王炳瑞

[摘 要]在機(jī)械加工的過(guò)程中，最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是對(duì)精度的控制，它對(duì)整個(gè)機(jī)械的正常運(yùn)行都有著十分關(guān)鍵的作用，但是在加工的過(guò)程中會(huì)受到諸多因素的影響，所以在這樣的情況下，其加工的精度很難得到有效的控制，所以采取有效的措施來(lái)不斷的提高加工的精度也成為了當(dāng)前工作中十分關(guān)鍵的一個(gè)內(nèi)容。本文主要分析了機(jī)械加工精度的影響因素及提高措施。

[關(guān)鍵詞]加工精度；誤差；提高措施

中圖分類號(hào)：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）09-0023-01

1 機(jī)械加工精度和加工誤差

1.1 加工精度

零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。符合程度越高則加工精度就越高。加工精度包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。

1.2 加工誤差

零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度稱為加工誤差。加工誤差的大小表示了加工精度的高低，加工誤差是加工精度的度量。在實(shí)際生產(chǎn)中，加工精度的高低是以加工誤差的大小來(lái)衡量的。

2 加工精度的影響因素

零件加工的誤差是由于工件與刀具在切削過(guò)程中相互位置發(fā)生變動(dòng)而造成。加工誤差包括加工原理誤差、機(jī)床幾何誤差、夾具誤差、刀具制造誤差、工藝系統(tǒng)受力變形、工藝系統(tǒng)熱變形、刀具磨損、殘余應(yīng)力引起變形、測(cè)量誤差等。

2.1 加工原理誤差

加工原理誤差是指由于采用了近似的加工方法、近似的成形運(yùn)動(dòng)或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差。例如滾齒用的齒輪滾刀，就有兩種誤差，一是為了制造方便，采用阿基米德蝸桿代替漸開(kāi)線基本蝸桿而產(chǎn)生的刀刃齒廓近似造形誤差；二是由于滾刀切削刃數(shù)有限，切削是不連續(xù)的，因而滾切出的齒輪齒形不是光滑的漸開(kāi)線，而是折線。

2.2 機(jī)床幾何誤差

機(jī)床幾何誤差的來(lái)源主要指機(jī)床制造、 磨損或安裝帶來(lái)的誤差。 機(jī)床幾何誤差主要有：

（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差：即主軸回轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線與理想回轉(zhuǎn)軸線的偏移量。包括軸向竄動(dòng)、徑向跳動(dòng)、角度擺動(dòng)三種基本形式。主軸的軸向竄動(dòng)對(duì)內(nèi)、外圓的加工精度沒(méi)有影響， 但加工端面時(shí)，會(huì)使加工的端面與內(nèi)外圓軸線產(chǎn)生垂直度誤差。主軸每轉(zhuǎn)一周，要沿軸向竄動(dòng)一次，使得切出的端面產(chǎn)生平面度誤差。當(dāng)加工螺紋時(shí)，會(huì)產(chǎn)生螺距誤差。主軸的純徑向跳動(dòng)會(huì)使鏜削加工時(shí)鏜出的孔為橢圓形。主軸角度擺動(dòng)會(huì)造成車削外圓或內(nèi)孔的錐度誤差； 在鏜孔時(shí)，若工件進(jìn)給會(huì)使鏜出的孔為橢圓形。

（2）導(dǎo)軌誤差：導(dǎo)軌誤差包括水平面內(nèi)直線度、垂直面內(nèi)直線度、前后導(dǎo)軌的平行度，對(duì)于臥式車床床身導(dǎo)軌在水平面內(nèi)如果有直線度誤差，使工件在縱向截面和橫向截面內(nèi)分別產(chǎn)生形狀誤差和尺寸誤差（誤差敏感方向）。而在垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)工件的尺寸精度和形狀精度影響很小（誤差非敏感方向），可忽略不計(jì)。但對(duì)于平面磨床，龍門刨床及銑床等，導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差會(huì)引起工件相對(duì)于砂輪（刀具）產(chǎn)生法向位移，其誤差將直接反映到被加工工件上，造成形狀誤差。

（3）傳動(dòng)鏈誤差：指機(jī)床內(nèi)傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥说膫鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差，一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。產(chǎn)生的原因是傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)元件的制造誤差、裝配誤差及磨損等。

2.3 工藝系統(tǒng)的彈性變形

在外力作用下，工藝系統(tǒng)抵抗變形的能力稱為工藝系統(tǒng)的剛度。機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成的零部件多，各零部件之間有不同的聯(lián)接和運(yùn)動(dòng)方式，因而機(jī)床部件的剛度問(wèn)題就比較復(fù)雜。例如，配合零件的接觸剛度；薄弱零件自身的變形；連接表面間的間隙、接觸表面間的摩擦等。它的計(jì)算至今還沒(méi)有合適的方法，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。工藝系統(tǒng)受力變形不但影響工件的加工精度， 而且還影響表面質(zhì)量，限制切削用量和生產(chǎn)率的提高。

2.4 工藝系統(tǒng)中傳動(dòng)力、慣性力、加緊力和重力引起的變形

2.4.1 傳動(dòng)力的影響

在車床或磨床類機(jī)床上加工軸類零件時(shí)，常用單爪撥盤帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，此時(shí)車削出來(lái)的工件是沒(méi)有圓度誤差，但產(chǎn)生圓柱度誤差。

2.4.2 慣性力的影響

在高速切削時(shí)，如果工藝系統(tǒng)中有不平衡的高速旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件存在，就會(huì)產(chǎn)生離心力。它和傳動(dòng)力一樣，在工件的每一轉(zhuǎn)中不斷變更方向，引起工件幾何軸線作上述相同形式的擺角運(yùn)動(dòng)，故理論上講也不會(huì)造成工件園度誤差。但是要注意的是當(dāng)不平衡質(zhì)量的離心力大于切削力時(shí)，車床主軸軸頸和軸承內(nèi)孔表面的接觸點(diǎn)就會(huì)不斷地變化，軸承孔的圓度誤差將傳給工件地回轉(zhuǎn)軸心。

3 提高機(jī)械加工精度的措施

3.1 直接縮小誤差法

在是對(duì)誤差進(jìn)行控制的過(guò)程中，直接縮小和控制是非常常見(jiàn)的一種方法，它主要是首先對(duì)誤差的產(chǎn)生原因進(jìn)行檢查和分析，然后根據(jù)原因去尋找解決這種問(wèn)題的最佳辦法。舉例來(lái)說(shuō)，在細(xì)長(zhǎng)軸的切削加工中，因?yàn)樵诤荛L(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都受到了熱力和外力的不良作用，通常在加工的時(shí)候都會(huì)使得工件出現(xiàn)變形的問(wèn)題，針對(duì)這種情況，在對(duì)工件進(jìn)行加工的時(shí)候，可以使用反向切削的方式，這樣就使得熱伸長(zhǎng)問(wèn)題發(fā)生的幾率減小到最佳的水平。

3.2 誤差補(bǔ)償法

誤差補(bǔ)償法主要針對(duì)的是人為誤差，這種方式主要要通過(guò)人工的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)，加工人員要對(duì)整個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行有效的處理，這樣就可以將原來(lái)已經(jīng)產(chǎn)生的誤差降低到最小。比如在原始誤差出現(xiàn)很大變動(dòng)甚至出現(xiàn)了負(fù)值的時(shí)候，就可以采用這種方式對(duì)誤差進(jìn)行控制，保證加工的精確程度。

3.3 轉(zhuǎn)移原始誤差法

具體來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)移誤差法的原理是將工藝系統(tǒng)中的幾何誤差、受力變形或熱變形進(jìn)行轉(zhuǎn)移。 轉(zhuǎn)移的方法也有很多種，具體根據(jù)實(shí)際操作中的情況加以采用。

3.4 就地加工法

就地加工法通常也被人們稱為自身加工修配法，通常就是說(shuō)在對(duì)工件進(jìn)行加工和制作的過(guò)程中對(duì)一些比較重要的工件不要進(jìn)行深度的加工，裝配之后再對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的加工，但是再這一過(guò)程中產(chǎn)生誤差就會(huì)使得零件之間的配合受到一定的影響，這其中并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的聯(lián)系，只是對(duì)精度進(jìn)行控制，是很難解決的，采用這種方式就可以很好的對(duì)其進(jìn)行控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

萬(wàn)事萬(wàn)物都不能確保沒(méi)有一絲錯(cuò)誤的存在，產(chǎn)品的加工更是這樣。實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)加工中都允許有一定的損耗，但是若要生產(chǎn)出高質(zhì)量的機(jī)械加工零件，就要在機(jī)械加工的誤差原因上多下功夫，爭(zhēng)取從根源解決機(jī)械加工產(chǎn)品的誤差問(wèn)題，加工中采用有效的相應(yīng)措施對(duì)機(jī)件精準(zhǔn)度進(jìn)行保障。

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