影响机械加工精度的因素及相应措施的探讨

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[摘 要]机械零件成品的质量和精度要受到多种因素的影响，提高机械加工质量、减少各种因素对加工精度的影响是机械加工工作的重点。本文主要分析了影响机械加工精度的各种因素，根据问题来源提出了几种降低误差的方法，为业内人士提供参考。

[关键词]机械加工精度；影响因素；对策

中图分类号：TH161 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）42-0145-01

1 前言

零件的加工精度和成品质量直接关系到机械产品的使用寿命和工作性能。但是机械加工过程中存在很多影响加工质量的因素，造成机械零件成品不符合生产要求，影响设备的整体质量。因此，降低各种不利因素对机械加工精度的影响程度具有非常重要的意义。

2 影响机械加工精度的因素

2.1 工艺系统集合误差

（1）加工原理误差

加工原理误差产生的原因是采用了近似的成形运动和近似的切削刃轮廓。为了简化滚刀的制作流程，一般使用阿基米德基本螺杆或法向直廓基本螺杆进行齿轮滚刀的加工，但是这种方法使得加工出的渐开线齿轮形状产生误差。当滚刀刀齿的数量是受到限制的，在进行加工时齿形会呈折线状态而不是光滑的齿形，这种现象就与理论经验有偏差。加工原理误差虽然不可避免，但是为了提高加工的精度，而且误差在一定范围之内，可将其用机床或刀具的结构来代替。

（2）夹具几何误差

夹具是用来固定加工对象的装置。夹具的误差会影响工件的摆放位置，如果夹具夹持的工件若不能保持水平和竖直，刀具进行切割时会造成工件尺寸和精度的误差，从而使加工出来的零件存在尺寸上的偏差。

（3）定位误差

夹具上的定位元件能够准确确定加工零件的位置，因此，若定位元件不能准确定位，那么加工的零件必然与设计尺寸存在误差，定位误差产生的原因有两种：一是由于设计基准和定位基准不重合产生的误差，二是因为定位副制造上的缺陷造成的误差。

（4）刀具几何误差

刀具的几何误差产生的原因主要有使用磨损、安装误差和刀具形状误差。刀具误差会对加工工件产生直接的影响。刀具在机械工件的加工过程中由于处于长时间的摩擦状态，随着时间的推移刀具的磨损情况会越来越严重，这样就会使工件的某些部位尺寸不精准、工件表面粗糙、表面颜色发生改变，影响机械加工的精度和质量。

（5）机床误差

机床可以通过刀具的运动完成工件的加工，因此，机床误差很容易使工件尺寸不符合规范。工件的加工精度主要受到机床制造误差的影响，机床的主轴回转误差、导轨导向误差和传动链的传动误差都会造成机床制造误差。机床导轨的导向误差最容易是机床制造误差的常见因素，导轨的导向误差主要是由导轨不均匀磨损、导轨导向运动副的误差引起的。传动链首尾两端的传动元件间的相对运动会造成传动链产生错误动作，这种误差可以用传动链末端元件的转角误差大小来表示。机床主轴的回转误差能够对加工工件产生直接的影响，当机床主轴装夹偏差或刀具将误差传递给工件时这种情况尤为明显。

（6）调整误差

调整误差就是在工序调整工作中存在的误差。单批零件进行调整后对这批零件没有影响，但是每批零件经过调整后就存在相当大的差异。对于全部零件来说，每次调整误差为偶然性误差。机床调整误差可被认为是零件尺寸分布曲线中心的最大偏移量。

2.2 受热变形误差

热变形是工艺系统在收到热源影响时产生的，当热源产生的温度达到极限值之后，工艺系统开始出现变形。当机床受热源影响时，其各个零部件的温度不同，温度差异和结构差异使得机床的各个部件产生不同程度的变形，影响了机床的性能，从而使加工零件精度降低。切削时刀具产生的热量主要集中在切削部位，受热量影响刀具就会产生变形，进行零件加工时难免会产生误差。热变形对精密零件和大件的影响会更大，严重影响零件成品的质量，造成资源浪费。此外，热量还可以通过热传递、热对流和热辐射等方式对周围其他物体产生影响，影响程度大，因此必须想办法对此加以解决。

2.3 受力变形误差

受力变形误差就是在进行零件加工时，机械加工系统会因为受到各种动力或阻力的作用产生相应的变形，从而使刀具与工件之间出现位置偏差，从而影响工件的加工精度。

产生受力变形误差的原因有：一，机床刚度不足。加工零件产生的摩擦力、接触面的变形、存在间隙和工件刚度不足都会影响机床的刚度。如果加工工件的刚度低于机床的刀具、夹具，那么在进行加工时很容易产生受力变形误差。二，刀具刚度不足。外圆车刀在加工表面法线方向上具有很大的刚度，其受力后的变形很小，可以忽略不计，但是镗直径比较小的内孔时，如果刀杆刚度不足，那么刀杆容易受力变形，加工工件时影响工件精度。三，工艺系统刚度不足。工艺系统刚度不足会使工件在加工过程中产生切削力的变化，影响工艺系统的正常工作，产生误差。在装夹零件时，如果工件刚度低，工件易产生变形，使得产生相应的误差，影响机械工件的加工精度。

可以通过提高工艺系统的刚度、减少切削力并减小它们的变动值、合理地选择刀具材料、增大前角和主偏角、对工件进行热处理和改善材料的加工性能来降低工艺系统的受力变形。

2.4 内应力误差

内应力是存在于零件内部的应力。工件产生内应力之后，就会形成一种具有高能量的状态，但是其本能地要恢复原状，从而产生了一种不稳定状态，影响工件的加工精度。内应力可能是在进行工件热处理时，工件冷却不均造成的。但是，可以通过改善零件结构、热处理时注意使工件冷却均匀等方式降低内应力的产生。

3 提高机械加工精度的对策措施

3.1 减少原始误差

对于机床精度不够、量具和夹具精度不足、工艺系统磨损、内应力造成的原始误差，可以通过提高使用设备的精度、降低磨损变形来改善。操作人员应对出现的问题具体分析，使用有效的措施改善机械加工的精度。精密部件应尽量提高其刚度与几何精度，具有成形表面的零件可尽量降低成形刀具的误差。

3.2 误差的预防

（1）直接减小误差法

在查明机械零件产生误差的原因之后，尽量消除或降低这种因素的影响。细长轴的车削可使用大走刀反向车削法降低轴向切削力引起的变形。

（2）误差转移法

影响机械加工精度的原始误差可以转化为不影响加工精度的方向和其他零部件上去。可在转塔车床上安装立刀，转移刀架的转位误差，从而降低误差对机械加工精度的影响。

（3）均分误差法

通常使用研磨工艺加工精度要求比较高的轴和孔。研具可对需要加工的零件进行微量切削，使尺寸不规范的精密零件符合质量要求。误差均分法指的就是这种误差相互比较和相互消除的过程。在实际的生产操作中，一般使用均分误差法完成精密零件的加工。

（4）就地加工法

机械设备上的各种零件都是相互配合的，知识提高单个部件的加工精度是远远不够的，因此就需要采用就地加工的方法，对于零件配合出现的问题及时发现并加工，从而提高零件间的配合程度。

3.3 误差补偿

误差补偿就是认为地制造出一种新的误差，以抵消原来工艺系统中的原始误差。即当原始误差为负值时就用一个正值代替，反之亦然。这种误差补偿的方法能有效避免误差的连锁反应。

4 结语

在进行机械零件加工时，要注意降低机械零件的加工精度，因为一个小零件不符合规格就会影响整个设备的性能，这在制造母机机械中表现得尤为明显，误差容易产生连锁反应。误差在机械加工中是无法避免的，因此只有结合详细分析误差产生的原因，然后找到适合解决该问题的办法，才能真正地减小误差，提高机械加工的精度。

参考文献

[1] 张宝珠.典型精密零件机械加工工艺分析及实例[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2] 杨晓琪.论影响机械加工精度的因素及提高措施[J].科技视界，2013，30：103+115.

[3] 潘景泽.提高机械加工精度的策略分析[J].科技与企业，2014，01：271+273.