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1機(jī)械加工精度的影響因素

1.1幾何誤差對加工精度的影響

1.1.1調(diào)整誤差。在機(jī)械加工的過程中，加工機(jī)械所需要的夾具、刀具和機(jī)床在對機(jī)械零件進(jìn)行加工的過程中會(huì)產(chǎn)生誤差，需要對誤差進(jìn)行調(diào)整，但是在調(diào)整的過程中并不能保證完全到位，也可能出現(xiàn)誤差。調(diào)整過程中因方法的不同也會(huì)導(dǎo)致不同誤差的出現(xiàn)，誤差的出現(xiàn)受到許多因素的影響，因而在研究調(diào)整誤差時(shí)需要結(jié)合具體的調(diào)整方式。

1.1.2制造誤差。在機(jī)械加工中，刀具制造的精度和工作的環(huán)境會(huì)對加工的精度造成影響。但是產(chǎn)品加工的精度不會(huì)因?yàn)閱稳械兜闹苯佑绊懀慵某叽绾蛶缀涡螤顣?huì)在加工過程中因本身的磨損而改變，因此，在對機(jī)械零部件進(jìn)行加工時(shí)需要檢查刀具本身是否存在制作方面的誤差。

1.1.3機(jī)床自身幾何誤差。機(jī)床自身幾何誤差主要是安裝誤差、制造誤差和磨損誤差等幾種常見的誤差，其中，制造誤差是最大的誤差。機(jī)床自身的三種基本誤差為導(dǎo)軌誤差、傳動(dòng)鏈誤差和主軸回轉(zhuǎn)誤差。導(dǎo)軌誤差，導(dǎo)軌出現(xiàn)誤差將會(huì)明顯作用于加工的精度，出現(xiàn)直線度誤差、扭曲度誤差、相互位置誤差等，為了減少導(dǎo)軌誤差，可以從材料、潤滑、保護(hù)裝置、結(jié)構(gòu)等方面著手；傳動(dòng)鏈誤差，該誤差出現(xiàn)的原因主要是因?yàn)榘惭b傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，制造和后續(xù)作業(yè)等條件下因磨損導(dǎo)致的，出現(xiàn)先后運(yùn)動(dòng)誤差。實(shí)驗(yàn)表明，減少傳動(dòng)鏈部件數(shù)量和縮短傳動(dòng)鏈可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)誤差數(shù)值量的減少；主軸回轉(zhuǎn)誤差，回轉(zhuǎn)誤差會(huì)影響產(chǎn)品加工表面的形狀，部件因角度擺動(dòng)出現(xiàn)圓柱度誤差，部件端受軸向竄動(dòng)會(huì)有平面度誤差，但斷面不會(huì)受其影響。

1.2工藝受力變形對加工精度的影響機(jī)械零部件加工過程中因傳動(dòng)力、重力、切削力等作用會(huì)導(dǎo)致變形，變形會(huì)引起刀具和加工工具相對位置產(chǎn)生變化，從而導(dǎo)致零部件在加工過程中幾何形狀和尺寸出現(xiàn)誤差。外圓車刀具有較大的剛度，而刀桿的剛度相對弱，由于二者的剛度不一致，當(dāng)受力時(shí)，刀桿容易發(fā)生變形。此外，機(jī)床部件的剛度也會(huì)對加工零件產(chǎn)生影響，而其影響的程度只能通過實(shí)驗(yàn)得知。

1.3加工精度受工藝系統(tǒng)熱變形的影響機(jī)械加工的工藝系統(tǒng)在受熱作用時(shí)，會(huì)發(fā)生變形，尤其是存在比較劇烈的溫差時(shí)，對工具自身運(yùn)動(dòng)與幾何關(guān)系會(huì)產(chǎn)生比較大的破壞作用。控制好加工的熱影響對于精度有積極的意義。加工工藝的變形主要包含三種：工件熱變形、機(jī)床熱變形和刀具熱變形。如果所需加工的零件的長度長，而精度要求高時(shí)，工件的熱變形對精度的影響是最為明顯的。工件加工時(shí)，經(jīng)常在單面進(jìn)行切削，由于存在溫差，會(huì)導(dǎo)致工件的隆起，產(chǎn)生較大的誤差。而加工中將隆起的部分削平，當(dāng)溫度降低之后，削平的部位又會(huì)出現(xiàn)收縮，有凹槽，導(dǎo)致較大的平面誤差度。經(jīng)過試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析得出，對于此類問題最為常用的方式是加入切削液，對溫差進(jìn)行補(bǔ)償，盡量降低加工時(shí)零件表面的溫度。

1.4加工精度受定位誤差的影響機(jī)械加工過程中會(huì)涉及到很多工藝定位，定位過程中如果定位不標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生誤差也會(huì)對機(jī)械加工的精度造成影響。機(jī)械加工工藝定位大體上有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)，這兩種基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。在對零部件進(jìn)行加工的時(shí)候需要選擇零部件的多種幾何參數(shù)作為加工過程中的定位基準(zhǔn)，如果選擇的定位基準(zhǔn)不符合設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，就會(huì)因基準(zhǔn)不重合而出現(xiàn)誤差，現(xiàn)實(shí)制造過程中一般機(jī)床上的定位元件因各種條件的限制不可能和基本尺寸絕對吻合，定位元件的實(shí)際尺寸和位置允許有一定的變動(dòng)幅度，定位幅度過大或者定位不準(zhǔn)確就會(huì)造成定位誤差。

1.5加工精度受加工原理的影響機(jī)械加工的過程中由于采取了近似加工法，近似傳動(dòng)法或近似刀具輪廓而產(chǎn)生的加工誤差稱之為加工原理誤差。很多時(shí)候?yàn)榱说玫揭蟮墓ぜ砻?，在?shí)際加工過程中，工藝師會(huì)在工件或刀具的運(yùn)動(dòng)之間建立一定的關(guān)聯(lián)。理論上來說要采用完全準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，但是實(shí)際生產(chǎn)中由于完全準(zhǔn)確的加工原理會(huì)導(dǎo)致機(jī)床或夾具制造極為復(fù)雜，使得制造工藝極為復(fù)雜而難以滿足現(xiàn)實(shí)條件，基本上不可能做得到，這就是近似加工運(yùn)動(dòng)誤差。

2改進(jìn)機(jī)械加工精度的誤差

抵消法采取抵消法或者補(bǔ)償法抵消和補(bǔ)償原來的系統(tǒng)誤差，從而減少零部件的加工誤差，提高零部件的加工精度，這種方法稱之為誤差抵消法。如果原始的誤差為負(fù)值，那么人工產(chǎn)生的誤差就要取正值，反之則取負(fù)值，這兩種做法的目的就是為了相互補(bǔ)償原來的系統(tǒng)誤差，使得兩者大小相等，除此之外，利用一種原始誤差抵消另一種原始誤差就是通過相互抵消的方式減少加工的誤差，提高零部件的加工精度。

2.1平均原始的誤差有些精度要求很高的零件，可以通過加工使得零件的加工表面的原始誤差均勻化。對經(jīng)過工具的表面和工件給予檢查和比較，進(jìn)而找出其中的差異，在對零件進(jìn)行修正或者按照基準(zhǔn)進(jìn)行加工，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，直尺、端齒分度盤和平板等都是采用將原始誤差平均化的原理來加工。

2.2轉(zhuǎn)移原始的誤差將機(jī)械零件的原始誤差從敏感方向的誤差轉(zhuǎn)化到非敏感方向的誤差，進(jìn)而達(dá)到將機(jī)械工藝的受力變形、幾何誤差以及熱變形等原始誤差轉(zhuǎn)移。原始的誤差能否直接的在加工誤差上反映出來，是否能夠提高零件的精度，決定于其是否在誤差的敏感方向上。

2.3減少原始的誤差機(jī)械加工精度和量具和夾具的本身精度的提高，減少加工工藝系統(tǒng)的受熱、受力和刀具的磨損以及測量誤差，采取措施降低原始的誤差。所以如果想要提高機(jī)械的加工精度，就要對各個(gè)原始誤差都進(jìn)行研究，對于不同的誤差采用不同的方式進(jìn)行解決。對于有固定形狀的零件的加工，要減少刀具安裝和刀具的具體形狀的誤差，對于一些很精密的零件的加工，要提高所用的精密機(jī)床的剛度以及精度。

2.4分化原始誤差法分化原始誤差的方法能夠有效地提高零部件的加工精度，從誤差的反映規(guī)律來看，一般將毛坯上的工件的幾何尺寸根據(jù)具體的情況分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組尺寸的范圍可以被縮小，然后依據(jù)具體的誤差來調(diào)試工件的正確位置，縮小整批的工件的分散范圍。

2.5均化原始誤差法對于要求加工配合精度很高的軸和孔的加工過程中一般采用研磨方式，研磨工藝本身精度并不高，但是卻能通過與工件做相對運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過研磨對工件進(jìn)行微量的切削，使得工件達(dá)到很高的精度，當(dāng)然，研磨工具也相應(yīng)地被工件磨去一部分，這種表面之間的摩擦和磨損是一種不斷減小誤差的過程，這個(gè)方法就是均化原始誤差法，既能提高零部件的加工進(jìn)度，又能提高磨具自身的精度，這種方法的實(shí)質(zhì)就是兩個(gè)相互作用的表面進(jìn)行比較和檢查，然后找出兩者之間的差異，并互為基礎(chǔ)，進(jìn)行修正，不斷縮小和分化零部件表面的誤差。

3結(jié)語

我國的機(jī)械制造業(yè)迅速發(fā)展以及國家對于各種機(jī)械零件日益增加的需求，對于機(jī)械的加工行業(yè)的精度提出了更高的挑戰(zhàn)。在機(jī)械加工的過程中可以采取一些措施來降低能量的消耗進(jìn)而提高機(jī)械加工的精度，比如選用合適的工裝、適宜的調(diào)節(jié)機(jī)械加工的工藝路線、合理的增加生產(chǎn)工序等。但是機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的誤差是很難避免的，會(huì)改變工件和刀具等在切削的運(yùn)動(dòng)過程中的位置變動(dòng)，所以必須對產(chǎn)生誤差的具體原因進(jìn)行分析研究，才能找到提高機(jī)械加工精度的方法，研究機(jī)械的加工精度的提高措施，對于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展以及目前的市場需要具有重要意義。

作者：魏杰單位：遼寧建筑職業(yè)學(xué)院