普通機(jī)床加工誤差分析

摘 要：對(duì)誤差進(jìn)行有效分析及尋找改進(jìn)措施就成為加工企業(yè)的重要生產(chǎn)課題，本文著重分析了普通機(jī)床在加工過(guò)程中的誤差種類，并提出若干改進(jìn)措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)床加工 普通機(jī)床 誤差分析

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（a）-0062-01

機(jī)械加工過(guò)程中出現(xiàn)工件加工誤差是比較常見的問題，在加工過(guò)程中出現(xiàn)合理誤差也是可以被允許的。但是加工出現(xiàn)誤差畢竟是影響加工質(zhì)量及加工企業(yè)生產(chǎn)實(shí)力的問題。誤差較多的情況下還可能影響到整個(gè)企業(yè)的生存發(fā)展及未來(lái)規(guī)劃。如何控制加工誤差，提高加工質(zhì)量是機(jī)械加工的重要課題。

1 精度與誤差

所謂加工精度是指零件經(jīng)過(guò)加工之后其實(shí)際尺寸大小、形狀規(guī)格以及具體位置等幾何參數(shù)與加工圖紙上所要求的幾何參數(shù)之間的契合程度，契合程度越高，則精度越高，加工誤差也就越小。加工精度和加工誤差這兩個(gè)名詞都是在評(píng)價(jià)工件加工時(shí)使用的專用術(shù)語(yǔ)。

2 加工精度的具體內(nèi)容

加工精度在評(píng)測(cè)時(shí)一般要考慮三個(gè)方面的精度。首先是工件的尺寸精度，尺寸精度是指零件經(jīng)過(guò)加工之后在尺寸上與加工圖紙之間的相符程度，相符程度越高，尺寸精度也就越高。其次是形狀精度，這個(gè)指標(biāo)是對(duì)工件幾何形狀與理想幾何形狀之間的差距進(jìn)行評(píng)測(cè)，差距越小，精度越高。最后是位置精度，隨著現(xiàn)在對(duì)加工零件的要求越來(lái)越高，對(duì)于零件表面的相關(guān)位置也有了進(jìn)一步的要求，所以位置精度就是對(duì)零件表面相關(guān)位置與理想位置之間的差距進(jìn)行評(píng)測(cè)。要明確一點(diǎn)的是，只要是通過(guò)實(shí)際操作進(jìn)行的零件加工，其實(shí)際參數(shù)與理想?yún)?shù)之間都不可能做到百分百的一致，肯定會(huì)受到零件材質(zhì)、加工設(shè)備、加工工藝等多方面的影響，所以一般情況下只要誤差值小于或等于圖紙要求的公差范圍則即被認(rèn)定為保證了加工精度。

3 普通機(jī)床加工誤差具體分析

3.1 主軸誤差

主軸誤差主要是指主軸的徑向回轉(zhuǎn)誤差。產(chǎn)生此種誤差的主要原因有三個(gè)方面，首先是主軸內(nèi)軸頸的同軸弧度出現(xiàn)誤差，其次是主軸承本身存在的各種誤差；再次是主軸承之間在同軸弧度上面的誤差以及主軸承在繞度上的誤差等。在影響主軸承的回轉(zhuǎn)精度方面，主要有主軸承的誤差影響、軸承與軸承之間的間隙影響以及與軸承進(jìn)行配合的零件誤差影響等。

3.2 加工刀具的誤差

加工刀具的誤差主要是幾何誤差，零件加工需要使用加工刀具，而刀具本身在制造過(guò)程中如果具有誤差的話，將直接影響到零件加工過(guò)程中的加工精度控制。但也不是所有刀具自身的誤差都會(huì)影響到零件加工精度。對(duì)零件加工精度存在影響的主要有定尺寸刀具、成形刀具以及展成刀具三種，而一般功能的刀具則自身的誤差一般不會(huì)對(duì)零件的加工精度造成直接影響，如車刀等。

3.3 對(duì)刀誤差

是普通機(jī)床加工工藝中一個(gè)重要的操作環(huán)節(jié)。對(duì)刀的方法主要有三種：第一種是采用試切法進(jìn)行對(duì)刀；第二種是采用調(diào)整法進(jìn)行對(duì)刀；第三種是使用加工樣件或者使用對(duì)刀裝置進(jìn)行對(duì)刀。而目前第三種在實(shí)際工作中采用最多，采用對(duì)刀裝置進(jìn)行對(duì)刀能夠大大提升對(duì)刀速度以及降低操作復(fù)雜程度。對(duì)刀誤差就是指對(duì)刀過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，其種類分別有因?yàn)閷?duì)刀引導(dǎo)元件在制作過(guò)程中本身誤差造成的，有因?yàn)閷?duì)刀夾具在安裝過(guò)程中出現(xiàn)誤差造成的以及因?yàn)閷?dǎo)引元件自身的尺寸、形狀、位置等公差累計(jì)造成的。

3.4 由夾具導(dǎo)致的誤差

夾具在加工過(guò)程中起到非常重要的作用，夾具是讓刀具與機(jī)床保持正確合理位置的重要工具，因?yàn)閵A具導(dǎo)致的誤差主要成因有夾具本身在制造過(guò)程中存在誤差以及在夾具安裝過(guò)程中出現(xiàn)誤差等。夾具對(duì)于零件加工精度的影響非常重要，尤其是在銑削零件的時(shí)候，夾具的平行度就有非常高的要求，必須采取打百分表的方式來(lái)嚴(yán)格矯正。

3.5 加工過(guò)程中變形引起的誤差

（1）刀具與零件之間的相對(duì)位置變形。造成刀具與工件相對(duì)位置改變的原因主要有在加工過(guò)程中因?yàn)楦鞣N夾緊力、慣性力、重力以及切削力等作用，而讓機(jī)床出現(xiàn)變形，從而讓刀具與工件之間的相對(duì)位置發(fā)生改變，工件加工精度必然受到嚴(yán)重影響。

（2）工件剛度不足而引起的誤差。工件硬度取決于工件制造的材質(zhì)。普通觸覺及壓力一般來(lái)說(shuō)感覺不出工件硬度存在什么樣的問題，但是工件在機(jī)床上接受加工的時(shí)候會(huì)接受到各方面所施加的力量，尤其是切削力對(duì)其影響最為明顯，如果工件自身剛度不足，就可能產(chǎn)生變形，工件變形的情況之下進(jìn)行加工，必然造成加工精度產(chǎn)生極大誤差。

（3）因?yàn)閵A緊力而引起變形從而導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。這種誤差的出現(xiàn)主要由工件剛度不足或者夾具的夾緊力施力方向錯(cuò)誤以及施力點(diǎn)選擇不當(dāng)?shù)葞讉€(gè)方面造成。此種情況下同樣會(huì)引起工件變形從而影響到工件加工的精度把握。

3.6 受熱引起誤差

普通機(jī)床在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，由于各種力量的施加以及摩擦和周圍環(huán)境的影響，會(huì)讓機(jī)床溫度產(chǎn)生明顯變化。如切削過(guò)程中切削力會(huì)因?yàn)槟Σ赁D(zhuǎn)變?yōu)榍邢鳠帷８鞣N液壓系統(tǒng)以及電子轉(zhuǎn)動(dòng)和馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)等工作過(guò)程中也會(huì)因?yàn)槟芰肯亩a(chǎn)生熱能。還有就是機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中各種零件、齒輪、離合器等在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也會(huì)因?yàn)橄嗷ツΣ炼a(chǎn)生大量熱力散發(fā)，這些熱量集中起來(lái)就很有可能導(dǎo)致機(jī)床的受熱變形，從而嚴(yán)重影響工件加工精度的有效控制。

4 加工誤差情況的改善建議

雖然普通機(jī)床在工件加工過(guò)程中產(chǎn)生誤差是被允許的，但是努力提升加工精度從而提升加工工藝及技術(shù)水平，為企業(yè)謀得更大發(fā)展空間和市場(chǎng)份額卻也是現(xiàn)代加工企業(yè)的發(fā)展之道。所以最大限度減少誤差產(chǎn)生就成為了我們應(yīng)該努力的方向。在加工誤差改善問題上可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行思考。

4.1 主軸承部分的改進(jìn)

主軸承及相關(guān)部件的制造精度直接影響到加工的精度和總體效果，所以必須從主軸承及配件的制造精度上下手，提升制造精度，然后要加強(qiáng)對(duì)滾動(dòng)軸承的預(yù)緊工作，保證主軸承在回轉(zhuǎn)過(guò)程中即便產(chǎn)生一定誤差也不會(huì)反映到工件上面，從而保證工件加工的精確程度。

4.2 刀具的正確選擇與使用

刀具是工件加工的重要工具，為了提升工件加工的精確程度，首先必須在刀具選擇上面下足功夫，比如選擇新型的耐磨材質(zhì)制造的刀具，并且要根據(jù)加工的具體情況對(duì)刀具的幾何參數(shù)及用量進(jìn)行選擇。然后還要在刀具使用之前進(jìn)行正確的預(yù)處理工作，從而最大限度減少刀具在具體使用過(guò)程中的磨損，保證工件加工精度。

此外還有對(duì)工件材質(zhì)的正確選擇以及對(duì)加工過(guò)程中可能產(chǎn)生的熱量進(jìn)行預(yù)測(cè)，并采用有效辦法對(duì)熱量產(chǎn)生的變形進(jìn)行阻止。最后，零件在一次裝夾中，盡可能使用同一把刀具完成較多的加工表面，以減少換刀次數(shù)，簡(jiǎn)化加工路線，從而避免因?yàn)榛鶞?zhǔn)不重合而的誤差。

加工誤差降低對(duì)加工企業(yè)的生存發(fā)展具有重要意義，因此，必須不斷改善加工質(zhì)量，提高加工精度。

參考文獻(xiàn)

[1]李玉平.機(jī)械加工誤差的分析[J].新余高專學(xué)報(bào)，2011（4）.

[2]何少平，李國(guó)順，舒金波.機(jī)械結(jié)構(gòu)工藝性[M].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2004.