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摘要：制造企业在发展过程中对机械加工精度要求是非常高的，而且，要对机械加工精度的概念和内容进行掌握，这样能够更好对机械加工质量进行控制，同时，要对机械加工过程中出现的误差情况进行很好的分析，提高加工的精度，同时也能在工艺措施方面进行改进。本文首先介绍了机械加工的精度，然后阐述了机械加工过程中影响精度的因素，最后提出一些建议来减少加工过程中的精度缺乏问题，提高机械加工工艺。
关键词：机械加工精度；几何误差；定位误差；工艺
前言
机械加工精度指的是，经过机械加工后的零件与其最初设计的相似度，包括了很多的参数，例如尺寸、外形和位置等等，是否符合工艺规定的要求。这种加工后和原设计之间的差距我们称之为误差。误差越小则说明，加工后的零件和原设计越相近，也就是精度越高，相反则精度越低。在精度参数中有三个最关键的内容：尺寸精度、形状精度、位置精度。顾名思义，尺寸精度是指加工后的零件与理想零件尺寸的差距；形状精度则是形状的差距；位置精度是零件有关表面的实际位置与理想差距。再实际生产当中，我们不可能保证每一个零件都达到理想状态，也不可能让每一个零件都完全的一样，这些零件都会受到各种因素的影响，进而产生细微的差别，这些差别通常都会有一个范围，这个范围就是我们允许的误差范围。为了满足工艺需要，我们应该要克服各方面的因素，尽量的提高零件加工过后的精度。
一、机械加工产生误差的原因分析
1、机床的几何误差。机械加工过程中对工件零件的加工成形都是依靠机床来实现，也就是说机床的精度就直接影响了工件的加工精度。主轴回转误差、导轨误差和传动链误差是对机床制造过程中影响工件精度比较重要的几个因素。机床的长期使用会在使用中造成磨损，这些磨损就会逐渐降低机床的精确度。
（1）主轴回转误差，机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。
（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。
（3）传动链误差，传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。
2、刀具的几何误差。机械加工中刀具也是造成误差的一个因素，不同的刀具产生的误差也不同，因此加工精度也不一样。定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具是影响加工精确度的主要因素。夹具的作用是为了让工件能够和刀具、机床之间处于一个正确的角度位置，所以也是造成机械加工过程中精度影响的一个重要方面。
3、定位误差。一是基准不重合误差。机械加工过程中是依照设计图来进行一个确定工件表面尺寸和位置的确定，这些定位称之为设计基准。工序图中也有工序基准，是用来确定本工序被加工表面在经过加工后的尺寸和位置，称为工序基准。在机床上进行加工时，如果选取的定位基准和设计基准之间有差异，不能重合，那么加工后的工件就会出现误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上用来定位的元件在制造之初就存在着一定的误差。工件定位面和夹具定位元件共同构成的定位副，正是因为定位副本身就不可能是百分百精确的，所以如果定位副的精度很低，对于加工后的工件精度会带来很大的影响。
4、工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中工件自身的刚度如果不符合要求，在经过机床、刀具和夹具的切割之后，就会产生形变，这些形变都是因为自身的刚度要求不够所造成的，而这些形变就是影响精度的一个重要因素。二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。三是机床部件刚度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为机床的零件非常多，所有至今为止没有一个很有效的来计算机床部件刚度的方式，当前主要都是采用实验方法来进行机床部件刚度的测量。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。
5、工艺系统受热变形引起的误差。机械加工过程中会因为各种因素导致热量的产生，由于热量传导使得工艺系统受热变形的情况属于精度误差的普遍现象，有超过半数的工件误差都是因为这样的原因所导致的。加工过程中机床、刀具、工件他们之间会因为各种因素产生热量，并且进行传导扩散，影响了精度。
6、调整误差。机械加工过程中的误差不可避免，所以为了进行工艺精度的提升，常常会有一些精度调整工作，这在每一个工序中都会或多或少的存在。但是因为调整本身的精度也不是百分之百的精确的，因此当机床、刀具、夹具以及工件毛坯的原始精度出现问题时，就会影响调整精度。而工艺系统中，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，这样就会影响了加工的精度。
二、提高机械加工精度的措施分析
1、减少原始误差。前面提到机床、刀具、夹具以及工件毛坯都是影响精度的因素，那么我们可以通过提升这些部件的精度来降低原始误差，并且在加工过程中通过工艺控制，像是工艺受力、受热等等过程，减少因为受力和受热而产生的误差，将原始误差降到最低。这些因素往往都是导致精度降低的重要因素，因此需要在加工过程中密切的留意这些误差，通过统计分析，去改善这一状况，提高工件的精度。
2、误差补偿法。（1）误差补偿法：通过刻意的制造误差，来对原有的误差进行补正，做到此消彼长，让原有的误差降低或是消除，进而让工件的精度得到提升。（2）误差抵消法：利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。
3、分化或均化原始误差。为了提升工件的精确度，我们可以通过分布加工，每一加工都对原始误差进行分化，进而缩小原始误差带来的影响，一些精度要求高的工件，我们能够通过这样的方式来降低误差。（1）分化原始误差（分组）法：我们将误差进行分化的原理是，如果一次成型那么其误差就固定在了一个范围，而将毛坯和工序进行分化，每一次工序都进行测量，这样误差的范围也就被分成了原来的1/n，这样就能尽可能的缩小误差的范围，保证了工件的精度。（2）均化原始误差：通过对工件之间的比较和检查，来寻找他们之间的差异，并且一点一点逐步加工，使得他们之间的差异越来越小，这种对其差异进行修正的过程就是均化原始误差的过程。
4、转移原始误差。该方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。
三、结语
机械加工过程当中，我们不可能做到零误差，因为误差受到多方面的影响，不可能被消除，我们只能尽量缩减这个误差范围，起到提升工件精度的目的。针对加工过程中容易产生误差的因素进行分析，我们可以寻找到降低误差的方法，确保了工件的精度要求，面对不同的实际情况我们应该要灵活运用各种方法来降低误差。本文以上提出了自己的观点和建议。
参考文献：
[1] 郑渝.机械结构损伤检测方法研究[D].太原理工大学，2004
[2] 杨春雷等.浅谈机械加工影响配合表面的原因及对策[N].中华建筑报，2005
论文作者:冯国华,詹王祥
论文发表刊物:《基层建设》2015年7期
论文发表时间:2016/9/2
标签：误差论文; 精度论文; 工件论文; 加工论文; 机床论文; 机械加工论文; 刀具论文; 《基层建设》2015年7期论文;