减少机械加工误差提高机械加工精度

减少机械加工误差提高机械加工精度

王新 黄明亮 张鑫

沈阳飞机工业（集团）有限公司  辽宁省 沈阳市   110034

摘要：在时代的不断发展和进步下，经济水平得到提升，带动了我国社会的进步。现阶段，现代社会的良性发展为各行各业创造了良好的发展机遇，机械加工行业也不例外，随着科技水平的不断提升，机械加工技术实现稳步增长，也全面提升了机械加工效率。然而，在实际生产环节经常会受到一些因素的影响，使机械加工过程出现误差，影响到机械设备加工的精度，降低加工质量。现就针对这方面的内容进行探讨和分析。

关键词：机械加工；误差；加工精度

引言

近年来，随着制造业的不断发展和技术进步，机械加工工艺技术在制造业中扮演着越来越重要的角色。机械加工工艺技术的精度和效率直接影响到制造产品的质量和生产成本，因此，对机械加工工艺技术的质量和效率进行提升已成为制造业不可或缺的任务之一。然而，在实际生产中，由于各种因素的影响，机械加工工艺技术存在误差，如加工尺寸偏差、表面质量不良等。

1机械加工工艺中加工精度的影响因素

1.1材料特性

材料特性是指原始材料的物理和化学性质，它们对于加工过程中的精度起着重要作用。不同类型的材料具有不同的硬度、强度和热传导性等特性，这将直接影响加工时的切削和形状调整能力。例如，硬度较高的材料可能需要更强大的切削工具和更小的切削深度，以确保精度。材料的热膨胀系数也是一个重要因素。在加工过程中，如果温度发生变化，材料可能会膨胀或收缩，导致尺寸发生变化，这需要在设计和控制加工过程中考虑温度因素，以减小热变形对精度的影响。材料的均匀性和内部缺陷也可能引起加工误差。不均匀的材料可能导致局部加工效果不一致，而内部缺陷如气孔、裂纹等可能导致零件强度下降或尺寸不稳定。

1.2机床夹具对加工精度的影响

在进行工件加工时，根据工艺要求需要保障工件在夹具上位置的正确，同时，在加工过程还要保障工件位置不变。此时，需要应用到机床夹具，夹具在装夹工件的过程中摆阔了定位和夹紧等两层含义。定位主要指工件在夹具中找到正确位置的过程；夹紧则指完成工件定位后将其良好固定，同时保障在整个加工过程中工件不能产生位置变动。设计夹具的过程中，要根据加工工件具体情况来合理选择定位元件，例如，以加工工件平面为基准的情况下，定位元件可以选择定位板、定位钉等；如果以圆孔定位的情况下，定位元件可以选择圆柱销；当以工件外圆柱表面定位的情况下，定位元件可以选择定位销。定位原则的选择首先要保障其平整性，定位元件为定位销的情况下，要对各销进行合理调整，保障高度的一致性。

加工元件不平整的情况下，会影响其定位作用，工件的经过加工后会产生一定的位置误差，进而影响工件加工的成品率。因此，需将工件在特定位置上进行零号固定，并保障整个加工过程中机床的稳定运行，在加工零件的过程中。

1.3受热变形

加工零件时，机器设备处于长期工作状态，在此过程中，将会产生大量的热能。例如，切削、研磨时，工件间的摩擦作功产生大量的热能。在这种情况下，若被加工件的刚性不足，使某一部位由于温度升高而变形，从而影响加工工件的精度。对于大尺寸工件的加工，热变形所造成的误差对其加工精度的影响可达到50%以上。因而，由于受热变形，零件的加工精度存在一定程度的误差。此外，由于在机床受热变形过程中，不能将热源均匀释放到机床各部件中，形成各部件之间的温度差异，进而造成不同程度的热变形，对零件加工精度形成影响。

2机械加工工艺中加工精度的优化措施

2.1先进的数控机床

先进的数控机床采用了最新的技术和创新，具有一系列优势，有助于实现更高的加工精度和质量。先进的数控机床通常配备了高精度的线性导轨和球螺杆，以及高性能的伺服驱动系统，这些技术的应用可以显著提高机床的定位精度和重复性，确保工具在加工过程中精确地控制位置和移动。先进的数控机床配备了先进的数控系统和编程软件，这些系统具有更高的分辨率和更强大的功能，可以实现更复杂的轨迹控制和更精细的加工路径规划。操作人员可以利用这些功能来优化加工程序，提高加工效率和精度。先进的数控机床通常具有更好的刚性和稳定性，这有助于减少振动和变形，特别是在高速加工和重负载条件下。先进的数控机床还配备了自动温度补偿系统，这些系统可以监测机床的温度变化并自动调整补偿，以减小温度变化对加工精度的影响，这对于在不同温度环境下保持高精度加工非常有帮助。

2.2严格控制机械加工工艺制造过程

为尽量减少机械加工工艺对零件加工精度的负面影响，首先要对机械加工设备进行合理的选择，机械加工设备要尽量选择具有良好信誉、技术力量深厚的厂商，机械设备购进要也要进行严格检验，在检验过程中，要重点关注机械加工设备自身的误差，保障机械加工设备选择的合理性。此外，在改造已投产的过程中，首先要精确统计设备在日常零件加工中存在的各类误差，并系统性分析误差数据，最终将数据分析结果输入设备操作系统中，这样就可以及时消除机械加工设计的各位加工误差，进而有效提升零件的加工质量。

2.3重视纳米技术的应用

随着科学技术的发展，纳米科技也逐步应用于机器设备的精细机械加工。生物纳米工艺技术是一门较为新的精细工艺技术，结合了生物工程技术、物理学等高科技学科的现代加工技术。纳米技术，通常应用于计算机集成电路设计，也可以进行一些比较复杂的小零件设计。但随着现代信息技术的飞速发展，纳米技术已经在我国机械的精密加工中得到了越来越广泛的应用。现代纳米技术也是一项新科技，在大多数情况下都可以与科技电路结合设计，特别适用于高精度小零件的设计。此外，由于纳米技术生产的零部件质量相对较好，强度相对较大，该技术可以成为推动我国机械制造业进步的良好动力。因此，现代机械也可以从硅片上生产出纳米尺寸的线条，它不但促进加工和制造业的发展，同时对我国计算机技术和电子产品工艺的开发产生了积极的影响，能够明显改善信息存储技术和电子产品的制造与生产效率。

2.4选择与维护刀具

刀具的选择与维护是提升机械加工工艺加工精度的关键因素之一，合理的刀具选择和良好的维护实践对于确保高质量、高精度的加工过程至关重要。刀具的选择涉及刀具材料、几何形状和刀具类型。不同的切削任务可能需要不同种类的刀具。例如，对于高精度的表面加工，可能需要采用具有特殊几何形状的刀具，以确保表面质量。刀具的维护对于保持其性能和精度至关重要。刀具在加工过程中会受到磨损和热变形等影响，因此必须进行定期的刀具检查和维护，需要对刀具进行定期更换、重新磨削和校准。另外，刀具的冷却和润滑也很重要。冷却液和润滑剂的使用可以减少切削过程中的热量和摩擦，有助于降低刀具磨损和工件热变形，这对于保持高精度加工至关重要。

结语

总而言之，在机械设备加工环节，要想有效解决加工误差问题，相关企业就必须正确树立以身作则的意识，不论是信息调研还是加工工作的开展，都必须对加工误差产生的原因和规律进行深入分析和研究，将多种不同的误差因素进行有效归纳和总结，最终找到更具有针对性的误差控制对策，以保证机械零件加工精准度，为企业带来更大的经济效益，同时促进机械加工行业的可持续发展。

参考文献

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