浅谈机械加工误差产生原因及精度控制

董艳 卓班伟

摘要：21世纪以来，我国经济发展腾飞发展，特别是机械制造业作为为制造业提供设备支持和发展基础的行业，是我国重要的支柱型产业，得到了前所未有的发展。然而，要保障机械制造业高速良好稳定发展，就不得不对机械加工环节给予高度重视。因机械加工环节直接关系着机械产品的质量和精度，越来越受到行业重视。本文中，笔者重点就机械制造领域中机械加工环节的误差问题进行分析，就误差产生的原因、误差控制因素等进行深入分析。

关键词：机械加工；精度控制

工业制造领域不可能实现百分之百的精度控制，误差存在在所难免。作为机械制造领域的从业人员，所能做的应是通过不断改进技术、工艺克服误差因素、尽量减小误差，提高产品加工的精度。衡量机械加工产品的质量合格与否与优劣高低，重要的因素和标准不是有无误差存在，而是误差的大小。产品质量是允许一定范围内的误差存在，一旦误差超过一定范围，则可以判定机械加工产品质量为不合格，一旦次品产生并流入市场，对相关生产领域造成的危害和损失将是不可估量的。因此，不断探寻误差产生的原因，并对症下药减小误差控制产品质量是机械加工领域永恒的话题。

一、机械加工精度及误差的含义

所谓机械加工精度，指的是机械产品在进行机械加工之后，其实际的几何參数与图纸中所规定的数值的符合程度，符合程度越大，则证明机械加工精度越高，反之，则证明机械加工精度较低，加工后机械产品的实际几何参数与图纸中规定的数值之间的差值，就是机械加工误差，加工误差越小，说明机械产品的质量越好，加工误差永恒存在，不可消除，但如何控制加工误差，是一个亟待解决的问题。

二、机械加工精度的具体内容

机械加工精度主要包括三方面内容，分别是尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度，衡量机械加工精度的高低，要从这三方面人手。尺寸精指的就是机械产品零件的实际尺寸与图纸中所标注的尺寸的符合程度。几何形状精度指的是机械产品零件表面实际的宏观形状与图纸中所绘制的宏观形状的符合程度。相互位置精度指的则是机械零件与基准之间的相互位置与图纸中所要求的相互位置的符合程度。

三、机械加工误差产生的原因

在机械加工实践中，加工误差主要是由机械加工工艺系统产生的原始误差所导致的。由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加T

T艺系统会产生各种各样的误差，这些误差在各种不同的工作条件下都会以各种不同的方式反映为工件的加工误差。

（一）人为操作失误

许多机械加工环节，并没有实现全自动生产，采用的仍是原始的机械制造方式，这样的制造方式存在着其固有的弊端。工作人员是进行机械加工的主体，操作着机械加工所需要的设备，如此一来，机械加工会在很大程度上受到人为因素影响，工作人员的工作水平、工作素质等都会影响到机械加工的质量及进程，一旦工作人员技术水平不足，在机械加工过程中违反操作规范，那么由于工作人员的失误，会使机械加工存在较大误差，这对机械加工来说是十分不利的。

（二）传动链误差

在机械加工中，传动链是一项非常重要的设备，它支撑着整个加工环节的运转工作，实现了机械加工的流水式作业，但是，传动链在使用时经常会出现一些问题，这些问题的存在很可能会导致机械加工出现误差。传动链几乎在机械加工的各个环节都需要用到，可以说它的使用频率在机械加工环节中是非常高的，也正是因为如此，长时间的运作会给传动链带来一定的磨损，传动链中的构件也可能发生松动，在这样的情况下，就会产生传动链误差，从而影响到整个机械加工环节。

（三）刀具削切误差

在对机械零件进行加工时，有一个步骤是不可忽略的，就是对机械零件进行削切，通过削切工作，使机械零件的形状尺寸等达到预期要求，削切工作需要以工具作为辅助，刀具是削切工作中必备的工具，刀具的选择是非常重要的，一旦刀具选择错误，或刀具存在磨损，都会给机械加工带来影响。但是刀具在使用过程中，不可避免的都会受到一些磨损，使用磨损的刀具削切机械零件，会使机械零件的大小及形状等发生偏差，除此之外，在对机械零件进行切割时，受到重力、摩擦力、惯性力等不同因素的影响，零件与刀具之间的位置极有可能出现偏移，位置的偏移使得刀具无法对零件进行准确的削切。从而引起机械加工误差的产生。

（四）导轨误差

导轨也是机械加工中必不可少的部件之一，所谓导轨，就是用金属等材料制成的槽或脊，它用来对其他部件进行牵引及固定，同时，它还发挥着减少摩擦力的重要作用。导轨误差是机械加工误差产生的重要原因之一，主要体现在导轨的安装和使用过程中，在对导轨进行安装时，若导轨质量不合格，或导轨安装位置不合理，都会使得机床运作出现误差，导轨在使用时，同样不可避免的会存在磨损问题，导轨的磨损会影响到导轨的精度，从而导致机械加工误差的产生。

（五）工艺系统误差

工艺系统是一个较为宽泛的概念，它指的是在机械加工过程中，机床加工中涉及到的物理量的综合，包工件刚度，机床部件刚度等等，若工件的刚度不足，特别是当工件的刚度小于刀具等工具的刚度时，工件很可能会发生变形，若工件发生变形，那么机械加工的精度自然难以得到保证。

四、提高机械加工精度的措施

（一）提高工作人员工作水平

工作人员水平的高低在一定程度上会影响到机械加工的质量和精度，因此，必须注重工作人员技术水平的提高，定期对工作人员进行培训，使工作人员能够熟练操作机械加工设备，减少操作失误的产生，从而使机械加工的精度得以保障。

（二）减少原始误差

首先要明确原始误差的概念，原始误差指工艺系统中的一系列误差，包括刀具误差、相互位置误差等，这些误差是机械加工误差产生的根本原因，因此，人们将其称为原始误差。要想减少机械加工误差、提高机械加工精度，必须要从根源入手，减少原始误差，比如，在使用刀具时，要注重刀具的维护，当刀具出现磨损时要及时对其进行修复，这能够有效控制原始误差的产生，使机械加工精度得到有效提高。

虽然机械加工误差无法避免，但这并不意味着我们可以对其坐视不管，任由误差产生，必须对机械加工误差产生的原因进行深入分析，寻找有效的控制方法，将误差控在合理的范围内，努力提高机械加工的精度。

参考文献：

[1]李军，杨明.机械加工误差产生的原因及其分析[J].中国科技博览，2011年第25期.

[2]向大学，刘明生.机械加工误差产生的原因及改进措施[J].制造业自动化，2012年第34期.