機加工精度的影響因素及提升對策探究

摘 要：在我國國民經濟中機械加工是一項必不可少的重要行業，隨著人們生活水平的日益提高，對使用機械的精度要求也日益提高。然而機械加工的精度會受到諸多因素的影響，如一定的幾何誤差、定位方面的誤差、調整方面的誤差等。基于此，本文首先分析了機械加工精度的影響因素，然后針對性的提出了相應的解決對策。

關鍵詞：機加工精度 影響因素 解決對策

中圖分類號：TH161.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0128-01

機械加工行業是一個國家經濟發展的重要支撐，且在人類漫長的發展歷史中發揮著不可缺少的重要作用。同時機械加工也是現代工業不可缺少的重要一環，通過機加工制造出的工件和工具，可投入到人們日常的生產、生活中，為生產、生活帶來了極大的便利。隨著科技的不斷發展，人們對機械加工的精度要求逐步提高，因而如何提高機械加工精度已經成為亟待解決的重要課題。

1 影響機械加工精度的相關因素分析

所謂的加工精度，是指零部件在加工時要精確的符合設定的理想參數。在日常生產中，雖然對工件的理想參數進行了設定，但是由于理論與實踐之間的偏頗，在實際加工中并不能真正達到與設計參數一樣的結果，總會存在一定的偏差，這種誤差稱為加工誤差，提高加工精度是盡可能縮小加工誤差的有效途徑。

1.1 原始誤差

一般來說，機械加工工藝系統由機床、刀具、工件以及夾具組成，在不同環境和加工狀態下，加工出來的產品尺寸會存在較大的誤差。一般來說由工藝系統造成的原始誤差，包括幾何誤差、定位誤差、調整誤差、測量誤差等，同時還會存在由于受力不均或者溫度過高而導致的變形等導致的誤差等。

1.2 機床的幾何誤差

（1）主軸回轉運動誤差。這種誤差是指主軸在實際旋轉過程中每個不同瞬間的實際回轉軸線與平均回轉軸線相比存在一定的變動。這種誤差出現的主要因素是：主軸幾段軸頸的同軸度存在相應的誤差、軸承本身存在相應的誤差、軸承之間的同軸度存在相應的誤差、主軸繞度存在相應的誤差等。當然通過恰當提高主軸及箱體的制造精度，選擇高精度的軸承及使用高精度的主軸部件，平衡高速主軸部件，預先緊固滾動軸承等方法，都可以增強機床主軸的回轉精度。（2）導軌直線運動誤差。機床中導軌的主要功能是對不同部件的位置進行固定，同時也是機床運動的基準。導軌本身存在的制造誤差會導致原始誤差的出現，同時導軌的安裝質量以及在運行過程中的不均勻磨損也會導致誤差的產生。（3）傳動鏈誤差。是指內在相互關聯的動鏈中開始與結束處的傳動元件在相對運動后產生的誤差。這種誤差的產生大都是由于傳動鏈中不同的環節由于制造、裝配、使用而產生誤差。

1.3 加工過程中存在的誤差

1.3.1 工藝系統受熱變形導致的誤差

在加工時，由于摩擦等機械作業使得機床溫度快速提升，從而導致工藝系統變形，降低了加工精度，出現誤差。在眾多的誤差中，由熱變形而產生的精度誤差幾乎占到了所要誤差的半數之多。

1.3.2 調整誤差

在部件加工時，為了實現加工產品預先設定的尺寸、外形和精度，需要對所使用的工藝系統進行調整，因而不可避免的帶來調整誤差，尤其是在工藝系統如機床、刀具、夾具和工件毛坯等都一定的情況下，由于工藝系統的調整而產生的調整誤差是形成加工誤差的主要因素。

1.4 加工后存在的主要誤差

部件經過加工后產生的誤差主要有以下兩種情況：第一是由于工件殘余的應力而引發的誤差，所謂的殘余應力是指在去除外部負荷后還留存在工件內部的應力；第二是由于測量而產生的測量誤差，零件加工后，會使用一定的測量方法對其進行測量，而量具的精度以及測量時外部的溫度和測量力的狀況都會導致誤差的出現。

2 機加工精度的提升對策

2.1 減少原始誤差

對于原始誤差的改善措施，應追溯其產生的原因，從源頭處予以解決。因此，應盡可能的提高機床工裝夾具和量具的幾何精度，并對切削進程中的熱變形現象進行適度控制；在加工精密工件時，對于原始誤差的改善，應從機床的剛度和精度兩方面著手，提高機床自身的剛度和加工的精密度；對于外形輪廓已經加工完畢的工件，對于原始誤差的改善，可從以下兩方面進行：首先改善刀具在切削時產生形狀誤差；其次盡量降低由于安裝刀具所產生的誤差。

2.2 誤差補償法

由工藝系統所產生的原始誤差，可使用一定的補償方法來降低誤差所帶來的不利影響。一般來說可以通過以下兩種方法來彌補，第一是通過人為故意的方式制造出新的原始誤差，來沖抵原先所存在的系統誤差帶來的問題，達到縮小誤差的目的。第二是使用誤差相互抵消的方法，來消除和減少原始誤差。

2.3 分化或均化措施

分化或均化方法也可以對原始誤差進行改善，而且會獲得良好的效果。其中分化是指對正在成長的個體形態，通過采用一定的措施促進其產生變異，而均化是指通過一定的手段將兩種或者兩種以上的物質形態進行均和。在加工過程中，不同的加工件會存在不同的加工誤差，由于誤差產生的規律不同，可以測量零件的尺寸變化并進行分組，測定其誤差范圍，之后再改變相應的位置，從而分散誤差，減少誤差。對于表面要求較高的加工工件，可以使用比較檢測法，先分析和計算出工件表面的不同，之后再進行修正加工，縮小原始誤差，或降低原始誤差的均值。

2.4 轉移原始誤差

這種轉移原始誤差的方法實際上對誤差的敏感度進行降低，即將敏感的原始誤差轉移到非敏感的方向。原始誤差對加工產品的加工誤差的影響主要和誤差敏感方向有關。如果在加工時能夠轉移加工敏感方向，就可以實現加工精度的有效提升。

3 結語

總之，在機械行業中機加工是其不可分割的重要部分，隨著科技的逐步發展以及人們生活水平的不斷提高，對于機械加工的精度要求也越來越高。因而在實際的加工工藝中，需要工作人員不斷提高工作質量，提高技術和工藝水平，采取相應的對策提高加工的精確度，不斷提高產品的質量，以滿足人們日益增長的需求。

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