关于机械加工误差产生原因分析及精度提高方法探讨

张淑坤

（新乡职业技术学院，河南 新乡 453000）

1 机械加工精度的介绍

机械加工精度是机械加工的重要指标，也是评判机械加工是否合格的重要标准，主要是指零件加工后的实际几何参数，包括零件的实际尺寸、形状和位置与理想几何参数相符合的程度。实际参数与理想参数之间的差异称为加工误差。加工误差的数值大小直接反映机械加工精度的高低。误差越大，表示加工精度越低，误差越小则代表加工精度越高。

加工精度主要包括以下三个方面：一是尺寸精度，顾名思义主要指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差；二是形状精度，指加工后的零件表面的实际几何形状与绘制的理想图纸几何形状的相符合程度；三是位置精度，指加工后零件表面之间的实际位置的符合程度。

2 机械加工产生误差主要原因

2.1 机床运行过程中运行本身造成的误差

机床是保证产品质量的关键,在机床实际操作过程中，有不同的操作规则。导轨安装过程中，安装出现问题时会出现一些小错误。另外，导轨本身会产生特定的效果在整个机床上，机床传动链可以理解为是能量的传递，机床两端的传动机会存在摩擦，这将影响机械产品的实际质量。在整个机床中，机床的传动链担任的是能量传递的角色，在传送过程中不协调或链条与机器之间存在一定程度的摩擦震动，不均匀的导轨和安装质量也会影响导轨中的跟踪系数，在一定程度上影响机械产品的实际质量，如果要进行测量的话，一般通过传动系末端元件的故障来测量。

2.2 刀具的几何误差

刀具加工对加工精度的影响因刀具类型而异。当使用固定尺寸的工具进行模制工具时，由于固定尺寸的工具在长期的使用下，会存在摩擦导致尺寸的变形，那么其本身的制造误差直接影响产品的加工精度。如果是一般的刀具的话，那么其本身的制造误差不会直接影响加工精度。

2.3 定位误差

首先，基准与误差不一致。基准的定义是：在零件图上体现尺寸和表面位置的设计图被认为是基准。在此过程中处理待加工，都是需要以基准为标准进行制作生产，对机床上的工件进行加工作业时，必须选择工件上的一些几何元素作为加工的位置参考。如果所选位置参考与设计基础不对应，则会发生错误。其次，副制造误差造成定位错误。如果夹具上的定位元件的基本尺寸错误，那么也会使得加工产品产生误差。

2.4 工艺系统受力变形产生的误差

在工艺系统中，如果工件刚度比机床工具和夹具还低的话，那么在切削力作用下，会使得刀具本身变形，从而对精密加工产生影响。内径越小，对应的刀杆刚度越差。其次是机器部件本身的刚性。机床部件由许多部件组成，而且大多数的机器部件的变形与载荷不成线性关系。

2.5 工艺系统受热或者是受力变形产生的误差

工艺系统随着工作会发生热变化，从而影响加工精度，在大部件加工过程中，热变形引起的误差达到整体误差的一半。随着加热后的温度升高，热量通过传热传递到环境中。如果工件的刚性不足，受到热变化的影响工件会发生变形，影响加工精度。

3 提高加工精度的工艺措施

3.1 机械加工过程中应当遵循的原则

为了提高机械制造加工的精度，在相关机器产品的制造和加工过程中，必须要制定对应的生产制造规则。在基准问题上，为了提高每个加工表面的位置精度并减少定位误差的情况，应当推行表面加工的标准。此外，要保证实际设计标准和基准尽可能重叠，以减少不对中误差的可能性。在相关机械产品的生产和加工过程中，应当最大限度地减少加工工艺技术中的错误，提高加工精度。

3.2 减少原始误差

减少原始误差的首要条件是保证制造工具的精度，所以从本质上要提高机床加工零件的几何精度，还需要提高夹具、量具和刀具等本身的精度，同时还应当加强控制加工系统，减少由于外部机床的受力和变形引起的误差，也要减少刀具磨损和内应力引起的变形误差，对于经常使用容易造成磨损的工具，应当及时更换。为了更好地提高加工精度，有必要召集工作人员对误差原因、种类进行记录，分析导致加工误差的原因，并根据导致加工误差的原因采取相应的解决方案，并最大限度地减少测量误差。尤其是在进行精密零件加工时，应尽可能提高精密机床的几何精度和刚度。

3.3 降低机械加工工艺过程中发生的直接误差

在相关机器产品的制造和加工过程中，应当直接避免一些会造成直接误差的因素，在实际加工和制造过程中，需采取有效、科学和合理的措施，以最小化加工过程中发生的错误。相关工作人员应充分了解其中存在的问题，提高自身能力和综合素质，严格科学地严格按照相关技术标准管理机械加工技术。有效减少加工过程中可能出现的错误，以最大限度地减少加工过程中产生高质量产品的误差。

3.4 转移原始误差

该方法的本质是将原始误差的敏感误差转移到误差不那么敏感的方向，即将原始错误转移到另一个不影响处理精度的表面，从而实现减少误差。由于各种原始误差在零件的加工误差中反映的程度。与误差敏感方向息息相关，所以在加工过程中将加工往非敏感方向上转移，能够大大提高加工精度。

3.5 分化原始误差

这种方法主要是基于误差所呈现的规律，通过测量工件的尺寸，并根据测量结果对比标准之间的误差进行分组，减少每组工件的尺寸误差范围。然后根据误差范围调整刀具的位置，直到工件的位置摆放准确，从而大大减小工件尺寸的分散范围。

3.6 及时补救误差

在机械产品的制造和加工过程中，一些加工过程出现的误差是无法避免的。对于加工过程中的误差，可以使用手动操作方法来最小化加工过程中出现的错误，最终减少误差总和。在加工机械产品的过程中，必须严格遵守加工工艺，制定有效措施，尽量减少加工过程中的错误，以实现合理、科学、有效的加工逻辑控制，确保更好的加工精度。

3.7 误差补偿法

对于整个加工过程系统的一些原始误差，可以采用误差补偿方法来控制对零件加工误差的影响。可以选择人为地创建一个新的原始误差，补偿或消除原始过程系统中固有的误差，从而减少整体的加工误差，提高加工精度实现。

3.8 均化原始误差

磨削过程通常用于需要高精度的轴和孔。钻机本身不需要高精度，但可执行微切削操作，逐渐磨损高点并最终使工件实现高精度。在生产中，许多精密的零件都是使用误差均匀化来进行加工。

3.9 就地加工法

在加工和装配中存在一些精确的问题，包括零件和零件之间的关系，这期间的对应关系非常复杂，应该直接采取现场处理的方法来加工机械部件，作为确保部件加工精度的有效手段。

4 结语

随着我国的经济实力日益壮大，科学制造技术不断完善，相应的机械加工业也得到了迅速发展，进一步为我国的市场经济的平稳较快发展奠定了基础。总之，在机械制造的加工过程中出现误差是不可避免的，作为制造方，应该详细分析误差原因，采取相应的预防措施，针对不同的加工采取不同的预防措施，尽可能减少机械加工中的加工误差，从而有效提高加工精度。