浅谈机械加工精度

浅谈机械加工精度

马永

航空工业哈尔滨飞机工业集团有限公司 黑龙江 哈尔滨 150060

摘要：机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。本文简要介绍了加工精度与加工误差基本知识，结合生产实践，详细介绍了各种误差形成原因，并就如何减小误差，提高机械加工精度提出了自己的观点。

关键词：加工精度；误差；减小误差

在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量，而机械加工精度就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。

1 概述

1.1 加工精度与加工误差  

加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。  

　1.2 原始误差  

　　由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。  

工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。 

2机械加工误差的分类

2.1系统误差与随机误差

1、系统误差：凡是误差的大小和方向均己掌握，它可以用代数和来进行综合。系统

误差又分为常值系统误差和变值系统误差。常值系统误差的数值是不变的。变值系统误

差是误差的大小和方向按一定规律变化,可按线性变化,也可按非线性变化。

2、随机误差 ：没掌握规律的误差。包括掌握误差大小但不掌握其方向；掌握误差

方向而不掌握其大小。它不能用代数和来进行综合,只能用数理统计方法来处理。

系统误差与随机误差之间的分界线不是固定不变的,随机误差不断向系统误差转移。

2.2静态误差和切削状态误差

1、静态误差:工艺系统在未进行切削时所出现的误差。

2、切削状态误差:工艺系统在切削状态下所出现的误差。

3机械加工产生误差的主要原因

（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。产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高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，均可提高机床主轴的回转精度。

（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。传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差，以及使用过程中的磨损所引起。

（4）刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中，都不可避免要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。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 ，正确地采用冷却液等，均能最大限度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。

（5）定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，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。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

（6）工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度，二是刀具刚度，三是机床部件刚度。

（7）工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，

特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。

（8）调整误差。在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。

（9）测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时，由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。

4提高机械加工精度的措施

（1）试切法

试切法的生产率低,要求工人的技术水平较高,否则质量不易保证,因此多用于单件,小批量生产。

（2）调整法

先按规定尺寸调整好机床,夹具,刀具和工件的相对位置及进给行程,从而保证在加工时自动获得尺寸。这种方法使得生产率大大提高,但精度低些,主要取决于机床,夹具的精度和调整误差。

调整法可分为:静调整法,动调整法。

1、静调整法:加工之前用对刀块或样件来调整刀具的位置。静调整法调整精度较低。

2、 动调整法:按试切零件进行调整,直接测量试切零件的尺寸,可以试切一件或一组零件，所有试切零件合格, 中国期刊库 zgqkk.com 最权威期刊论文发表网。即调整完毕,可进行加工。精度比静调整法高,多用于大批和大量生产。

（3）尺寸刀具法:大多利用定尺寸的孔加工刀具等来加工孔。

（4）主动测量法 (在线检测)

加工过程中，边加工边测量加工尺寸,达到要求时就立即停止加工。这种方法在大批量生产中精度高，质量稳定，生产率高。注意：前一工序加工精度有一定的要求。

（5）就地加工法。

如果将机床零件在移到工作位置上进行加工，会减小误差影响。在装配中，采用就地加工法，会将很困难的问题简单化。一味地提高零部件本身的精度就非常困难，就地加工法能保证在机械零件加工中提高零件的加工精度。

  （6）大科技投入对加工的工艺方法等进行改进创新，也是减小误差的有效方法，这就需要我们加大科技方面的资金投入。在针对影响加工精度的各种原因进行分析的情况下，对每个加工环节进行科技创新和技术改造，来提高产品的精度。这对产品精度的有长远的影响。

5结语

误差会影响机器的正常运转，最终会影响生产的效率。在现代化机械加工的过程中，我们要努力提高机械加工的精度，尽量避免加工误差，生产出高质量的机械零部件，保障机械加工工件产量和质量。虽然实际的机械生产加工中都允许有一定的损耗，但是若要生产出高质量的机械加工零件，就要在机械加工的误差原因上多下功夫，争取从根源解决机械加工产品的误差问题，加工中采用有效的相应措施对机件精准度进行保障。

参考文献：

[1]孙青霞.浅析机械加工表面质量的影响因素及改进措施[J].科技致富向导.2012,(18).

[2]刘彦春.提高机械加工精度的具体措施[J].企业导报.2011,(2).285.

[3] 庄超,仲丽颖,周欣梦.机械加工工艺对零件加工精度的影响研究[J].四川水泥.2017,(4).