提高机械加工精度的相关研究

摘要：影响机械加工精度的因素很多，其中认为的主观因素、加工工具的客观原因都是影响精确加工的重要因素，因此尽可能的减少机械加工中的各种不利因素对机械加工精度的影响，本文分析了影响机械加工精度的各种因素，并提出了提高加工精度的一些措施与途径。

关键词：机械加工；精度；措施

Abstract: many factors affected the accuracy of machining, which think of subjective factor and objective cause machining tools are the important factors that affect precise processing, so as to reduce adverse factors in the mechanical processing of influence on machining precision, this paper analyses various factors affecting machining precision, and puts forward some measures to improve machining accuracy and the way.

Keywords: mechanical processing; Precision; measures

中图分类号TG2

引言

随着我国经济的发展，产业结构调整措施的实行，工业发展亟待转变生产理念，人们对产品质量的要求越来越高，因此机械加工精度的越发受重视。加工精度是衡量零件加工质量的重要指标，所以零件的加工精度很重要。要提升零件的加工精度，首先得知道影响机械加工精度的因素，从而提高加工精度。在加工过程中，由于工艺系统会产生各种误差，而这些误差产生的原因与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关。因此我们要尽量限制其中的对加工精度的不利因素。

影响机械加工精度的因素

1.1机床几何误差对加工精度的影响

大家都知道在零件的加工中，误差是难免的，因为在人类当前的技术条件下，是不可能生产出绝对完美的机械零件，但是人们可以无限的接近完美的加工。机床的几何误差就是不可避免的因素之一，一般机床误差主要表现在：主轴回转误差、导轨误差、传动链误差。

主轴回转误差对被加工工件的形状和位置的精度影响比较直接，主轴回转误差主要表现形式可分为径向跳动、轴向跳动和角度摆动【1】。当加工不同表面时，由于存在着误差敏感方向，主轴的径向跳动所引起的加工误差也不同。如，在机床上加工外圆或内孔，对端面加工一般没有什么影响，主要是会造成工件的圆度误差；加工车端面时，主轴的轴向跳动会造成车端面的表面不平整，形成误差，以及相对于内、外圆的垂直误差。而主轴的角度摆动对加工误差的影响与主轴径向跳动对加工误差的影响比较相似，主要区别就是角度的摆动不但会影响表面圆度的误差，还会造成表面圆柱度的误差。

导轨误差，导轨承担着导向和承载的作用，是确定机床主要部件相对位置的基准，也是刀具相对工件运动的基准。导轨误差的形成主要反映在水平面上，一般来说对垂直平面影响比较小。主要影响是被加工工件表面的法线方向（误差敏感方向）上，对直线度误差一般可以忽略不计。前后导轨的平行度的误差会导致工作台在运动过程中产生摆动，致使刀具相对工件的运动轨迹形成一条空间曲线，从而产生了形状误差。

传动链误差，传动链的结构是由传动元件齿轮、丝杆、螺母、涡轮及蜗杆等构成。传动元件由于加工、装配和使用过程中会产生磨损，从而形成误差。而工件表面的成形运动是通过一系列的传动机构来实现的。而这些磨损误差就会形成工件表面的误差，就是传动链的误差。传动机构越多，线路越长，误差就越大。所以机床传动链误差是形成工件表面误差，影响加工精度的主要因素之一。

1.2刀具和夹具对工件精度的影响

首先是刀具制造的误差，一般刀具的制造误差这对工件加工的精度没有太直接的影响。而特殊的毛蟹刀具制造的误差则会对加工精度产生一定的影响【2】。根据刀具种类的不同，误差产生有不同，如定尺寸刀具的尺寸误差，直接影响了被加工零件的尺寸精度；而成形刀具的误差，则会影响被加工工件的表面的形成精度。另外刀具的磨损也会造成被加工工件表面误差，引起工件尺寸的误差。

夹具是使工件相对于刀具和机床的确定位置，因此夹具对被加工精度的影响比较大。夹具的误差主要是定位误差、安装误差、分度误差及磨损误差等几种。

1.3热变形对加工精度的影响

机械加工中，物与物的摩擦会产生热量，这是常识。在工件加工的过程中，有些零部件会因为摩擦产生的高温而导致热变形，其中刀具与被加工工件的接触时间最长，相对刀具产生的热量也就比较多，而导致热变形，从而改变刀具与工件的准确位置及运动关系，产生误差。

提高加工精度的措施与途径

在机械加工过程中，如何把误差最小化，提高加工精度，并可以控制所花费成本。这一直以来是工业界比较重视的话题，并未此付诸了许多实践行动【3】。在石油机械零部件的设计、制造中，通过降低误差，提高石油机零部件的加工精度，对提升石油机的性能和使用寿命有着重要的意义，在石油的勘测和钻井生产中，也能节约其生产成本，提高企业的生产效益。因此对机械零件的精加工应采取以下措施

2.1减少原始的误差

提高零件的加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身的精度。控制刀具，机床零部件的磨损度，在工件的加工制造中，应加强损耗意识。为了提高加工精度，要对产生加工误差的各项原始误差进行分析，可根据不同情况造成的加工误差采取不同的解决措施。对于热变形产生的误差，应降低其磨损度；对具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具本身的误差。

2.2分化或均化原始误差

可采取分化或均化原始误差来提高加工精度。分化原始误差法：可将工件的毛坯根据尺寸大小按工序分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1Pn，然后各组的误差范围就分别调整到工具相对工件的准确位置。这样就分化了误差，误差值就变小。

均化原始误差，就是加工过程使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。通过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，然后进行相互修正加工或基准加工。

结语

在机械加工中，误差是在所难免的，但是可以通过手段，降低误差，追求最精确，从而创造出最完美的工艺品，这是每个工程加工师的梦想。

【参考文献】

[1] 郑修本.机械制造工艺学[M].机械工业出版社.2009

[2] 汪尧.工艺几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息.2008（18）

[3] 陈根琴.机械制造技术基础[M].北京理工大学出版社.2009