高振雷

摘 要 在機(jī)械加工中，誤差是不可避免的，只有對誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能采取相應(yīng)的預(yù)防措施減少加工誤差，提高機(jī)械加工精度。本文簡單分析了機(jī)械加工容易產(chǎn)生誤差的主要原因，研究探討了提高機(jī)械加工精度的方法。

關(guān)鍵詞 機(jī)械加工 加工精度 因素分析 精度控制 加工誤差

中圖分類號：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1機(jī)械加工產(chǎn)生誤差的主要原因

1.1機(jī)床的幾何誤差

加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機(jī)床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差。機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。（1）主軸回轉(zhuǎn)誤差，機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運動和動力傳給工件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。（2）導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運動的基準(zhǔn)。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，也使造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。導(dǎo)軌磨損是機(jī)床精度下降的主要原因之一。（3）傳動鏈誤差，傳動鏈誤差是指傳動鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃釉g相對運動的誤差。一般用傳動鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。

1.2主軸回轉(zhuǎn)誤差

主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動量。產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。適當(dāng)提高主軸及箱體的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對高速主軸部件進(jìn)行平衡，對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度。

1.3導(dǎo)軌誤差

導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運動的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要有以下三個方面：在水平面內(nèi)的直線度；在垂直面內(nèi)的直線度；前后導(dǎo)軌的平行度（扭曲）。除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，也是造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。

1.4定位誤差

一是基準(zhǔn)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(zhǔn)稱為設(shè)計基準(zhǔn)。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(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對工件進(jìn)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(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，就會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)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(zhǔn)確，它們的實際尺寸（或位置）都允許在分別規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動。工件定位面與夾具定位元件共同構(gòu)成定位副，由于定位副制造得不準(zhǔn)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(zhǔn)確誤差。

1.5調(diào)整誤差

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

2提高機(jī)械加工精度的措施

2.1減少原始誤差

提高零件加工所使用機(jī)床的幾何精度，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. 刀具磨損. 內(nèi)應(yīng)力引起的變形. 測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。 為了提高機(jī)械加工精度，需對產(chǎn)生加工誤差的各項原始誤差進(jìn)行分析，根據(jù)不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。 對于精密零件的加工應(yīng)盡可能提高所使用精密機(jī)床的幾何精度。剛度和控制加工熱變形；對具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。

2.2補償原始誤差

誤差補償法，是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中的原始誤差 當(dāng)原始誤差是負(fù)值時人為的誤差就取正值，反之，取負(fù)值，并盡量使兩者大小相等；或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達(dá)到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

2.3轉(zhuǎn)移原始誤差

誤差轉(zhuǎn)移法實質(zhì)上是轉(zhuǎn)移工藝系統(tǒng)的幾何誤差 .受力變形和熱變形等。 誤差轉(zhuǎn)移法的實例很多： 如當(dāng)機(jī)床精度達(dá)不到零件加工要求時，常常不是一味提高機(jī)床精度，而是從工藝上或夾具上想辦法，創(chuàng)造條件，使機(jī)床的幾何誤差轉(zhuǎn)移到不影響加工精度的方面去。 如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度來保證，而是靠夾具保證。 當(dāng)機(jī)床主軸與工件之間用浮動聯(lián)接以后，機(jī)床主軸的原始誤差就被轉(zhuǎn)移掉了。

2.4均分原始誤差

在加工中，由于毛坯或上道工序誤差（以下統(tǒng)稱 “原始誤差”）的存在，往往造成本工序的加工誤差，或者由于工件材料性能改變，或者上道工序的工藝改變，引起原始誤差發(fā)生較大的變化，這種原始誤差的變化，對本工序的影響主要有兩種情況：誤差復(fù)映，引起本工序誤差；定位誤差擴(kuò)大，引起本工序誤差。解決這個問題，最好是采用分組調(diào)整均分誤差的辦法。 這種辦法的實質(zhì)就是把原始誤差按其大小均分為 n 組，每組毛坯誤差范圍就縮小為原來的1/n，然后按各組分別調(diào)整加工。

2.5均化原始誤差

對配合精度要求很高的軸和孔，常采用研磨工藝。 研具本身并不要求具有高精度，但它能在和工件作相對運動過程中對工件進(jìn)行微量切削，高點逐漸被磨掉最終使工件達(dá)到很高的精度。 這種表面間的摩擦和磨損的過程，就是誤差不斷減少的過程。 這就是誤差均化法。 它的實質(zhì)就是利用有密切聯(lián)系的表面相互比較，相互檢查從對比中找出差異，然后進(jìn)行相互修正或互為基準(zhǔn)加工，使工件被加工表面的誤差不斷縮小和均化。 在生產(chǎn)中，許多精密基準(zhǔn)件都是利用誤差均化法加工出來的。

2.6就地加工法

在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(guān)系，相當(dāng)復(fù)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，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(jī)械零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。

參考文獻(xiàn)

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