淺析機械加工精度的影響因素與對策

如果機械加工精度較低，可能影響機械裝配的效果甚至組裝不起來整套設備。精度較差的零部件是機械運行中的巨大隱患：輕者縮短設備使用年限，嚴重者可能導致安全事故的發生。所以，找出影響加工精度的因素，進而採用必要措施儘可能的縮小機械加工誤差範圍，不僅可以提高機械加工行業的生產效率、質量水平和利潤，更可以爲加工件或者整體設備使用者提供更大的利益。經濟效益和社會意義重大。

1 影響機械加工精度的因素

1.1 原理設計方面的影響

機械加工首先需要考慮運用什麼樣的原理來實現加工過程。一些理論上的設計往往不能被實現，在實際操作中一般會使用一些類似或者相通的原理和方法代替理論設計。因爲替代方案和純理論有一定的差距，在原理設計過程中就出現了設計誤差。這樣的誤差一般出現採用類似的運動方式和類似的刀具輪廓原理設計中。

在設計機械加工時可以通過建立一套在工件和刀具之間運動軌跡來實現對工件的表面加工。如完全採用準確純理論的運動聯繫理論上是可以避免誤差，但是採用這種純理論的加工方法需要複雜的機牀或者夾具，致使實際操作比較困難，考慮其他附加的因素還可能反而降低加工精度。有時甚至純理論的加工方法根本不能實施。這樣我們就只能採用近似的加工運動軌跡，因爲是相似的原因，必然會出現理論上的誤差。

在設計機械加工時可以通過特殊刀具刃口做出理論曲面實現對工件的複雜的曲面的加工。可特殊刀具輪廓很難實現。一般用圓弧、直線等簡單刀具輪廓作爲特殊刀具輪廓的替代品。舉例：在機械加工齒輪這類曲面時，往往採用簡單相似的本蝸桿代替漸開線基本蝸桿。這樣的設計必然產生了工程誤差。

1.2 人員操作方面的影響

機械加工必然需要人來操作。人是最難控制的變量，人員操作方面差異性會造成一定量的人爲誤差。操作人員不具備專業的技能要求或者缺乏必需的機牀相關知識和實際技術經驗，這樣的人操作機牀一定會有誤差。操作人員不瞭解規範操作的要求或者質量意識淡薄不按照規定進行規範操作也會產生一定的誤差。

1.3 機牀、夾具和刀具等設備方面的影響

（1）機械加工工件的成形運動必須要用到機牀，那機牀的精度對加工件的精度影響是根本的。如中國潛艇噪音問題就是中國機牀精度不夠造成的。如果機牀精度達不到設計要求的精度，用該機牀生產的機械加工件精度一定達不到要求。從這角度上說機牀精度是影響機械加工最直接的因素。

機牀主要構造是主軸迴轉、導軌和傳動鏈，其精度也是由這三個部分的精度所決定。選擇機牀時，一定要關注這些性能指標是否符合自己的要求。使用過程中，也要注意保養機牀上述位置的精度。

（2）刀具、夾具的製造誤差及磨損。不同用途刀具影響加工精度的程度也不同，一般車刀、鏜刀及銑刀等加工刀具的製造誤差基本不上不影響加工精度，這方面的加工精度主要在於機牀本身的精度 ; 但是定位刀具如轉頭的尺寸誤差會直接影響機械加工零件的尺寸精度 ; 形刀、成形銑刀以及齒輪滾刀等成形刀具的精度在會直接被加工面體現。如果刀具已經磨損，加工的機械件表面精度一定不高。

夾具的作用就是固定工作件讓工作件準確無誤的處在刀具和機牀正確位置上。機械加工過程中，夾具的製作和使用精度對加工件精度影響是直接和具體的。定位不準確，工作件甚至會報廢夾，夾緊分度不準確，工業件的精度一定受到影響。安裝不準確、導引不準確以及夾具的磨損都是夾具精度不高的表現。夾具精度高，工件加工精度才能高，夾具精度低，工件加工精度一定低。

（3）設備使用過程中，加工熱方面的影響。在機械加工過程中，會有熱量產生。因爲熱源位置不同、熱量聚集的位置不同、設備構造不同、材料不同，整個設備體系出現差異性的熱變形。儘管變形不大，可對精密甚至超精加工精度已經造成很大的.損傷。熱變形可能導致機牀的精度降低，這是根本的影響，尤其在精度要求極嚴的情況下。因爲刀具體積較小、材料比熱小，很少的熱量就能使得刀具升溫很快，導致刀具熱脹變長，1.4 產品檢驗方面的影響。

在對加工件進行檢驗時，檢測手法、量具的精度、數據的處理等因素都影響加工件的精度。可能檢驗出現失誤，造成實際精度沒有被檢驗出來。

1.5 加工件本身的影響

加工件本身有應力，加工完畢後，隨着應力的小說，出現精度降低；加工件在被夾持變形，加工完畢後，變形回覆，精度降低；加工過程中，熱能也會影響加工件本身，加工完畢後，熱變形消失，精度降低。

2 解決機械加工精度措施的方法

2.1 減少原始誤差法

這是最基本，最簡單的方法。找到影響加工精度的主要因素，設法規避這些影響，就是減少原始誤差法。選擇精度較高的機牀，選擇精度較高夾具、量具及工具，減少工藝系統受力、處理刀具磨損、規範操作手法和檢測手法等均屬於直接減少原始誤差2.2 補償原始誤差。

計算出原始誤差的大小，通過人爲刻意製造新的誤差，新的誤差爲原始誤差的反方向，利用新的誤差來抵消原始誤差，提高加工精度。還有一種方式，就是控制兩種不同的原始誤差，讓兩者大小相等，方向相反，相互抵消各自的誤差。

2.3 轉移原始誤差

原始誤差影響的因素很多，有些因素是不能改變，我們只能改變其中一種或者幾種因素，通過改變能改變的因素來減少原始誤差的方法就是轉移誤差法。

2.4 均分原始誤差

機械加工工序很多，將原始誤差平均分配到各個工序，各個工序的精度都提高了，加工工序的精度也就提高了。這就是均分原始誤差法。總之，誤差是永恆存在的，機械加工精度的提高也是永不停止的。我們只有清醒的認識影響精度因素，預防和處理掉它們，才能提高機械加工的精度。

　　參考文獻：

[1]汪堯。工藝系統幾何誤差對精度的影響分析[J].遼寧科技信息，2012,06（12）：108-109.

[2] 楊曉娟 . 機械誤差產生原因及解決措施 [J]. 淮北職業技術學院學報 ,2010（5）。