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一、影響機械加工精度的因素

在機械加工過程中，根據經驗的總結能夠得出有很多因素會對工件的精度造成影響。對于工件而言，其精度直接影響了自身的質量，因此在機械加工過程中必須要對產品的誤差嚴格控制，通過保證精度來保證產品的質量合格。由于機械加工過程中產生誤差的方面眾多，因此要從各個方面都進行分析，通過全面的誤差產生源的分析才能夠準確制定其誤差控制的方法。在機械加工過程中影響精度的因素主要有四種，分別是機械加工精度定位誤差、工藝系統的幾何誤差、工藝系統引起的加工誤差、內應力分布引起的誤差。

1.機械加工精度定位誤差

設計基準一般用于通過零件圖來確定零件某個表面的尺寸和位置，基準會直接影響到機械產品的生產加工。工序基準一般用于通過工序圖對零件加工前后的表面尺寸進行核查確定，正常情況下設計基準和工序基準相同。在進行機械加工時，一般選用工件的若干幾何要素作為基準，如果其定位基準和設計基準不重合，則會因為基準而造成誤差。基準的誤差量由定位基準和設計基準之間的尺寸變化量決定，因此尺寸變化越大，則誤差越大。除了基準不重合會造成誤差以外，定位副制造不準確也會影響機械加工的精度。在機械生產過程中，定位元件能夠決定工件在夾具中的位置。由于夾具中的定位元件不可能完全按照基本尺寸生產，因此獲得產品的實際尺寸都允許在正常范圍內存在誤差變動。除了正常誤差以外，工件上的定位基準面也會受其他因素的影響而產生誤差。定位副是由工件定位面和夾具定位元件組成的，由于其兩個構成部分都會產生誤差，因此也會導致定位副整體具有誤差。兩個構成部分的配合間隙會引起工件產生最大位置的變動，該種變動則為定位副制造不準確誤差。

2.工藝系統的幾何誤差

工藝系統的幾何誤差體現在加工原理、機床、刀具、調整四個方面。其中的加工原理誤差是在進行近似切削刃輪廓加工時形成的，該種誤差對機械加工的影響可以控制，因此只要將誤差控制在一定范圍內，就仍然可以用于機械生產。當機床轉動鏈產生誤差或機床主動回轉具有誤差以后會形成機床整體誤差，如果機床導軌導向不準確也會影響機械加工的精度。刀具誤差會表現在刀具安裝、刀具裝夾部制造以及刀具切削三個環節，如果刀具無法具有很好的尺寸精度，則會影響產生的尺寸。刀具和刀刃的形狀精度對產品的形狀會造成直接影響，但是此種影響不會直接作用于機械產品，而是會產生間接影響。在機械加工過程中，會由于分批加工等原因進行工序的調整，從而使得每批加工的零件都不可能完全相同，因此會因工序調整造成一定的誤差。

3.工藝系統引起的加工誤差

工藝系統會因為受力變形或者受熱變形從而對機械加工的精度造成影響。工藝系統加工過程中，會因為重力、慣性力等的作用，使得工藝系統因受力造成變形。產生變形以后的工藝系統會對其生產加工造成影響，破壞工件和切削刀之間的位置關系，從而造成加工誤差。工藝系統會因為受力點位置改變而影響工件的形狀，不均勻的毛坯材料在不同硬度的情況下對切削力的影響不同，因此對工藝系統會造成不同程度的影響，進而產生不同程度的誤差。除了以上的影響以外，還會因其他不確定環節的作用力使得工藝系統變形，導致加工誤差的產生。工藝系統除了會受力變形以外，還會因受熱而變形。工藝系統會因為受不同熱源的影響而發生變形，從而影響生產工件的精度。工藝系統受熱變形的原因主要有三種：第一，機床運作過久變熱形成熱源，由于機床的結構較為復雜，并且熱源分布不均勻，因此機床各個部位受溫度影響的情況不同，從而導致產生的誤差不同。此種原因造成的誤差對機械加工的幾何精度和加工精度有很大的影響。第二，工件在生產過程中會因為自身或外因的作用變熱，導致工件出現加工誤差。第三，由于刀具的材料特性，其熱容量和體積都較小，因此使得熱量都集中在切削部位，其溫度會對處于切削環節的部件造成影響，影響加工的精度。

4.內應力分布引起的誤差

工件加工在不受外力的情況下，其自身也會產生內應力。該種內應力會影響工件金屬的能位狀態，使其處于向低能位轉化的狀態，以尋求自身的穩定。該種轉化過程會使工件發生變形，從而影響工件加工的精度。工件內應力會在熱加工和冷校直工序中產生，工件在熱處理過程中會因為其自身壁厚的不均尋、冷卻不均勻等原因而產生內應力。由于絲杠之類的工件較為細長，因此在經過車削以后其內應力會重新分布，使得工件出現彎曲。

二、提高機械加工精度的策略

機械加工精度的提高需要從五個方面著手，分別是減少原始誤差、補償誤差、分化誤差、轉移誤差、就地加工。這些方法能夠從不同方面、不同程度實現對加工誤差的控制，從而提高機械加工的精度。

1.減少原始誤差

提高機械精度的最基本方法就是減少原始誤差，要在加工過程中將夾具、量具、工具本身的梢度提高，并且控制工藝系統在各方面的受力影響，降低其變形的程度。要想使機械加工精度得到很好的提高，就需要對導致誤差產生的各方面因素進行分析，根據不同的影響程度和原因制定相應的解決方案。只有將方案措施做到具有絕對的針對性，才能提高誤差控制的效果，從而提高機械加工的精度。在對精密零件進行加工時，要從其幾何精度、剛度、加工變形等多個方面進行控制，以保證誤差控制的效果。在對具有成形表面的零件進行加工時，要對成形刀具進行定時的檢查，并檢查其安裝是否妥當，以減少其對精度的影響。

2.補償誤差

對于機械加工過程中產生的原始誤差，要對其通過補償從而控制成品的誤差。該種方法適用于對原始誤差無控制方法可行的情況，該種方法主要包含誤差補償法和誤差抵消法兩種。誤差補償法即通過人為的操作來制造出一種新的原始誤差，通過該種誤差來對原先工藝產生的誤差進行補償，從而達到正負相抵的效果。該種方法的應用需要先對誤差產生因素有全面的了解，并且能夠掌握其成因，從而通過相對的補償來控制機械加工的誤差。誤差抵消法即通過對一種原始誤差的利用，潘景澤河北省成套招標有限公司來實現對原有原始誤差或另外一種原始誤差的抵消。

3.分化誤差

分化誤差主要是通過將原始誤差進行分化或均化處理，從而減小工件的誤差，提高工件的精度。該應用該方法時，能夠對精度要求較高的零件表面進行試切加工，從而逐步實現原始誤差的均化。分化誤差主要是根據誤差反映的規律將工件尺寸在測量后分為N組，此種狀態下的工件尺寸范圍就縮減為原先的1/N。接著要根據每一組的誤差范圍情況進行刀具相對工件位置的調整，該過程要保證每一組工件的尺寸分散范圍和中心能夠保持一致，從而控制工件整體的誤差。通過適當使用定位元件來控制上道工序加工誤差對機械加工精度的影響，從而將工件尺寸范圍控制在一定標準內，這種方法相比較其他精度提高的方法要更加簡便可行。均化原始誤差的過程就是將加工過程中的表面原有誤差進行不斷的均化使其逐漸縮小，在此過程中，要對工件或工具的表面進行多次的核對和比較，找出差異之所在，再對其進行修正處理。

4.轉移誤差

轉移誤差即將誤差轉移到非敏感的方向，使該種誤差對加工的精度沒有影響。機械加工的誤差是由其敏感方向的誤差直接造成的，因此在機械加工過程中，只要將誤差轉移到非敏感方向，就會使加工過程的誤差對機械精度不會造成影響。非敏感方向一般是加工表面切線方向，將誤差往該方面轉移能夠使加工精度得到很大的提高。大型機床因其橫梁較差，因此在受到重力作用以后容易發生扭曲變形，為了避免這種問題的產生可以在機床的結構基礎上添加一根承重附和梁，該附和梁能夠起到承受機床自身重力的作用，因此不容易發生扭曲變形，同時也減少了機床加工產生的誤差。

5.就地加工

就地加工即在進行機械加工時，對重要工件的表面在裝配以后再進行精加工。一般的工件由于在進行精加工以后再進行裝配，因此每一個零件的誤差累計會對工件整體造成較大的影響。但是在裝配以后再進行精加工則可以從整體上控制誤差，使整體的誤差最小，從而提高機械加工的精度。在機械加工和裝配的過程中，很多零件的相互關系都會影響到精度，并且此中相互關系較為復雜，因此如果只注重提高零件的精度，則無法實現工件整體的精度標準。先精加工再裝配的方法不僅不能保證工件的精度，還需要相對較高的成本。就地加工方法較為簡便，不僅能夠減少操作的難度，還能夠提高裝配后工件的精度。該種方法的適用范圍較廣，操作也較為簡便，能夠避免重復繁瑣的操作程序，并且從整體上做到精度的提高。總之，對于機械加工而言，加工出精度合乎標準的工件是其加工的追求目標。在機械加工過程中，影響機械加工精度的因素眾多，除了已總結出的方面以外，還有其他不定性因素會對其造成影響。因此在機械生產過程中很難做到完全沒有誤差，但必須要將誤差控制在一定范圍內，保證工件的精度合格。在掌握導致誤差的原因以后，要制定相應的措施來減少誤差，要從加工過程和加工以后進行雙重的控制。盡量在工藝原始誤差階段將誤差進行有效的控制。在無法避免誤差的情況下還可以通過加工過程中的處理來提高精度。在機械加工過程中，要確保工件的精度合格，否則會使其在使用過程中造成不可預計的影響和損失。因此，機械加工精度的提高要從基礎方面入手，定時對加工設備進行檢測，通過方法的調控來實現誤差的控制。

作者：潘景澤工作單位：河北省成套招標有限公司