加工误差机械加工论文
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1机械加工精度的影响因素探析
工艺系统的几何误差通常包括机床、刀具、夹具自身的几何误差以及在使用过程中的磨损和调整误差，其中机床、夹具、刀具的自身几何误差是加工之前就已经存在的，在加工过程中反馈到零件上。工件的加工通常是通过机床进行的，机床自身制造精度就决定了工件的加工精度。在实际生产中，对工件精度影响较大的有主轴回转造成的误差、导轨造成的误差以及机床传动链造成的误差等，其中主轴回转误差包括主轴的弯曲挠度、同轴度、轴承误差等；导轨误差包括导轨制造误差、导轨磨损、导轨安装误差；传动链误差是由传动链各个环节的制造和装配误差造成的。同样，刀具和夹具的误差也是由制造误差和安装误差造成的。
1.2工艺系统引起的误差对机械加工精度的影响
工艺系统引起的误差按照原理不同可以分受力变形和受热变形两种，前者是指工艺系统加工过程中受到重力、惯性力、切削力等因素的影响产生了变形，破坏了工件与切削刃之间的位置关系，从而造成了加工误差，这种误差通常通过提高接触刚度、工件刚度、机床刚度以及合理利用夹具来减少；后者是指工艺系统受到了外界热源的影响而产生了变形，影响了工件的加工精度，工艺系统发生热变形的原因有以下三种：（1）机床长时间运行成为热源，而机床结构复杂、散热不均匀使机床各个部位的温度不同，产生的变形也不同，最终导致了误差；（2）工件在加工过程中由于摩擦或其它外因作用变热，产生了加工误差；（3）刀具的热容量和体积都较小，使热量集中在切削部位，较高的温度对工件造成了影响。
1.3工件内应力对机械加工精度的影响
工件内应力是指工件的外载荷去除以后，工件内部仍残存的应力，主要由于金属内部组织的体积变化不均匀造成。具有内应力的工件是不稳定的，其内部组织会不断发生变化，直到内应力消失为止，在内应力变化过程中，工件的原有加工精度也会消失。工件的内应力主要是在热加工和冷加工中产生，如毛坯的铸造残余应力、冷校直中的内应力、切削中产生的内应力等。工件在经过加工过程中因为外界因素产生冷热不均匀，从而产生内应力，加工后不及时处理，内应力逐渐消失，就会使工件出现变形。在实际生产中通常通过合理设计零件结构、时效处理、合理安排工艺等手段消除内应力。
2提高机械加工精度的措施探讨
根据上文的分析，结合实践经验可以得知，提高机械加工的精度的工艺措施有四种，分别是直接减少误差法、误差补偿法、误差分组法、误差转移法。
2.1直接减少误差法
在查明工件产生误差的原因后，通过某种工艺措施对其减小或消除。如：采用“大主偏角反向切削法”进行细长轴的车削，可以较好的消除轴向切削力引起的弯曲变形，如果车床的顶尖采用弹簧顶尖，还可以有效的消除热变形造成的误差。综合而言，就是对某具体工件可能产生误差的各方面因素进行具体分析，针对此工件的加工精度要求，制定相应的工艺加工方案，从而达到控制工件误差，提高机械加工精度的目的。
2.2补偿误差法
所谓补偿误差就是通过人为的制造一种新的误差，来抵消工艺系统中的固有误差，从而达到控制误差的目的。此方法主要适用于原有误差无法通过工艺改良进行控制的情况，通过制造误差达到正负相抵消的目的。此方法的应用是建立在对机械加工误差全面了解，并完全掌握其成因的基础上进行的，否则盲目制造误差会进一步增加误差，达不到误差抵消的目的。
2.3误差分组法
在工件加工过程中，上道工序中的工件误差，会给本工序造成一定的影响，如：误差复映造成本工序的加工误差扩大、定位误差造成本工序的位置误差扩大。为了解决这个问题，在大批量加工工件时，可以采用误差分组法，即将上道工序加工后的零件按照误差大小分成N组，那么每组的误差范围就会缩小到原来的1/N，然后再各组的误差进行分别调整，从而达到减小误差，提高加工精度的目的。
2.4误差转移法
误差转移法是指通过某种措施将工艺系统中的几何误差、受力变形以及热变形等转移到误差非敏感的方向，使加工过程的误差对机械精度不会造成影响，从而达到提高机械加工精度的目的。机械加工误差通常是指其敏感方向的误差，如加工表面，只要将误差转移到非敏感方向，如加工表面的切线方向，机械加工的精度就会得到很大的提高。
3结束语
在机械加工的过程中，误差是不可避免的，但可以结合具体情况对误差产生的原因进行具体的分析，并采取合理的对策减小误差，从而达到提高机械加工精度的目的。文章著者根据多年的工作经验，对影响机械加工精度的几个关键因素进行了具体的分析，并提出了提高机械加工精度的措施，为机械加工领域的发展提供了有效的技术支撑。
作者：李顺杜磊郭忠华单位：中国电子科技集团公司第四十五研究所
