加工前的誤差對加工精度的影響分析與研究

【摘 要】本文介紹影響零件的機械加工的因素，在此基礎上，對影響零件加工精度的因素進行了分析，制定科學合理的改善措施，以提高零件加工精度。

【關鍵詞】加工精度 影響因素 改善途徑

一、加工精度的評定

機器零件的加工質量是整臺機器質量的基礎，機器零件的加工質量一般用機械加工精度和加工表面質量兩個重要指標表示，它的高低將直接影響整臺機器的使用性能和壽命。隨著速度和負荷的提高以及自動化生產的需要，對機器性能的要求也不斷提高，因此對保證機器零件的加工精度尤為重要。

加工精度是零件加工后的實際幾何參數與理想幾何參數相符合的程度。符合程度越高，則加工精度越高。從機器的使用性能來看，沒有必要把零件做得絕對準確，只要與理想零件有一定的符合便能保證零件在機器中的使用。

二、影響機加工工件表面質量因素的分析

通過大量的生產實踐和實驗研究表明：影響機加工工件加工精度的因素很多，但我們為了說明問題的需要將影響機加工精度的因素分為加工前的誤差和加工后以及加工過程中的誤差。我們分析與研究的目的就是要通過研究和分析將這些誤差對零件加工精度的影響控制在一定范圍內或降至最小，以保證工件的加工精度要求，加工前的誤差主要包括：加工原理誤差、調整誤差、工件裝夾誤差及機床、夾具和刀具制造誤差，下面就機床、夾具和刀具制造誤差即工藝系統靜誤差以簡單的論述。

1. 機床的幾何誤差

加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸回轉誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。機床的磨損將使機床工作精度下降。

1）主軸回轉誤差

機床主軸是裝夾工件或刀具的基準，并將運動和動力傳給工件或刀具，主軸回轉誤差將直接影響被加工工件的精度。 主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動量。它可分解為徑向圓跳動、軸向竄動和角度擺動三種基本形式。

產生主軸徑向回轉誤差的主要原因有：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。但它們對主軸徑向回轉精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。

產生軸向竄動的主要原因是：主軸軸肩端面和軸承承載端面對主軸回轉軸線有垂直度誤差。 不同的加工方法，主軸回轉誤差所引起的加工誤差也不同。主軸回轉誤差產生的加工誤差。 a）徑向跳動：影響工件圓度； b）軸向竄動：影響軸向尺寸，加工螺紋時影響螺距值； c）角度擺動：影響圓柱度； 提高主軸回轉精度的措施：主要是要消除軸承的間隙。 適當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，對高速主軸部件進行平衡，對滾動軸承進行預緊等，均可提高機床主軸的回轉精度。

2）導軌誤差

導軌是機床上確定各機床部件相對位置關系的基準，也是機床運動的基準。車床導軌的精度要求主要有三個方面：在水平面內的直線度；在垂直面內的直線度；前后導軌的平行度（扭曲）。除了導軌本身的制造誤差外，導軌的不均勻磨損和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。導軌磨損是機床精度下降的主要原因之一。

3）傳動鏈誤差

傳動鏈誤差是指機床內聯系傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差。一般用傳動鏈末端元件的轉角誤差來衡量。 內聯系傳動鏈：兩端件之間的相對運動量有嚴格要求的傳動鏈，為內聯系傳動鏈。 例如：車削螺紋的加工，主軸與刀架的相對運動關系不能嚴格保證時，將直接影響螺距的精度。 減少傳動鏈傳動誤差的措施： a）減少傳動件的數目，縮短傳動鏈：傳動元件越少，傳動累積誤差就越小，傳動精度就越高。 b）傳動比越小，傳動元件的誤差對傳動精度的影響就越小：特別是傳動鏈尾端的傳動元件的傳動比越小，傳動鏈的傳動精度就越高。

2. 刀具的幾何誤差

刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。采用定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具加工時，刀具的制造誤差會直接影響工件的加工精度；而對一般刀具（如車刀等），其制造誤差對工件加工精度無直接影響。 任何刀具在切削過程中，都不可避免地要產生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀地改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨地刀具材料，合理地選用刀具幾何參數和切削用量，正確地刃磨刀具，正確地采用冷卻液等，均可有效地減少刀具地尺寸磨損。必要時還可采用補償裝置對刀具尺寸磨損進行自動補償。

3. 夾具的幾何誤差

夾具的作用時使工件相當于刀具和機床具有正確的位置，因此夾具的制造誤差對工件的加工精度（特別使位置精度）有很大影響。 夾具誤差包括：（1） 夾具各元件之間的位置誤差； （2） 夾具中各定位元件的磨損。

三、結語

由于工件的加工精度的保證是一綜合效果，我們還應從多方面考慮，影響加工精度的因素通常不是單一的，有時甚至相當復雜。在實際工藝工作中還要考慮三個方面的因素：一是在制定零件機加工工藝規程時要預計加工總誤差；二是綜合分析與解決加工中出現的加工質量問題；三是進一步探求并實施保證和提高加工精度的途徑。

【參考文獻】

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