影響。

　　例如：采用鏜模加工箱體零件上的孔系時，鏜刀與工件的位置完全由鏜模來決定。

　　這時機床僅傳遞動力，工件加工精度完全由鏜模的精度決定。

　　1.3工藝系統的受力變形對加工精度的影響

　　在機械加工過程中，工藝系統在切削、夾緊、重力、傳動、慣性等外力的作用下會產生相應的變形，使已經調整好的刀具與工件的相對位置發生變化，使工件產生幾何形狀和尺寸誤差。

　　1.4工藝系統的熱變形對加工精度的影響

　　機械加工中，工藝系統在各種熱源作用下產生一定的熱脹變形。

　　由于熱源分布的不均勻性以及各加工環節結構和材料的不同，使工藝系統各部分所產生的熱變形既復雜又不均勻，從而破壞了刀具與工件之間正確的相對位置和相對運動關系。

　　其主要包括工件熱變形、刀具熱變形、機床熱變形等。

　　1.5工件的內應力引起的變形

　　所謂內應力，是指外部載荷卸掉以后，仍殘留在工件內部的應力。

　　存有內應力的零件會隨著時間的推移而發生形狀上的變化(如翹曲變形)，從而喪失其原有精度。

　　如毛坯鑄造中產生的內應力;冷校直時產生的內應力;切削加工或裝夾過程中產生的內應力等。

　　2提高加工精度的工藝措施

　　為了提高機加工精度，需對產生加工誤差的各項原始誤差進行分析，根據不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取相應的解決措施以達到直接消除和減少原始誤差的目的，具體可從以下幾方面著手：

　　2.1誤差補償法

　　對工藝系統的一些原始誤差，可采取誤差補償的方法以控制其對零件加工誤差的影響。

　　(1)誤差補償法：該方法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補償或抵消原來工藝系統中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度。

　　(2)誤差抵消法：利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。

　　2.2分化或均化原始誤差

　　為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。

　　對加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。

　　(1)分化原始誤差(分組)法：根據誤差反映規律，將毛坯或工序的工件尺寸經測量按大小分為X組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1/X。

　　然后按各組的誤差范圍分別調整刀具相對工件的準確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。

　　(2)均化原始誤差：這種方法的過程是通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。

　　均化的原理就是通過有密切聯系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的差異，然后再進行相互修正加工或基準加工。

　　2.3轉移原始誤差

　　該方法的實質就是將原始誤差從誤差敏感方向轉移到誤差非敏感方向上去，此法可大大提高加工精度。

　　2.4優化加工工藝

　　提高加工零件所使用機床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統受力、受熱變形產生的誤差，減少刀具磨損、內應力引起的變形誤差，盡可能減小測量誤差等措施均可在一定程度上提高生產效率與產品的合格率。

　　3結語

　　縱觀機械加工過程中產生誤差的種種原因，在實際生產中只要我們對產生誤差的原因進行詳細的分析，就可以據此找出相應的預防舉措和解決對策將各項誤差降至最低，從而提高產品質量，進一步提升企業的競爭力。

　　參考文獻：

　　[1]楊春雷，尹國會.淺談機械加工影響配合表面的原因及對策[N].中華建筑報，2005.

　　[2]于駿一，鄒青.主編《機械制造技術基礎》.機械工業出版社，2009.

　　機械加工精度誤差成因分析與對策【2】

　　【摘 要】對于機械加工行業來說，最近幾年該行業對于機械加工精度的要求較前些年更為嚴格。

　　一個完整的機械產品是由很多機械零件組合而成，機械零件就好比是機械產品的內臟。

　　一個動物的內臟器官出了問題，那么它的健康問題必然影響，同理，機械零件的加工精度不高的話，必然會影響到機械產品的質量及各項性能。

　　機械零件的加工過程有它特有的特點，即流程復雜，工序多，這其中的每一步都會影響到零件的加工精度。

　　認識到這一點，我們就可以充分考慮各種因素，了解誤差產生自何處，進而提出一些合理的解決措施。

　　【關鍵詞】機械加工精度;誤差;解決措施

　　引言

　　隨著世界科技水平的發展，我國的科技水平也迅速上升，社會對于于產品的質量要求也隨之提高，所以對于精確度問題很多行業的要求也都在提高，對于精確度的關注也越來越高。

　　機械加工精度指的是機械零件設計的幾何參數同實際零件產品的幾何參數的差異程度。

　　在機械加工系統中，生產出的任何機械產品同理論值都存在誤差，這些誤差對于產品的性能產生直接的影響，因此加大對機械加工精度的研究對于機械的發展顯得尤為重要。

　　1 機械加工誤差的主要產生原因

　　1.1 主軸回轉誤差

　　在機械制造中，機床扮演著一個十分重要的角色。

　　作為裝夾工作或者刀具類工作的基礎，機床主軸能夠把機床產生的動力傳給以待加工的零件。

　　因此，以待加工的零件的精度在很大的程度上會受到機床主軸的影響，機床主軸回轉的誤差也會直接體現在零件的加工精度上。

　　比如，這種誤差會體現在被加工的機械零件的尺寸上或者機械零件的位置上等。

　　機床主軸產生的誤差并不是由直向運動造成的，它是由幾種運動方式共同造成的，包括線機床徑向的跳動，角度的擺動和軸向的竄動。

　　因此機床主軸產生的誤差也可以分解為三種誤差。

　　1.2 導軌誤差

　　機床的各個重要的零部件位置基準和運動基準是由機體導軌來輔助完成的。

　　機體導軌在機床的工作過程中起著引導方向和承擔荷載的作用。

　　導軌的各項誤差影響因素同樣會造成機械加工精度的程度。

　　一般情況下，機械零件的加工精度受導軌的影響是這樣的：直線誤差是在導軌的垂直平面內黑水平面內產生的，平行度誤差是在前后導軌的垂直面內產生的。

　　1.3 傳動鏈誤差

　　作為機床的一個重要組成部分，傳動鏈具有傳遞動力、運動和誤差等功能。

　　傳動鏈所產生的傳動誤差是由傳動鏈首端和末端間的機械元件的相對運動產生的。

　　傳動誤差是由機床傳動鏈中的裝配誤差、制造誤差及其使用中的磨損造成的。

　　1.4 刀具、夾具的制造誤差及磨損

　　被加工的機械零件的尺寸誤差還受到機床上確定尺寸的刀具本身的尺寸誤差的影響，機床上的刀具本身就存在的誤差，再加上一些人為無法控制的因素，生產出來的機械零件的尺寸誤差就會被放大。

　　例如，被加工的機械零件的外形的精度主要由受機床刀具的精度決定。

　　另一方面，機床上刀具在使用中不可避免地會受到磨損，這將會對加工的機械零件的精度造成很嚴重的影響，從而導致機械零件產生很大的尺寸誤差。

　　因此，刀具、夾具的本身的制造誤差對機械零件產生的誤差必須提起重視。

　　1.5 定位誤差

　　機械零件在進行加工的時候，首先得在機房上定位，定位準確與否直接影響零件的加工精度。

　　所以，由零件在機床上定位不準而引起的誤差稱之為定位誤差。

　　對于被加工的機械零件來說看，一旦在機床上定位完成后是不允許再動的，即被加工的零件的位置相對于基準點來說不再變化。

　　所以說定位誤差就是由于工序問題造成的最大變動加工尺寸。

　　1.6 工藝系統誤差

　　任何產品的制作過程都離不開加工工藝，機械零件的加工同樣離不開機械制造加工工藝。

　　在加工工藝過程中，零件會產生一定的彈性變形，這種變形是零件在傳動和切割過程中產生的。

　　零件的彈性變形會導致機床上刀具和零件之間產生一定程度上的位置錯動，并由此產生加工工藝引起的誤差。

　　誤差產生的原因大致由一下兩個方面造成。

　　首先，受力點位置的變化在機械零件加工過程中會引起誤差。

　　隨著零件被切削的位置的變化，切削的著力點也在跟著變化。

　　在此過程中，零件的切削位置也隨著變化，由于摩擦力的存在，著力點和切削位置的相對位置就會發生變化，從而導致誤差的產生。

　　其次，機械零件受力點所受力的大小發生變化同樣會引起誤差。

　　加工機械零件的過程中，任何因素都不能保證一成不變。

　　受力點所受力只要發生輕微的變化，即使變換的程度很低也同樣會引起加工尺寸的不均勻。

　　并且加工的機械零件本身就不能保證各向都是均勻的，再加上外界條件的變化，勢必會造成加工精度的問題。

　　2 提高機械加工精度的措施

　　一個機械制造企業要想在市場中站穩腳步，甚至是有更強的競爭力，必須提高自己產品的質量，這就要求機械制造企業必須提高自己產品的加工精度。

　　考慮到機械加工精度的影響因素及產生原因，需從以下幾個方便來努力。

　　2.1 有效減少原始誤差

　　被加工機械零件本身存在誤差，加工的刀具、夾具等本身也存在誤差，如何有效地減少這種初始誤差對于提高機械加工精度具有很重要的意義。

　　首先，必須強化對產生加工誤差的原始誤差進行有效的分析，發現原始誤差的成因及類型，并且根據分析所得的結論采取行之有效的措施來解決問題。

　　其次，機床和其他加工工具的剛度、自身尺寸的精度和受外界影響變形程度也必須嚴格控制。

　　對于大部分機械零件來說，誤差主要產生于表面，因此必須采取更多的措施來結局表面誤差，例如加強員工安裝機床的技術，安裝過程中盡量減少刀具磨損，掌控好刀具的形狀，盡最大可能見少刀具造成的形狀誤差。

　　2.2 補償誤差

　　機械零件的加工工藝系統中會產生一些加工誤差，這就要求我們采取必要的措施，減少這種誤差對機械加工精度造成的影響。

　　補償誤差是由人為因素，創造出的一些基于原始誤差之上的新型誤差，從而達到平衡加工工藝原始誤差的目的，進而提高機械加工精度。

　　這是實際中比較常用而且有效的減少誤差的措施之一。

　　2.3 采用現代化的機械加工技術，實現實時加工誤差的控制

　　隨著機械加工科技水平的不斷提升，現代化的數控技術也得到了發展。

　　數控技術已經應用于各個行業，在機械加工制造業中，數控機床可以通過計算機技術對每一個加工零件都進行實時的監測，并且對監測得到的數據進行誤差分析。

　　操作人員可以根據數控機床返回的信息了解到每一個加工零件在每一個環節中出現的問題，了解到加工零件的實際幾何參數。

　　然后根據了解的情況進行可靠的誤差補償，以減少實際誤差。

　　這種技術對于提高機械加工精度有很好的效果。

　　2.4 分化誤差

　　除了上述減少誤差的方法外，分化誤差的方法也是一種行之有效的方法。

　　加工零件中的誤差都存在一定的規律性，我們可以通過對產品的誤差進行統計分析，可以在宏觀上對誤差有個了解，然后針對發現的問題再對產品進行二次加工，對于提高機械加工精度也很有效。

　　3 結束語

　　一個優秀的機械加工制造企業的強大生命力在于提高機械加工精度，它之所以在競爭激烈的市場中生存下來，跟加強對機械加工精度的不懈研究是離不開的。

　　因此，我們必須不斷地發現問題，解決問題，將機械加工精度的技術再作創新。

　　參考文獻：

　　[1]朱政紅.影響機械加工精度的集中因素[J].工藝與裝備，2008(11).

　　[2]徐萍.淺談如何提高機械加工精度[J].甘肅冶金，2009(7).

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