淺析影響機(jī)械加工精度因素與提高措施

摘要：如何使工件的加工達(dá)到質(zhì)量要求，如何減少各種因素對加工精度的影響，就成為加工前必須考慮的事情，也就是要對影響機(jī)械加工精度的因素進(jìn)行分析。本文結(jié)合自己多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就影響機(jī)械加工精度的因素做一闡述。

關(guān)鍵詞：加工精度；誤差；提高

加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。在機(jī)械加工中，誤差是不可避免的，但誤差必須在允許的范圍內(nèi)。通過誤差分析，掌握其變化的基本規(guī)律，從而采取相應(yīng)的措施減少加工誤差，提高加工精度。

1、機(jī)械加工產(chǎn)生誤差的主要原因

（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動量。產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸撓度等。

（2）導(dǎo)軌誤差。導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動的基準(zhǔn)。導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，也是造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。

（3）傳動鏈誤差。傳動誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運(yùn)動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環(huán)節(jié)的制造和裝配誤差以及使用過程中的磨損所引起。

（4）刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都不可避免要產(chǎn)生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀的改變。

（5）定位誤差。一是基準(zhǔn)不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對工件進(jìn)行加工時，需選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)確誤差。

（6）工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差。一是工件剛度，工件由于剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。二是刀具剛度。外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計(jì)。三是機(jī)床部件剛度。目前主要還是用實(shí)驗(yàn)方法來測定機(jī)床部件剛度。

（7）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差。在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時可占工件總誤差的50%。

（8）調(diào)整誤差。當(dāng)機(jī)床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達(dá)到工藝要求而又不考慮動態(tài)因素時，調(diào)整誤差的影響，對加工精度起到?jīng)Q定性的作用。

（9）測量誤差。由于測量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響測量精度。

2、提高加工精度的工藝措施

保證和提高加工精度的方法，大致可概括為以下幾種：

（1）減少原始誤差。提高零件加工所使用機(jī)床的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形、刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力引起的變形、測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機(jī)械加工精度，需對產(chǎn)生加工誤差的各項(xiàng)原始誤差進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。對于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機(jī)床的幾何精度、剛度和控制加工熱變形：對具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。

（2）補(bǔ)償原始誤差。誤差補(bǔ)償法，是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中的原始誤差。當(dāng)原始誤差是負(fù)值時人為的誤差就取正值，反之，取負(fù)值，并盡量使兩者大小相等；或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達(dá)到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

（3）轉(zhuǎn)移原始誤差。誤差轉(zhuǎn)移法實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)移工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形等。

（4）均分原始誤差。在加工中，由于毛坯或上道工序誤差的存在，往往造成本工序的加工誤差，或者由于工件材料性能改變，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化后，把原來的切削加工工序取消），引起原始誤差發(fā)生較大的變化。解決這個問題，最好是采用分組調(diào)整均分誤差的辦法。這種辦法的實(shí)質(zhì)就是把原始誤差按其大小均分為n組，每組毛坯誤差范圍就縮小為原來的1/n，然后按各組分別調(diào)整加工。

（5）均化原始誤差。對配合精度要求很高的軸和孔，常采用研磨工藝。研具本身并不要求具有高精度，但它能在和工件做相對運(yùn)動過程中對工件進(jìn)行微量切削，高點(diǎn)逐漸被磨掉（當(dāng)然，模具也被工件磨去一部分），最終使工件達(dá)到很高的精度。這種表面間的摩擦和磨損的過程，就是誤差不斷減少的過程，這就是誤差均化法。它的實(shí)質(zhì)就是利用有密切聯(lián)系的表面相互比較，相互檢查從對比中找出差異，然后進(jìn)行相互修正或互為基準(zhǔn)加工，使工件被加工表面的誤差不斷縮小和均化。在生產(chǎn)中，許多精密基準(zhǔn)件（如平板、直尺等）都是利用誤差均化法加工出來的。

（6）就地加工法。在加工和裝配中，有些精度問題牽涉到零件或部件間的相互關(guān)系，相當(dāng)復(fù)雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法（也稱自身加工修配法），就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。就地加工法在機(jī)械零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。

3、結(jié)束語

在機(jī)械加工中，誤差是不可避免的，只有對誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施減少加工誤差，提高機(jī)械加工精度。