談機械加工中的加工精度和加工誤差

祝宏霞（青島科技大學(xué),山東　青島　266000）

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談機械加工中的加工精度和加工誤差

祝宏霞
（青島科技大學(xué),山東青島266000）

摘 要：在機械加工過程中，誤差是不可避免的，在未來的機械加工領(lǐng)域棘手又必須正視的問題就是怎樣減少或者消除加工誤差，有效提高機械零件的加工精度。本文將從產(chǎn)品加工工藝等多角度分析生產(chǎn)過程中產(chǎn)生誤差的原因，并就該怎樣提高機械加工精度做了深層次的探究。

關(guān)鍵詞：精工精度；加工誤差；原因；措施

機械加工在我國生產(chǎn)制造業(yè)，起到了舉足輕重的作用。一個國家制造裝備業(yè)的實力集中體現(xiàn)在機械加工技術(shù)水平的高地上。隨著我國經(jīng)濟實力的不斷進步，我國已經(jīng)躍居世界裝備制造強林之中。隨著我國裝備制造業(yè)走到國門，世界對我國產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高，這就要求國內(nèi)制造業(yè)市場必須重視加工精度，使得我國產(chǎn)品在國內(nèi)外市場站穩(wěn)腳跟，具有長足的發(fā)展。想要提高產(chǎn)品的精度，減少加工誤差的產(chǎn)生必須從零件的尺寸精度、幾何形位精度和表面粗糙度著手考慮。

1　加工工藝和加工精度

通過合理的加工方法改變毛坯件的尺寸、形狀和一定的表面質(zhì)量的過程稱為機械加工工藝。

機械精度是指零件加工后實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離的程度。通過合理的控制和降低加工誤差的產(chǎn)生，就可以提高產(chǎn)品的加工精度。

2　加工誤差產(chǎn)生的原因

提高產(chǎn)品市場競爭力的法寶就是通過控制機械加工精度，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。想要得到這個法寶生產(chǎn)技術(shù)人員就必須想方設(shè)法找到產(chǎn)生加工誤差的原因。筆者通過對加工誤差的深入研究，得出了誤差產(chǎn)生的主要原因

2.1加工原理誤差

對于一些特殊工藝或者復(fù)雜復(fù)雜曲面的加工，需要較為精準(zhǔn)的刀具和相對應(yīng)的運動緊密關(guān)聯(lián)，但事實上這個關(guān)聯(lián)很難有與之相配合的加工模型原理，不得不退而求其次選用與其相似的加工原理和輪廓刀具進行加工，這時候不可避免的會存在誤差。

2.2機床產(chǎn)生的誤差

機床作為機械加工中實現(xiàn)刀具和零件間相互運動的載體，其組成件的精度、配合傳動精度都會影響到零件的加工精度。

2.3刀具、卡具產(chǎn)生的誤差

作為直接參與切削的刀具在外在和內(nèi)在因素的作用下不可避免的出現(xiàn)制造誤差。而且在刀具的安裝過程中也會出現(xiàn)安裝誤差，而這些誤會都會如倒影一般影射到零件上，對零件的加工精度造成影響。定尺寸刀具在使用過程中會因為摩擦出現(xiàn)磨損，從而對零件的加工精度造成影響，但這種正常的磨損對于使用普通刀具加工的零件精度影響很小，甚至可以忽略不計。

2.4系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差

在加工過程中如果發(fā)生加工工藝系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)指標(biāo)改變，那么加工的零部件的精度就會受到一定的影響。系統(tǒng)的受力變形導(dǎo)致零件表面的誤差如材料的冷作硬化、金相組織變化及殘余應(yīng)力等精度問題的產(chǎn)生

2.5系統(tǒng)受熱變形產(chǎn)生的誤差

在機械加工過程中，刀具、部件和加工表面 不可避免的會產(chǎn)生接觸摩擦，摩擦就會產(chǎn)生熱，少量的熱不會對系統(tǒng)造成太大的影響，長時間的熱積累就會導(dǎo)致部件變形，破壞工件和刀具之間位置和運動關(guān)系的準(zhǔn)確性，最終導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。

在零件的實際加工過程中，不存在零誤差的加工，但是只要誤差在允許的一定范圍之內(nèi)，不影響零件的使用性能，這樣的加工都是被允許的。

3　提高精度的措施

3.1加工誤差的降低

通過減少原始誤差或者減少原始誤差的影響來提高產(chǎn)品加工精度在制造企業(yè)控制產(chǎn)品精度的途徑中是較為常見的。常用的降低加工誤差的方法有以下幾種：

（1）直接減少原始誤差。直接減少原始誤差在機械加工中比較廣泛被采用。它是指在找到影響加工精度的原始誤差原因后，直接采取措施將其消除或者減弱。在車削細(xì)長軸時，由于細(xì)長軸剛性較差極易產(chǎn)生彎曲變形和振動，從而對加工精度造成很大的影響。在這種情況下，想要消除或減少由此造成的影響，可以采用反向切削的方法。

（2）轉(zhuǎn)移原始誤差。轉(zhuǎn)移原始誤差就是指將系統(tǒng)中的原始誤差轉(zhuǎn)移到對加工精度沒有影響或影響較小的地方。例如立軸磚塔車床的轉(zhuǎn)塔刀架是要根據(jù)加工工藝的要求做轉(zhuǎn)位，這種情況下，轉(zhuǎn)位精度很難得到保障。所以在加工過程中就可以把切削基面放在垂直平面內(nèi)，這樣做就可以把刀具的轉(zhuǎn)位誤差轉(zhuǎn)移到誤差不敏感的方向上，有效的提高了車床的加工精度，保障了產(chǎn)品的加工質(zhì)量。

3.2補償原始誤差

在零件的加工過程中，零件原本正確的加工工藝和技術(shù)會因為各種因素的影響而出現(xiàn)不同程度的誤差。而誤差補償?shù)姆椒ň褪侨藶榈脑斐鲆粋€和系統(tǒng)誤差大小相等、方向相反的誤差去抵消原有誤差。從而減小加工誤差，提高零件加工精度。

隨著機械行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對零件的精度要求也隨之升高，但是加工誤差這個“攔路虎”又無法避免，這就要求制造企業(yè)對零件的加工精度進行合理的控制，要認(rèn)真分析可能引起誤差的原因，有針對性的做好應(yīng)對之策，想要提高機械加工精度就必須從改進工藝、降低加工系統(tǒng)原始誤差等多種途徑上下手。同時，還要深入分析研究誤差產(chǎn)生的原因，采取行之有效的改進措施，有效地減少機械加工誤差，提高產(chǎn)品質(zhì)量。最終實現(xiàn)對加工精度的全面控制，大幅度提高裝備制造業(yè)的整體水平。

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.231