機械零部件加工精度影響因素探究
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[摘 要] 國家的繁榮昌盛離不開工業的發展，而工業的高速發展需要以機械設備作為支撐。因此，在機械設備加工領域，機械設備的質量成為各大企業關注的重點，而機械設備質量依賴于零部件的精確度，因為很多精密設備都是由各大零部件組成，這些零部件的精確度將直接影響機械設備的質量。因此，要得到高質量的機械設備就必須對零部件的加工精度進行把控，分析其誤差產生的原因，并采取有效手段提高零部件精確度，以保證機械設備的高質量以及低誤差。
[關 鍵 詞] 機械零部件;加工精度;措施
[中圖分類號] TH161 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2019）15-0032-02
機械設備的構成一般包括許多的機械零部件，通過零部件的有機結合，實現機械設備的功能化操作。機械設備的準確度以及穩定性依賴于零部件的精密度，尤其對一些高精密的設備，零部件的精確度將直接影響設備的功能。
一、機械零部件的加工簡述
機械零部件一般是根據圖紙要求進行大規模生產的，機械零部件精確度的定義是指生產后的零部件中的各個參數同原先圖紙設計參數之間的相似度。在進行機械零部件的生產過程中，其精密度需要進行實時監控，采取有效手段降低機械零部件的誤差。
二、機械零部件加工過程中的誤差分析
機械零部件誤差來自于零部件的制造過程，因此，如果要對導致機械零部件產生誤差的原因進行全面分析，就要對整個生產過程進行分析，通過對實際生產過程的探究，主要有下面幾個方面的誤差來源。
（一）理論誤差
理論誤差的來源是由于在機械零部件的生產中，一些重要參數的取值沒有完全同圖紙一致，采用的是一個近似的數值。
（二）裝夾誤差
裝夾誤差指的是在機械零部件加工過程中由于裝夾定位工序的不到位而導致的誤差，這種誤差大多數是人為操作性的誤差。
（三）機床誤差
機械零部件的制造一般是采用機床，如果機床本身存在一些尺寸錯差，加工出來的機械零部件的精確度肯定會受到影響，機床對機械零部件產生的誤差主要來源于三個方面：導軌的定位精度誤差、機床主軸誤差以及導軌本身誤差。其實機床對機械零部件精確度的影響是多方面的，應根據實際情況進行誤差分析。
（四）加工刀具誤差
機械零部件的加工是需要特定的刀具對其進行準確切割，刀具的缺陷以及其他誤差將對機械零部件的精確度產生影響。
（五）工藝誤差
機械零部件的加工制造不是一個簡單的加工過程，而是一個復雜的工藝，該工藝包括機床、加工刀具以及其他部件構成。工藝誤差一般是兩個方面的原因造成的，一個是系統本身的構成，而另外一個是外部環境。外部環境對工藝系統的影響有作用力以及熱量，一定的作用力或者熱量都會導致機械零部件的形變，而這種形變將對機械零部件的精密度產生直接影響。
（六）機械殘余應力誤差
在機械零部件生產過程中由于工件以及刀具來回地摩擦力，使生產后的機械零部件內部存在著應力。該應力被稱為機械殘余應力。機械殘余應力會導致機械零部件的形變，而這種形變也會造成零部件的尺寸以及形狀誤差。
（七）測量誤差
測量誤差的來源有兩個方面，一方面是測量工具本身的誤差，另一方面是由于測量方法選取不合適而導致的誤差。
三、影響機械零部件精確度的誤差分析
（一）加工原理誤差
近似加工方法在機械零部件加工領域被廣泛使用，而這一方法原理本身就會影響機械零部件的精確度。這種影響來自加工運動過程、加工過程采用的夾具以及刀具輪廓。加工運動指的是刀具與工件之間的特定關系，而這種特定的關系一般以運動的方式表現出來，因此，要實現機械零部件最理想的加工狀態就要求加工過程中采用準確的運動方式。在生產中所采用的夾具也會導致機械零部件加工原理誤差，所以，在加工機械零部件時應采用適宜的夾具進行機械零部件的加工。一般特定的機械零部件都有采用特定的刀具輪廓，而理想的刀具輪廓往往是不規則的，因此在實際生產中一般采用近似刀具輪廓對機械零部件進行加工切削，而這種不準確的刀具輪廓的使用，也是加工原理誤差出現的原因。
（二）機床誤差
現在機械零部件的加工一般是運用機床，所以，機床本身存在的誤差將直接影響機械零部件的精確度。機床對機械零部件的影響是多方面的，因此，在對機床誤差進行分析時，一般選取影響較大的幾個因素進行分析，具體介紹如下所述。
1.機床主軸回轉精確度
機床主軸回轉對機械零部件的精確度的影響來自于在機床工作過程中，機床主軸會產生多個方向不平衡的作用力，這種作用力會導致角度擺動、徑向跳動以及軸向竄動。這些不規律的運動將直接影響機械零部件的加工精密度。在對不同機械零部件進行加工時，這種影響將會更加明顯，比如，在進行有內孔的機械零部件加工時，機床主軸的徑向跳動會對圓周的加工造成一定的誤差，但是機床主軸的徑向跳動在這種情況下不會影響斷面車削質量。但是如果只是對機械零部件的斷面進行加工處理，此時的誤差來源于機床主軸的軸向竄動。因此，對復雜的平面的加工，其誤差一般來自于機床主軸產生的角度擺動、徑向跳動以及軸向竄動三個方面的原因。
2.機床導軌誤差 在進行機械零部件加工過程中，機械零部件的精密度會受到機床導軌的影響。機床導軌的作用是在機床工作時用于機械零部件的線性運動中以及承載的，因此，機床導軌主要是對機械零部件水平方向的各項指標影響比較大，對機械零部件的垂直面的影響比較小。而且一般機床導軌是處于一個平行的狀態，如果由于外力或者其他原因使導軌的平行狀態出現誤差，那么在這種情況下，刀具將不再按照設定的直線運動，導致運動出現一定的角度，而這種情況的出現將導致最后加工成型的機械零部件的精確度存在誤差。
（三）工藝系統誤差
機械零部件加工過程不是一個簡單的加工工序，它是一個系統的工藝，其過程受到工藝中的多個因素的影響，比如，機床導軌的夾緊力、重力以及切削力。這些外力的共同作用會使機械零部件存在一定的形變，形變會造成機械零部件尺寸的誤差，而且，在機械零部件加工過程中，由于刀具與工件之間存在作用力，這種作用力會產生一定的熱量，導致機械零部件的形變。在機械零部件的加工工藝中由于工件以及刀具來回的摩擦力，使生產后的機械零部件內部存在著應力。該應力被稱為機械殘余應力。機械殘余應力會導致機械零部件的形變，而這種形變也會造成零部件的尺寸以及形狀誤差。
四、減少機械零部件誤差的舉措
（一）減少機械生產的定位誤差
在生產零部件的過程中一定要嚴格按照零件圖上的設計，尺寸和位置都要嚴格以設計圖為基準。在正式投入生產的過程中，原來的基準就改成了工序基準。在生產的過程中，必須要選擇幾個基準作為加工的標準，如果生產出來與設計圖的基準不重合，誤差就差生了。另一方面定位制造也可能產生誤差，不可能按照基本的尺寸制造一絲不差，在實際的過程中，位置和實際尺寸都存在合理的誤差，這些誤差都是在一定合理的范圍內的。如果超出了這個范圍，這個零部件生產出來也是廢品，因為不能用。所以，在機械生產的過程中，要十分細心，把握好定位和基準，盡量減少誤差，提高精確度。
（二）提高原始機械零部件的誤差
一個零部件是否能夠生產成功，原始的產品是十分重要的，起基礎性的作用。所以在機械零部件的生產中要考慮影響精確度的因素。首先，要多次做好對生產機器的保養，隨著時間的流逝，機械的使用時間長，會出現各種各樣的問題，導致機械的誤差越來越大。所以加強維修、保護機械，能夠提高機械零部件的精確度，還能夠增加機械的使用壽命。其次，要加強對檢尺的檢驗。在生產零部件的過程中，檢尺的作用是十分重要的，是衡量零部件是否成功的標準。每一個零部件都需要經過檢尺的測量。所以，要勤對檢尺進行測量，能夠有效保障檢尺的精確度。最后，還要減少在機械生產過程中的損耗，雖然這些損耗是十分小的，但是日積月累的磨損是十分嚴重的。所以，我經常進行機械保養，以減少機械的損耗。
（三）誤差補償法和轉移法
如果生產出來的零部件受到傳統工藝的影響，可以采用補償法來減少誤差，這其實是人類在多次的實踐中產生總結出來的，是一種新的提高精確度的方法。它的方法是用來應付在傳統工藝中出現的固有的誤差，減少時間的使用，從而達到減少原始誤差的目標。轉移法也是人們常用的一種方法之一，轉移法其實是轉移傳統工藝因為受力變形和因熱變形產生的誤差。例如，錐孔和軸徑究的同軸度不是靠機床的主軸來實現的，是靠夾具來保障的，當機床的主軸與工件采用浮動連接以后，誤差就不再存在了，而是通過夾具來保障了。機械零部件的生產精確度是十分重要的，這要求我們在生產的過程中必須要仔細，還要深入學習了解解決方法，這對我們在應對產生誤差的同時能夠有效地解決，節省時間和精力。
在機械零部件的生產中誤差是不可能避免的，在產生誤差的時候，要深入地了解零部件產生問題的原因，我們可以對癥下藥，能夠節省時間和精力。工廠可以利用更多的時間投入到生產過程中，能夠生產出更多的產品。而且誤差的減少能夠減少廢品的產生，有效降低了生產成本，這使工廠的利益增多，對工廠和工人都有利。工人能夠得到更多的工資，彰顯了工人的價值，工廠得到了更多的利潤，為國家貢獻了一份力量。本文是我在實踐中總結出來的減少機械零部件誤差的措施。
參考文獻：
[1]孫保友.影響機械零件表面加工質量的因素及改善表面質量對策[J].中外企業家，2010（6）：174-175.
[2]李希謙.關于機械加工工藝對零件加工精度的影響分析[J].中國科技投資，2013（A8）：108.
編輯 馮永霞
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