机械加工精度产生误差及对策

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摘要:在科学技术不断发展的今天，加工精度在机械行业也有了更进一步的延伸和发展，尤其是高端的科学技术发展，对机械设备元件的精度提高了相关加工的要求。因客观原因的限制，在其实际生产加工过程时，机械部件经常会出现不同程度的误差，针对机械加工精度的影响以及减小加工误差的方法做了探讨与研究。

关键词:加工精度;机械加工;误差;对策研究

0引言

随着科技的发展，精准度在机械加工领域有了更加严格的要求。因此，在整个生产过程中，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的问题。分析机械加工存在误差的主要原因，提出提高机械加工精度的措施。

1机械加工误差原因分析

1.1原始误差

任何零件在加工过程中都会存在加工误差，其来源是由于机床—夹具—工件—刀具存在误差，我们通常把“机床—夹具—工件—刀具”构成的一个完整系统，称为工艺系统，它是造成零件加工误差的根源，故称之为原始误差。对于工艺系统的原始误差来说，除有几何误差、定位误差、调整误差、测量误差外，还有因受力或受热变形而带来的加工误差。除此之外，还有工件内重新调整引起的变形以及远离误差等。

1.2机床本身的几何误差

机械加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的。因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。对工件加工精度影响较大的机床制造误差主要包括:主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

1)主轴回转误差。

主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提供主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等措施，均可提高机床主轴的回转精度，从而减少加工误差。

2)导轨误差。

导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在垂直面内的直线度;前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素。

3)传动链误差。

传动链误差是指传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差，一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

1.3机床所用刀具的几何误差

任何刀具在切削过程中，都不可避免地要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状的改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷却液等，均可有效地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

1.4定位误差

机械加工时应针对相关原件进行一定的基准定位，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准。如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差，主要是有两大类，分别是设计基准和工艺基准。设计基准是指在零件设计图上用以确定其它点、线及表面位置时的基准。工艺基准主要包括工序基准、测量基准和定位基准三部分。相对来说，机械加工过程中的精度误差具有不可回避的客观性，但应在最大可能的基础上将影响机械加工精度的误差因素控制在允许范围内，从而提高工件加工质量。

2提高机械加工精度的措施

由于影响加工精度的因素诸多，不易有效控制，因此提高加工精度减小加工误差较为困难，尤其是对单件、小批生产的企业。笔者根据多年的实践经验得到一些启示，仅供参考。

2.1直接减少误差法

直接减少误差方式在实际生产中应用最为广泛，是查明产生加工误差的主要因素及进行减少或消除的方法。例如:细长轴的车削，由于受力和热的影响而使工件产生弯曲变形，现采用“大进给反向切削法”而辅之以弹簧后顶尖，可进一步消除热伸长的危害。

2.2合理利用误差补偿措施抵消原始误差

误差补偿法，是人为造成的一种新误差，去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值，反之取负值，并尽量使两者大小相等;或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也是尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度。

2.3分化或均化原始误差

1)分化原始误差(分组)法:

根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

2)均化原始误差:

此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。

3结语

总之，机械加工是当前机械工业产品生产的重要环节。零件加工过程中，误差是不可避免的，只有找准误差产生的具体原因，有的放矢，多管齐下，才能最大限度地减少误差、提高精度，进而提高机械加工工作的效率。

参考文献:

［1］李玉平．机械加工误差的分析［J］．新余高专学报，2005(4)．

［2］周琴．加工误差的原因分析［J］．现代机械，2011(4)．

作者：解观景 单位：黄岩区质量技术监督检察研究院