浅析影响机械零件加工精度的因素及解决方法
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摘 要：零件质量关系到机械性能及使用安全，所以，在对其进行加工处理的时候，必须要尽量确保其精度达标。考虑到影响加工精度的因素比较多，在加工的过程中就必须在保障工艺科学的基础上，加强对不利因素的控制。本文结合机械零件加工要求，对影响精度的几项因素做了阐述，并提出了一些控制办法。
关键词：机械零件；加工精度；影响因素；解决办法
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.007
1 前言
机械是由多个零件构成的，因此，要想保证机械性能，就必须要保证零件质量。加工精度对零件质量的影响十分明显，在加工精度得不到保障的时候，零件质量也很难达到规定标准。所以，零件加工过程中，必须要重视对影响因素的控制，提升加工精度，以达到优化零件质量的目的。
2 影响机械零件加工精度的因素及解决方法
2.1 关于零件精度
结合零件质量要求来讲，影响其精度的因素主要涉及三个方面：第一为形状，第二为位置，第三为尺寸。以上三方因素之间存在制约关系，其中，位置公差是一个关键因素，其范围取决于尺寸公差，但其同时又大于等于形状公差。加工精度状况通常由误差数值体现出来，二者之间的关系一般表现为误差越大精度越低。误差代表的是实际加工效果与设计值之间出现的偏差，完全避免的可能性不大，这一点是由加工工序复杂决定的。零件加工并非一道工序就能完成，而各个环节都做到精准无误却是很不现实的，所以，误差属于客观存在，只是会在大小上有一些差异。由于工序不止一道，所以，在多项误差累积起来的时候，加工精度受到的影响就会比较显著。当前，我国学者在这方面进行的研究通常以单因素法或者统计法为主要手段，二者最大的区别体现在研究对象不同，其中前者是针对每道工序展开的，研究时不考虑其他工序；而后者则是借助抽样调查的形式来分析部分零件的精度状况，对于批量生产有着重要意义。
2.2 影响因素
影响机械零件加工精度的因素主要包括：首先，外力因素。在进行零件加工的时候，经常会面临工艺系统出现变形的问题。导致此种现象的主要原因就在于外力，在夹紧力等外力作用的影响下，加工毛坯将很难实现与道具位置的准确对应，误差便会因此出现。此种变形一般被称为受力变形，除了会降低加工精度之外，还会损害零件质量，进而影响到生产效率，甚至是机械性能。受力变形以弹性变形为主要形式，控制思路为强化变形抵抗能力。
其次，热力因素。零件加工时不可避免的会发生摩擦，若温度上升到一定程度，就会导致加工系统因为受热而出现变形。以热力来源为依据进行划分，导致热变形的热力因素实际上包括两个方面，其一为内部热源，主要包括摩擦热以及切削热；其二为外部热源，主要指阳光以及辐射带来的热量。伴随着新技术的应用，零件加工的自动化程度越来越高，此种情况一方面提升了加工效率，但另一方面也使得热力因素对零件质量的影响作用日益显著，对这个因素进行控制也就成为了保证零件质量的必然要求。
最后，工艺因素。零件加工是一项需要加工部件互相配合方能完成的一项任务，由此形成的工艺系统对于加工效果有着巨大的影响。所以，在其本身计划精度就不高的情况下，无论是加工原理，还是刀具运作，都会有误差存在，而误差的累积则会导致加工精度远远达不到质量要求的标准。
2.3 解决方法
鉴于误差会严重影响零件质量及生产效率，在加工的过程中就要注意结合影响加工精度的主要因素，确定系统的控制方案，以解决零件加工误差过大的问题。结合零件加工的工序来讲，本文认为解决误差问题的可行措施主要包括下述几种。
（1）就地加工。此种加工方式适用于需要进行二次加工的部分零件，具有影响因素少、误差小等优势。对于零件加工来讲，首次加工并不一定能够满足精度要求，所以，为了使用效果考虑，在使用之前通常还需要对其进行优化处理，这就是一般所说的二次加工。二次加工同样会因为受到各种因素的干扰，而出现一些误差。为了尽可能的减小误差，在必须要进行二次加工的时候就可以酌情考虑“就地加工”。就地加工的优势体现在：其能够对环境变化造成的误差累积起到一定的控制作用。所以，此种方式也是现实中最常用的二次加工法之一。对于部分机械产品来讲，为了控制误差对其性能的影响作用，可考虑通过零件组装并精加工的方式，来提升整体精度。
（2）减小误差。此项措施针对的是原始误差，在精度保护方面属于常用手段，效果相对较好。简单来讲，此项措施指的就是：在进行零件加工的时候，通过分析引起误差的原因，来明确应对策略，并制定相应的消除措施，将原始误差尽可能的降至最小。由于制定的措施往往都很有针对性，故此种方法的消除效果通常也比较显著。
以细长轴为例，其加工时极易出现变形现象或产生振动。对于这种情况，就可以尝试利用上述措施进行解决。具体方法为：（1）分析其出现变形的原因，明确零件弯曲是由加工抗力引发的这一点.（2）根据第一步的结论，初步确定“精粗交替”的加工改进方案。此项方案能够起到控制变形及稳定切削操作的作用，对于保证细长轴的质量具有重要意义。
（3）补偿误差。此项措施是针对加工误差而言，实质是根据原有误差的方向及大小，借助人力制造一个与其大小相等、方向相反的误差，使二者相互抵消，进而达到保证整体精准的目的。在个别情况下，此种人为抵消的补偿措施可以使用固定值，但一般情况下是需要结合实际需要灵活确定的。也就是说，不同情况应采用不同的补偿值。
通常情况下，现实中会借助两种方法来实现误差补偿。第一种方式为“在线检测”，指的是：借助细致的尺度测量，来掌握零件加工的实时状况，并以此为依据，对刀具或者其他的设备进行调整，以确保零件成品符合相应标准。第二种为偶件自动配磨，指的是：将一个比较标准、精度符合要求的零件作为模板、基础进行其他零件的加工。在实行的时候，同样需要实时掌握零件尺寸状况，并将其与基准零件作对比。相比起第一种方法，第二种方法的效率优势更加显著，对于提升生产效率很有益处。
3 结语
总体而言，加工精度通过影响零件质量，决定机械性能。因而，出于保证机械性能正常、使用安全的考虑，零件加工中就必须要采取有效措施对影响精度的因素进行控制，以提升加工效率、改善加工效果、保证零件质量。
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