郭勇軍（湘潭技師學院，湖南湘潭　411100）

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機械加工誤差的影響因素和控制措施

郭勇軍
（湘潭技師學院，湖南湘潭411100）

摘要：在機械加工中，誤差是不可避免的，但是可控。文章分析了機械加工誤差的影響因素，研究了誤差變化的基本規(guī)律，提出了控制誤差、提高機械加工精度的有效措施。

關鍵詞：機械加工；誤差；影響因素；措施

機械加工精度，是指工件在機械加工后的實際幾何參數(shù)與零件圖紙所規(guī)定的理想值相符合的程度。而它們之間不相符合的程度，則稱為加工誤差。誤差的大小直接表明了整個加工過程中精度的高低。加工精度包括三個方面：①尺寸精度，限制加工表面與其基準間尺寸誤差不超過一定的范圍。②幾何形狀精度，限制加工表面的宏觀幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度、直線度和平面度等。③相互位置精度，限制加工表面與其基準間的相互位置誤差，如平行度、垂直度和同軸度等。

1　機械加工產(chǎn)生誤差主要影響因素分析

（1）機床導致的幾何誤差。工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床的磨損將使機床工作精度下降，主要影響因素是主軸回轉誤差、導軌誤差。

（2）定位產(chǎn)生的誤差。一是基準不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準稱為設計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產(chǎn)生基準不重合誤差。二是定位副制造不準確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對準確，它們的實際尺寸都允許在分別規(guī)定的公差范圍內變動。工件定位面與夾具定位元件共同構成定位副，由于定位副制造的不準確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量，稱為定位副制造不準確誤差。

（3）工藝系統(tǒng)受熱變形和受力變形引起的誤差。工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時可占工件總誤差的60%。機床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同時它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質和空間散發(fā)熱量。工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會產(chǎn)生變形，從而破壞了已調整好的工藝系統(tǒng)各組成部分的相互位置關系，導致加工鑄件誤差的產(chǎn)生，并影響加工過程的穩(wěn)定性。

（4）調整產(chǎn)生的誤差。在機械加工的每一工序中，總要對工藝系統(tǒng)進行這樣或那樣的調整工作。由于調整不可能絕對地準確，因而產(chǎn)生調整誤差。在工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機床上的互相位置精度，是通過調整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。當機床、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態(tài)因素時，調整誤差的影響，對加工精度起到?jīng)Q定性的作用。

2　機械加工誤差的控制措施

（1）減少原始誤差。對于機床來說，要重視日常的保養(yǎng)，以提高機床自身的幾何精度，要對舊機床進行合理化的大修、改造升級。此外，要提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差，減少刀具磨損、內應力引起的變形誤差，盡可能減小測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。

（2）誤差補償。對工藝系統(tǒng)的一些原始誤差，可采取誤差補償法和誤差抵消法以控制其對零件加工誤差的影響。誤差補償法，該方法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補償或抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。誤差抵消法，利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。①誤差補償法。此法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補償或抵消原來工藝系統(tǒng)中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。②誤差抵消法。利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。

（3）分化或均化原始誤差。為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。①分化原始誤差（分組）法：根據(jù)誤差反映規(guī)律，將毛坯或上道工序的工件尺寸經(jīng)測量按大小分為n組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調整刀具相對工件的準確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。②均化原始誤差：此法過程為通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。均化的原理就是通過有密切聯(lián)系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的差異，然后再進行相互修正加工或基準加工。

（4）轉移原始誤差。這種方法的實質就是將原始誤差從誤差敏感方向轉移到誤差非敏感方向上去。轉移原始誤差至非敏感方向。各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關系。若在加工過程中設法使其轉移到加工誤差的非敏感方向，則可大大提高加工精度。轉移原始誤差至其他對加工精度無影響的方面。

（5）就地加工法。在機械加工和裝配中有些精度問題，牽涉到零件或部件間的相互關系，相當復雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法的方法，就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。就地加工法在機械零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。

3　結語

要有生產(chǎn)出高質量的機械零部件，就必須努力提高機械加工精度，盡量避免加工誤差。現(xiàn)在我國機械加工生產(chǎn)領域還存在很多問題，我們在了解加工誤差產(chǎn)生的原因后，在掌握消除和減少加工誤差方法的同時，要在加工零件過程中認真總結分析產(chǎn)生誤差的因素及原因，在工作實踐中解決問題。

參考文獻

［1］李玉平，機械加工誤差的分析［J］.新余高專學報，2005，（4）.

［2］汪堯.工藝系統(tǒng)幾何誤差對加工精度的影響分析［J］.科技信息，2004，（4）.

The Influence Factors and Control Measuresof Machining Processing Error

GUO Yong-jun
（Xiangtan Technician College，Xiangtan，Hunan 411100，China）

Abstract:Inmachine processing，errors are inevitable but controllable.This paperanalyzesthe factors thataffect the machining error，andputsforwardeffectivemeasurestocontrolerrorandimprovethemachiningprecision.

Key words:mechanical processing；Error；Influencing factors；measures

中圖分類號：TH161

文獻標識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）05-0028-02

收稿日期：2016-04-28

作者簡介：郭勇軍（1965-），男，湖南湘潭人，大學本科，高級講師，主要研究方向：機械設計、機械加工、模具制造、數(shù)控加工專業(yè)教育教學。