試論如何有效控製機械加工精度
應用技術
作者：趙娜
[摘 要]機械加工精度是衡量一個國家機械裝備製造水平的重要指標，突出抓好機械加工精度控製，對於提高機械裝備工業水平具有重要意義。文章分析了影響機械加工精度的主要因素，提出了機械加工精度控製的對策措施，為提升機械製造水平提供借鑒。
[關鍵詞]機械加工；精度控製；機械裝備.
中圖分類號：TH161 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0215-01
1 影響機械加工精度的主要因素分析
1.1 加工原理產生的誤差
加工原理誤差是由於在加工原理上存在誤差，從而對機械加工精度造成一定影響，通常情況下，由於一定的加工工藝方法需要有較為精準的刀具及相關的運動緊密相聯，有時候這種關聯很難利用精準的加工模型原理進行加工，而不得不采用相類似的原理進行加工，采用了相似的刀具輪廓，一定程度上會存在誤差的產生。比如：在螺紋車削時，其導程中π係無理因子，根據相關的原理在進行齒輪等的選取時，往往會存在原理性誤差。對於一些複雜的曲麵加工，往往會采取使用一些近似的簡單的刀具輪廓來代替，這也會產生一些加工原理上的誤差。
1.2 加工機床產生的誤差
機床是進行機械加工的重要平台和載體，刀具與工件間的相對運動是借助於機床來實現的，因此，機床的精度決定著機械加工的精度，如果加工機床在製造過程中存在誤差，那麼利用該機床進行的機械加工也存在著係統性誤差。這種誤差主要存在：主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差三種誤差形式。主軸回轉誤差主要是由於主軸進行轉動過程中，軸向、徑向等存在偏移，而導致加工誤差。導軌誤差是由於導軌基準等出現問題，從而使加工的部件出現誤差。傳動鏈是機床的重要組成機構，由於其組成元件較多，極易產生累加性係統誤差，在傳動繞路越長的情況下，這種誤差越顯著。
1.3 刀具與夾具產生的誤差
刀具和夾具的相互配合十分重要，如果一方發生位移，或者是存在磨損的情況，都會對機械零部件的加工產生重大影響，進而造成機械加工的誤差。對於一般刀具，如車刀、鏜刀及銑刀等產生的製造誤差，對機械零部件加工精度沒有直接的影響；而對於定尺寸刀具，如鑽頭、鉸刀、拉刀及槽銑刀等的尺寸誤差，直接影響被加工零件的尺寸精度；成形刀具，如成形刀、成形銑刀以及齒輪滾刀等所產生的誤差，主要影響被加工麵的形狀精度。同時，刀具的磨損將直接對工件與刀具的相對位置產生影響，從而造成工件尺寸誤差。另外，保證工件相對機床刀具正確位置的夾具對工件的位置精度也有比較大的影響，而其磨損現象也會直接影響著工件定位的誤差。
1.4 係統受力變形導致的誤差
在進行機械加工的過程中，工藝加工係統如果相關的指標發生改變，可能會對零部件加工精度產生一定的影響，導致誤差的產生。以切削為例，在加工過程中，當毛坯工件的形狀、尺寸及材料表麵硬度等存在較大誤差時，會導致切削深度不斷發生變化，切削力也會隨之發生變化，以致工藝係統產生相應的變形，最終加工後的工件仍延續著與毛坯表麵相近的尺寸誤差。係統受力變形導致的誤差最常表現在工件表麵的誤差上，主要體現在表麵層材料的冷作硬化、金相組織變化與殘餘應力等方麵。
1.5 係統受熱變形導致的誤差
機械加工的過程，由於要進行車、銑、切、刨、磨等操作，各種操作過程中，刀具、部件與加工零部件之間會有相應的接觸摩擦，都可能產生一定的熱量，這些熱量的積累，會導致一些部件產生變形，從而破壞加工件與刀具的運動關係和準確位置，最終產生誤差。係統受熱變形主要存在如：機床、刀具和工件的熱變形，這些熱變形都會對機械零部件的加工產生影響，導致誤差的產生。加工精度是一項參照性的指標，是衡量加工零部件的相關參數的實際值與理想值相符的程度，其與加工誤差是一對相反的指標，加工誤差越小則加工精度越高。實際工作中，不存在沒有誤差的加工，隻要誤差在一定的範圍之內，不影響加工精度是允許的。