摘要：在对零件进行机械加工中，影响加工精度的因素主要有：工艺系统的几何误差、工艺系统受力变形、工艺系统的热变形。由于其影响因素较多，所以我们必须在了解这些影响因素的基础上，在零件的夹紧及夹紧力、加工机床及刀具、工艺系统的热变形等方面进行调整和控制，使加工误差控制在规定范围，保证加工质量。
关键词：齿轮轴零件；机械加工；精度；影响因素
1机械加工精度的含义
在对零件进行加工过程中，对所加工零件的几何参数，包括长度、宽度、厚度、形状、位置等指标与标准零件的符合程度被称为机械加工的精度。当加工零件与标准零件出现不相符情况时，我们将此情况称为零件加工的误差。可见零件加工精度与零件加工误差之间是成反比关系。零件加工精度包括以下几点内容：（1）零件的大小精度，把加工零件的测量标准限定于一定长度、高度、厚度或者宽度等一定范围内。（2）零件的形状精度，例如所加工的零件是正方体或者是圆柱体等。（3）零件的位置精度。例如零件是处于平行状态还是垂直状态。在任何机械加工过程中，零件的精度都不是100%准确的，都会存在一定的误差，如何很好的将零件误差数值限定于最小的范围内是提高加工精度的关键。通过对零件加工误差产生的原因进行研究，掌握零件加工时产生误差的规律性，采取降低误差的解决办法，使得将误差减小到最低。有效提升机械加工的精度。由于零件加工过程中将会受到多钟因素的影响，造成相同的措施在不同情况下对降低误差的效果各有不同，但是不管时什么样的零件加工工艺，只要加工者严格根据加工零件标准进行操作，就可以有效的降低零件加工误差，提高零件加工的精度。
2概述
2.1机械加工精度与加工误差
零件的加工精度包含三个方面：尺寸精度、形状精度和位置精度。尺寸精度是指实际尺寸变化所达到的标准公差的等级范围；形状精度是指限制加工表面的宏观几何形状误差；位置精度是指空间点位获取坐标值与其真实坐标值的符合程度。加工精度和加工误差是从两个不同的角度来评定加工零件的几何参数的，加工精度用公差等级来表示，公差等级（加工精度）越低，尺寸允许的变化范围（公差数值）越大，加工难度越小。在设计时，应给出合理的加工精度。
2.2原始误差
在机械加工中，零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成，归结到一点，就是取决于工件和刀具在切削运动过程中相对位置的关系，而工件和刀具又安装在夹具和机床上，并受到夹具和机床的约束。因此，在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件就构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。加工精度问题也就牵涉到整个工艺系统的精度问题。工艺系统中的种种误差，就在不同的具体条件下，以不同的程度和方式反映为加工误差。工艺系统的误差是“因”，是根源；加工误差是“果”，是表现，因此，把工艺系统的误差称之为原始误差。
3工艺系统的几何误差影响因素
3.1机床误差
3.1.1机床导轨导向误差
导轨导向精度是指机床导轨副的运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度，这两者间的偏差值称为导向误差。当对齿轮轴的外轮廓进行加工时，如果导轨在水平面内的直线度Δy存在较大的误差，那么齿轮轴的外形将发生很大的变化，由圆形变为椭圆形，影响齿轮轴的配合，甚至导致其变为废料。在车削加工中，如果存在前后导轨平行度误差δ，那么当前导轨高于后导轨时会使进刀量逐渐减小，使齿轮轴外轮廓车削量不均匀，最终使齿轮轴变为锥形；当后导轨高于前导轨时，会使进刀量逐渐增大，使齿轮轴与刀具相撞，齿轮轴变形，变为废料。
3.1.2机床主轴的回转误差
机床主轴是用来装夹工件或刀具并传递主要切削运动的重要零件。它的回转精度是机床精度的一项重要指标。当我们采用车床来加工齿轮轴的时，如果机床主轴存在径向圆跳动，那么进刀量会时大时小，导致齿轮轴变为椭圆形，影响齿轮轴与轴承的配合，使齿轮轴成为废料；如果机床主轴存在轴向圆跳动，那么在对齿轮轴的端面进行加工时会使端面与外轮廓面垂直度降低。
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3.1.3机床传动链的传动误差
传动误差是指传动链中首末两端传动件之间相对运动的误差。当传动链中各传动件存在制造误差、装配误差和磨损时，就会破坏正确的运动关系，使齿轮轴产生误差。
3.2夹具误差
在对齿轮轴上轮齿进行加工时，需要准确的定位，如果夹具上定位元件存在尺寸误差，夹具存在制造误差，以及夹具长期使用产生的磨损都会使齿轮轴上的轮齿位置精度受到影响，影响齿轮轴的正常使用。
3.3刀具误差
在对齿轮轴的外圆加工时，如果刀具角度制造时存在误差，可能会使齿轮轴在加工时形状精度受到影响，从而影响配合。在对齿轮轴的键槽加工时，因为刀具的长期使用受到磨损，使键槽的尺寸精度受到影响，影响齿轮轴和其它零件的连接。
3.4工艺系统导致的误差
首先，受力产生的误差。机械加工系统在生产工程中，受到多种因素影响，会出现一定程度的变形，造成机械加工系统中许多部位发生变化，造成加工中误差的发生，造成系统不再保持稳定，变形的设备主要有机床、工件以及机械系统。其次，热力产生的误差。在机械加工过程中，由于机床的不同部位受热不均匀，出现机床受热位置发生变形，从而产生加工误差。
4工艺系统受力变形对加工精度的影响因素
4.1切削力作用点位置变化引起的工件形状误差
切削过程中，工艺系统的刚度会随切削力作用点位置的变化而变化，因此使工艺系统受力变化亦随之变化，引起齿轮轴的形状误差。
4.2切削力大小变化引起的加工误差
在切削时，假定工艺系统的刚度变化不大，可近似地看作常量，如果毛坯形状误差较大或材料硬度很不均匀，齿轮轴加工时切削力的大小就会有较大变化，工艺系统的变形也就会随切削力大小的变化而变化，因而引起齿轮轴加工误差。加工时会出现加工复映现象。
5如何提高机械加工工艺精度减少误差
5.1降低原始误差数值
在机械零件加工过程中，当发现影响加工精度的原始误差问题时，应马上制定出解决办法，将原始误差数值降低到最小，同时避免原始误差的再次出现或者扩大。
5.2误差补偿措施
如果检测到误差时，应采用人工的方式，制定一套相反的误差解决办法，使得制造的误差与本身误差能够发生相互消减，从而实现提高机械加工精度的效果。
5.3误差转移措施
在机械加工过程中，如果机械加工精度无法达到标准，可以通过误差转移措施给予解决，将集合性误差转移，也可以将受到压力、热力导致变形的误差转移出去，通过使用转移误差措施，能够用一般精度的机床，将高精度的零件进行加工。
6结论
在机械零件生产与加工过程中，由于受到多种因素的作用，会影响到加工精度，从而导致生产质量不达标的问题，根据上述研究，我们知道加工工艺对加工精度影响很大，只有有效地减少加工中产生的误差，才能提高加工精度，才能保证生产零件的质量符合标准。
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论文作者:程志勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/7
标签：误差论文; 精度论文; 加工论文; 零件论文; 机床论文; 齿轮轴论文; 机械加工论文; 《基层建设》2017年第19期论文;