机械加工精度误差成因分析及其对策研究

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【摘 要】对于机械加工行业来说，最近几年该行业对于机械加工精度的要求较前些年更为严格。一个完整的机械产品是由很多机械零件组合而成，机械零件就好比是机械产品的内脏。一个动物的内脏器官出了问题，那么它的健康问题必然影响，同理，机械零件的加工精度不高的话，必然会影响到机械产品的质量及各项性能。机械零件的加工过程有它特有的特点，即流程复杂，工序多，这其中的每一步都会影响到零件的加工精度。认识到这一点，我们就可以充分考虑各种因素，了解误差产生自何处，进而提出一些合理的解决措施。

【关键词】机械加工精度；误差；解决措施

引言

随着世界科技水平的发展，我国的科技水平也迅速上升，社会对于于产品的质量要求也随之提高，所以对于精确度问题很多行业的要求也都在提高，对于精确度的关注也越来越高。机械加工精度指的是机械零件设计的几何参数同实际零件产品的几何参数的差异程度。在机械加工系统中，生产出的任何机械产品同理论值都存在误差，这些误差对于产品的性能产生直接的影响，因此加大对机械加工精度的研究对于机械的发展显得尤为重要。

1 机械加工误差的主要产生原因

1.1 主轴回转误差

在机械制造中，机床扮演着一个十分重要的角色。作为装夹工作或者刀具类工作的基础，机床主轴能够把机床产生的动力传给以待加工的零件。因此，以待加工的零件的精度在很大的程度上会受到机床主轴的影响，机床主轴回转的误差也会直接体现在零件的加工精度上。比如，这种误差会体现在被加工的机械零件的尺寸上或者机械零件的位置上等。机床主轴产生的误差并不是由直向运动造成的，它是由几种运动方式共同造成的，包括线机床径向的跳动，角度的摆动和轴向的窜动。因此机床主轴产生的误差也可以分解为三种误差。

1.2 导轨误差

机床的各个重要的零部件位置基准和运动基准是由机体导轨来辅助完成的。机体导轨在机床的工作过程中起着引导方向和承担荷载的作用。导轨的各项误差影响因素同样会造成机械加工精度的程度。一般情况下，机械零件的加工精度受导轨的影响是这样的：直线误差是在导轨的垂直平面内黑水平面内产生的，平行度误差是在前后导轨的垂直面内产生的。

1.3 传动链误差

作为机床的一个重要组成部分，传动链具有传递动力、运动和误差等功能。传动链所产生的传动误差是由传动链首端和末端间的机械元件的相对运动产生的。传动误差是由机床传动链中的装配误差、制造误差及其使用中的磨损造成的。

1.4 刀具、夹具的制造误差及磨损

被加工的机械零件的尺寸误差还受到机床上确定尺寸的刀具本身的尺寸误差的影响，机床上的刀具本身就存在的误差，再加上一些人为无法控制的因素，生产出来的机械零件的尺寸误差就会被放大。例如，被加工的机械零件的外形的精度主要由受机床刀具的精度决定。另一方面，机床上刀具在使用中不可避免地会受到磨损，这将会对加工的机械零件的精度造成很严重的影响，从而导致机械零件产生很大的尺寸误差。因此，刀具、夹具的本身的制造误差对机械零件产生的误差必须提起重视。

1.5 定位误差

机械零件在进行加工的时候，首先得在机房上定位，定位准确与否直接影响零件的加工精度。所以，由零件在机床上定位不准而引起的误差称之为定位误差。对于被加工的机械零件来说看，一旦在机床上定位完成后是不允许再动的，即被加工的零件的位置相对于基准点来说不再变化。所以说定位误差就是由于工序问题造成的最大变动加工尺寸。

1.6 工艺系统误差

任何产品的制作过程都离不开加工工艺，机械零件的加工同样离不开机械制造加工工艺。在加工工艺过程中，零件会产生一定的弹性变形，这种变形是零件在传动和切割过程中产生的。零件的弹性变形会导致机床上刀具和零件之间产生一定程度上的位置错动，并由此产生加工工艺引起的误差。误差产生的原因大致由一下两个方面造成。

首先，受力点位置的变化在机械零件加工过程中会引起误差。随着零件被切削的位置的变化，切削的着力点也在跟着变化。在此过程中，零件的切削位置也随着变化，由于摩擦力的存在，着力点和切削位置的相对位置就会发生变化，从而导致误差的产生。

其次，机械零件受力点所受力的大小发生变化同样会引起误差。加工机械零件的过程中，任何因素都不能保证一成不变。受力点所受力只要发生轻微的变化，即使变换的程度很低也同样会引起加工尺寸的不均匀。并且加工的机械零件本身就不能保证各向都是均匀的，再加上外界条件的变化，势必会造成加工精度的问题。

2 提高机械加工精度的措施

一个机械制造企业要想在市场中站稳脚步，甚至是有更强的竞争力，必须提高自己产品的质量，这就要求机械制造企业必须提高自己产品的加工精度。考虑到机械加工精度的影响因素及产生原因，需从以下几个方便来努力。

2.1 有效减少原始误差

被加工机械零件本身存在误差，加工的刀具、夹具等本身也存在误差，如何有效地减少这种初始误差对于提高机械加工精度具有很重要的意义。首先，必须强化对产生加工误差的原始误差进行有效的分析，发现原始误差的成因及类型，并且根据分析所得的结论采取行之有效的措施来解决问题。其次，机床和其他加工工具的刚度、自身尺寸的精度和受外界影响变形程度也必须严格控制。对于大部分机械零件来说，误差主要产生于表面，因此必须采取更多的措施来结局表面误差，例如加强员工安装机床的技术，安装过程中尽量减少刀具磨损，掌控好刀具的形状，尽最大可能见少刀具造成的形状误差。

2.2 补偿误差

机械零件的加工工艺系统中会产生一些加工误差，这就要求我们采取必要的措施，减少这种误差对机械加工精度造成的影响。补偿误差是由人为因素，创造出的一些基于原始误差之上的新型误差，从而达到平衡加工工艺原始误差的目的，进而提高机械加工精度。这是实际中比较常用而且有效的减少误差的措施之一。

2.3 采用现代化的机械加工技术，实现实时加工误差的控制

随着机械加工科技水平的不断提升，现代化的数控技术也得到了发展。数控技术已经应用于各个行业，在机械加工制造业中，数控机床可以通过计算机技术对每一个加工零件都进行实时的监测，并且对监测得到的数据进行误差分析。操作人员可以根据数控机床返回的信息了解到每一个加工零件在每一个环节中出现的问题，了解到加工零件的实际几何参数。然后根据了解的情况进行可靠的误差补偿，以减少实际误差。这种技术对于提高机械加工精度有很好的效果。

2.4 分化误差

除了上述减少误差的方法外，分化误差的方法也是一种行之有效的方法。加工零件中的误差都存在一定的规律性，我们可以通过对产品的误差进行统计分析，可以在宏观上对误差有个了解，然后针对发现的问题再对产品进行二次加工，对于提高机械加工精度也很有效。

3 结束语

一个优秀的机械加工制造企业的强大生命力在于提高机械加工精度，它之所以在竞争激烈的市场中生存下来，跟加强对机械加工精度的不懈研究是离不开的。因此，我们必须不断地发现问题，解决问题，将机械加工精度的技术再作创新。

参考文献：

[1]朱政红.影响机械加工精度的集中因素[J].工艺与装备，2008（11）.

[2]徐萍.浅谈如何提高机械加工精度[J].甘肃冶金，2009（7）.