影响机械加工精度的常见因素及预防措施

刘威

摘 要：对于一款产品来讲，影响其合格率的原因非常多，其中主要原因在于加工精度误差。通常来讲，该误差主要是在加工的过程中形成的，所以为了避免或是尽量减小误差，企业在运用设备进行生产活动之前要认真分析怎样才能够降低或是避免各类要素对精确度造成的影响。在此前提之下，文章具体分析了加工精度相关的知识，阐述了几个常见的影响要素，并且结合自身的经验，分析了几种可以降低误差的方法。

关键词：机械加工；加工精度；加工误差

中图分类号：TH161 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）33-0082-02

对于机械产品来讲，其性能以及使用时间和它的加工品质之间的关系非常密切。通产我们在评价加工品质的时候会用到两项标准，即加工精度以及表面品质。在加工的过程中，因为存在很多的干扰要素，会导致零件和刀具与预期的位置相偏离，进而使得生产出的产品和图纸中标准的数值之间有差异，我们一般将预期和真实之间的差距用加工精度或是误差来体现。因此，对于有关的工作者来讲， 当务之急的工作就是积极研究怎样提升加工精度，降低误差。

1 机械加工精度与加工误差简述

1.1 加工精度

在机械加工行业中时常会提到加工精度一词，它主要是用来衡量产品的品质的。我们一般将加工精度定义为加工之后的零件的数值和图纸中预期的数值之间的符合度。通常来讲，图纸数值指的是零件的方位以及尺寸和形态等。而理想零件指的是真实数值和图纸数值高度统一，也就是说完全符合设计要求。

1.2 加工误差

在真正开展机械加工工作的时候，经常会因为各种不同的原因影响到加工的精度，通常将加工时的偏差称作是加工误差。在具体的工作中，只要零件的误差处在我们可以接受的区间之内，能够稳定的发挥功能就可以。

2 对精确度有干扰的要素简述

2.1 原理误差

所谓的原理误差，具体来讲指的是在加工的时候使用了相近的刀具替代规定的刀具或是采用近似的加工运动而形成的误差。对于后者来讲，在加工零件的时候，我们为了实现特定目标，往往希望刀具和零件之间存在特定运动联系。从理论层面上来看，在加工的時候我们应该按照理想原理来处理，不过某些时候该原理需要非常复杂的环节，此时就导致精度变低。因此，在具体处理的时候，我们会采取近似的原理，此时就会出现误差。对于前者来讲，在加工零件的时候，运用相近的刀具同样会使得误差发生。具体来讲，在加工的时候，一些较为特殊的零件需要特殊的刀具，而短时内可能没有找到该刀具，此时只能使用相近刀具替代，此时就形成了误差。

2.2 机床误差

机床自身的精度会影响到加工的精度。在具体的加工过程中，我们通常从导轨误差、主轴误差和传动链误差等几个层面分析误差。导轨是一种非常重要的零件，它主要是用来确定别的零件的运动位置的。受其影响最为明显的是形状误差，在加工零件表面的法线方向上，导轨在垂直面内的直线度误差不容易被反应出来，导轨误差对加工精度的影响最小，而导轨在水平面内的误差会使刀具在水平面内产生较大的位移，引起零件在半径上产生较大的误差。机床的主轴误差一般就是指主轴的回转误差，主轴是各种机床在生产时刀具和被加工零件的运动基准和位置基准。主轴回转误差就是在主轴运转的情况下，主轴的轴心线位置的偏离程度。由于构成主轴的各零部件都会存在着一些误差，在这些误差的综合作用下主轴在每一瞬间时回转轴线的空间位置都会产生变化，进而形成主轴误差。对于主轴误差，可以认为在任一瞬间内，主轴会相对与主轴的理想回转轴线做相对运动，人们把这个相对运动分解为三种独立的运动，即纯径向移动、纯轴向窜动及纯角度摆动，以这三种独立的运动来量化描述主轴误差的大小。另外，不同的加工方法，主轴回转误差对零件的加工精度的影响是不同的。传动链误差，前面在介绍原理误差时说过，为了得到某种特定的表面，人们需要在机械加工时在刀具和工件之间建立某种运动关系。比如滚切齿轮表面，需使工件和滚刀之间有准确的展成运动，在机床机构中，负责和完成这种运动关系就是机床中的传动系统，也就是传动链。由此可知，该误差会对精确度有非常明显的影响，因此一定要认真分析。传动链由很多零件构成，当机床进行加工活动的时候，因为零件本身有着极为明显的误差，使得传动链形成误差，而且因为机床的长久运行，导致零件的磨损变严重，进而使得上述误差扩大，并且会因为传动机构的增加而导致误差变得更加明显。

2.3 工艺系统变形产生的加工误差

通常来讲，工艺系统的改变会影响到加工的精度，而这种改变主要原因在于受到外在力影响或是受热。对于前者来讲，系统会因为外力干扰而改变，此时加工精度会改变。除此之外，在处理一些较大刚度的零件时同样会出现此类问题，这主要是因为机身老化导致的。当粗车的时候，如果切削力太大的话，会导致刀具工件退让，当粗车完以后又会复原，此时精车的话，就算是不进刀，刀尖同样会影响工件，有时需要朝后退刀才会符合精车规定，此时只能依靠经验来判定退刀多少，此时就会导致误差。在机床生产的时候，系统会因为摩擦或是切割的原因而变热，导致刀具或是部分零件因为受热的原因而发生变形，进而使得它们的位置以及形状等改变，而且会影响到传动链的精确性。所以，系统受热会导致加工精度受到极为明显的影响，使得误差出现。

3 提高机械加工精度的措施简述

3.1 认真分析误差特性，加大资金投入力度

要想提升精确性首先就要明确误差的特性。对于常见的加工误差来讲，依据它们的存在规律可以将其分成两个大的类型，分别是随机误差以及系统误差。对于系统误差来讲，当我们持续加工零件的时候，此误差不论是方位亦或是大小都不会改变，即便是改变的话也会依照特定规律改变。前者也被称为常值系统误差，包括原理误差、机床零部件的制造误差、工艺系统受静力引起的加工误差等；后者为变值系统误差，包括工艺系统受热、刀具磨损引起的加工误差等。而对于随机误差来讲，它指的是误差方位以及大小等不会按照规律改变，像是零件的内力误差以及定位误差等均被划分为这一类型。当我们明确了其特性之后，就可以针对具体情况制定合理的应对策略了。比如常值系统误差的解决途径，一般是在查明误差的大小和方向后，通过相应的检修工艺装备和调整来解决，有时还会用某种常值误差来抵消它。endprint

3.2 直接减小误差法

在我们平时的机械生产过程中，经常使用直接减小误差法。具体来讲，它指的是在明确误差的形成原因之后使用直接措施来降低或是消除误差的一种方法。当我们使用车床处理细长的工件的时候，它们会在切削力的影响之下而发生形态方面的改变，使得每个区域的车削量不统一，此时就可以利用直接法，在零件和车刀对应的一边做好固定，利用大进给反向切削措施，来降低误差。

3.3 原始误差减小法

我们知道原始误差包括夾具误差、量具误差、机床的几何精度误差等，针对不一样的误差必须使用不一样的措施来应对。所谓的原始误差减小法，具体来讲指的是在开始加工的时候发现误差，便于我们提前采取应对方法，以此来避免影响，提升精确性。常见的方法有两种，分别是转移原始误差法和补偿原始误差法。对于前者来讲，如果我们无法降低或是避免误差带来的负面影响的话，可以以全新的角度分析问题，即当误差无法减小的时候，不继续去寻找其减小方法，而是竭尽全力的将影响精确度的要素转换到对零件加工精确性规定不是很严格的地方。所谓的误差补偿法，具体来讲指的是为了降低系统误差的发生几率，而引进的一种全新的误差，以此来抵消系统误差，进而起到提升精确性目的。如果系统误差导致的影响变大的时候，引入的误差造成的影响就会变小，相反来讲误差会变大。此处需要明确的是，在引入误差的时候最好是确保两者能够恰好抵消。

3.4 就地加工法

针对那些对精确度有着较高要求的零件来讲，在加工的时候非常费力，而且还会牵扯到很多部件，它们对于精确度的要求也非常严格，加工难度较大。对此可以使用就地加工措施来应对。

4 结束语

通常来讲，我们会依据加工精度来测评所生产的零件是否符合品质标准。通过分析实际情况可知，在实际工作中即便是我们非常努力也无法百分百的避免误差出现，同时在行业之中也允许特定误差存在，在开展生产活动的时候可以通过合理的预防方法，尽最大努力的降低或是消除存在的误差，以此来保证零件的品质良好。

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