高精度化的17.3强制加工法

依照母性原理用强制加工法来实现高精度加工，必须把机床实现最高精度的可能性发挥出来。为此，必须注意满足下面的条件：

1）机床内含的运动基准没有变化。

2）沿着这个运动基准，机床在最高精度上运行。

3）运动通过加工程序正确地反映到工件上。

其中3）在加工单位的原理一章中已叙述，这里说明一下1）和2）。

机床中内含的运动基准各种各样，主要有轴承、直线导轨、测量移动量的位置计测系统、成为工具位置决定的基准面等。

作为妨碍上面条件实现的原因，有从最初开始就有的运动基准和机械的误差，以及由于各种热源而来的热变形、振动、垃圾等。由强制加工的特征来看，工具和工件的相对运动精度的混乱是机床不能发挥本来精度的最大原因。这里，得到下面的系。

【系1】实现高精度强制加工，不得存在有令工具和工件的相对位置关系混乱的热变形、振动和尘埃。

强制加工时扰乱工具和工件相对位置关系的主要原因有内部和外部的热源、振动、尘埃等，见表2.17.1。

表2.17.1 强制加工时扰乱刀具和工件相对位置关系的主要原因

外部的主要原因，特别是起因于机械可动部分的主要原因，在预先设计的阶段采取对策是普通的做法。因此，在使用时虽然有必要尽可能控制外部的主要原因，但是除此之外那就要考虑是否是设计的好坏问题了。

内部的主要原因，特别是有关加工机械装置的主要原因，虽然可以预测，但这是机床使用中无法避免的主要原因。因此，必须慎重地考虑机床的使用方法、作业条件、加工条件等。把它的影响尽量得减小。(www.xing528.com)

有关加工能源的热源时，把正确地控制了温度的油加到加工点或者机械全体，将发生的热带走而不致在机械内部蓄积是一个方法。因为在高精度加工时，一般加工单位都小，因此发生的热量也小，但是这些热量随时间的蓄积并不好。在第2篇第9章，已经介绍了把机械全体淋上一定温度的油而实现高精度加工的例子（图2.9.1）。

与振动有关使用上最大的问题是机械的运转条件。一般来说，运转速度越高，振动越容易发生，与此相随的是精度恶化。因此，在高精度加工时判别寻找振动尽量少的运动速度。运动速度如果过低，则加工效率低下，为弥补不足而把进给量设定得很高，进给量大，在微小加工的范围内不成为振动的原因，但会使加工单位变大，因此必须注意这点。

尘埃中最大的问题是在加工中发生的切屑和工具的磨损粉粒将加工面损伤的问题。一个办法是选择切屑方向不损伤加工面的加工。例如圆盘车床等，从中心加工至外圆，这样一来，切屑向加工面外（外圆侧）流动而不易损伤加工面。另一个办法就是把产生的切屑用集压管直接吸走。

在第2篇第16章中介绍过，工具磨损在强制加工中成为加工误差的原因。从寿命来说，最低限度也要加工完成一个零件才行，从经济上考虑的话，就必须在大量加工中把工具磨损控制在一定的值以下。这里，得到下面的系。

【系2】用强制加工法进行高精度加工，必须控制工具磨损。

为此，必须注意以下事项：

1）选择与被切削材料相适应的工具材料。

2）进行严密的工具寿命管理、预测。

3）加工点的温度不上升。

在强制加工中加工精度由工作机械的精度决定，因此必须经常对机床进行监视以及时发现机能不良和故障。作为参考，为了发现机床的机能不良和故障而应当进行监视的项目见表2.17.2。

表2.17.2 机床工作状况监视项目