試論提高機械加工精度的措施

摘 要：分析機械加工存在誤差的主要原因，然后提出提高機械加工精度的措施。

關鍵詞：機械加工；精度；誤差

制作精準度就是制作后的工件表面的實際尺寸、外形以及位置和圖紙要求的條件相符情況。在機器制作過程中，肯定會存在誤差，不過誤差一定要許可的范疇內。經過對誤差的解析，了解其存在的聯系，進而使用相關的技術降低制作誤差，提升制作精準度。

1 機械加工產生誤差主要原因

1.1 主軸回轉誤差

主軸回轉差異是主軸在運動的過程中回轉時和實際回轉標準之間的差異。造成主軸回轉過程中差異的關鍵因素是：軸承自身存在的差異、軸承和軸承之間存在的差異、主軸各個軸段之間存在的差異以及主軸繞度。恰當的提升主軸還有箱體生產的精準度，采用高精準度的軸承，提升主軸各個工件的精準性，均衡各個高速度運轉的主要工件，對轉動軸承提前進行緊固，都能夠提升主軸回轉的精準度。

1.2 導軌誤差

滑軌的主要功能是判斷機床工件裝置位置的根本標準，同時也是機床工作的基本標準。影響機床滑軌的關鍵因素主要有三點：在橫向位置的直線程度；在豎直面內的直線精準度；前后滑軌的扭曲性。產生滑軌差異的關鍵原因，除去滑軌自身的生產差異之外，還有滑軌的不勻稱損傷以及裝置品質。

1.3 傳動鏈誤差

傳動鏈的傳動誤差是指內聯系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環節的制造和裝配誤差，以及使用過程中的磨損所引起。

1.4 刀具的幾何誤差

無論什么種類的刀具在切削時，都會帶來不同程度的損傷，同時也會對刀具的形狀以及大小產生影響。根據工作情況使用適合的制作刀具材質、選擇適合的刀具形狀以及切削用量、正確使用冷卻物質，都能夠在很大程度上降低刀具的損傷情況。需要時也可以使用補償設備對刀具損傷的位置開展主動補償。

1.5 定位誤差

第一，標準不相符差異。設計標準：在設計過程中，根據零件在機器中的位置、作用，為了保證其使用性能而確定的標準。工藝基準：根據零件的加工工藝過程，為方便裝卡定位而確定的標準。使用機床制作工件的時候，盡量使用工件的眾多形狀當做制作時的定位標準，假如使用的定位標準和策劃標準不相符，制作出的工件也會存在偏差。第二，定位副加工不精確差異。固定工件的機械上定位工件大多會存在偏差，制作標準都允許在標準范圍內存在一些差異，但不能超過規定的差異。配件的定位面和固定工件的機械儀器組成定位副，因為定位副生產的差異與定位副之間存在的變動，稱作定位副生產不精確差異。

1.6 工藝系統受力變形產生的誤差

第一，配件剛度。工藝體系中假如配件的剛度針對機場設備、固定配件的機械、刀具來講較低，進行切削工作時，因為配件剛度較低，會出現變形的現象。

第二，刀具剛度。使用外圓車刀時，在配件表面法線上的剛度強，對外形變化的影響很小。鏜空隙不大的孔時，刀桿剛度不高，刀桿因受力形狀發生變化，對制作內孔的精準度產生影響。

第三，機床部分的剛度。機床部分是很多配件構成的，機床部分的剛度直到現在也沒有找到適宜的簡單的計算方式，現在大多是使用試驗的方式進行測量機床部分的剛度。形狀的變化和載重不成正比，增加載重與卸掉載重的曲線不吻合，卸掉載重的曲線在增加載重曲線的后面。這兩個曲線之間的部分正是在增加以及卸掉載重過程中使用的能量，主要耗費在摩擦力以及變形力上；初次卸掉載重之后，之前載重所產生的變形不能復還，這就表示有變形情況留存，反復多次這種情況之后，兩條曲線才能吻合，這表示殘余變形已慢慢的接近于零。

1.7 工藝系統受熱變形引起的誤差

工藝系統熱變形對加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時可占工件總誤差的50%。機床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會逐漸升高，同時它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質和空間散發熱量。

1.8 調整誤差

在使用機床生產的每一個步驟中，都要對生產設備部件進行調整。因為調整的精準度并非很高，所以肯定會因調整存在差異。在設備部件中，配件、刀具在機床上的并沒有固定的位置，是要經過相互調整來達到標準的。如果機床、固定工件的機械、刀具以及工件毛坯都已經達到要求的標準了，調整存在的差異，對制造工件的精準度有著關鍵的影響。

1.9 測量誤差

零件在加工時或加工后進行測量時，由于測量方法、量具精度以及工件和主客觀因素都直接影響測量精度。

2 提高機械加工精度的措施

2.1 減少原始誤差

提升工件制作時所運用的機床的形狀、尺寸、位置的精準度，提升量具、固定工件的機械和工具自身的精準度，掌控好加工工藝中的受力、消耗、內應力亦或加熱形狀的改變、測試差異等都能夠降低原始差異。為了提升機床制作的精準度，要對影響精準度的因素開展解析，按照不一樣的狀況對導致制作差異的關鍵原始差異使用不一樣的方式進行處理。針對精準配件的制作盡量提升其運用精準機床的形狀、位置、尺寸精度以及剛度與掌控制作熱變形；針對擁有成型表面的配件制作，盡可能的降低成型刀具外形差異以及裝置刀具的差異。

2.2 誤差補償法

對工藝系統的一些原始誤差，可采取誤差補償的方法以控制其對零件加工誤差的影響。

2.2.1 誤差補償法：此法是人為地造出一種新的原始誤差，從而補償或抵消原來工藝系統中固有的原始誤差，達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

2.2.2 誤差抵消法：利用原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消原有原始誤差或另一種原始誤差。

2.3 分化或均化原始誤差

為了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始誤差的方法。對加工精度要求高的零件表面，還可以采取在不斷試切加工過程中，逐步均化原始誤差的方法。

2.3.1 分化原始誤差（分組）法：根據誤差反映規律，將毛坯或上道工序的工件尺寸經測量按大小分為n組，每組工件的尺寸范圍就縮減為原來的1/n。然后按各組的誤差范圍分別調整刀具相對工件的準確位置，使各組工件的尺寸分散范圍中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范圍大大縮小。

2.3.2 均化原始誤差：此法過程為通過加工使被加工表面原有誤差不斷縮小和平均化的過程。均化的原理就是通過有密切聯系的工件或工具表面的相互比較和檢查，從中找出它們之間的差異，然后再進行相互修正加工或基準加工。

2.4 轉移原始誤差

這種方式的本質其實就是把原始差異從差異敏感的地方置換到差異不敏感的地方上。置換原始差異到不敏感位置。任何原始差異在配件制作差異上的影響狀況和是不是在敏感位置有著直接聯系。如果在制作中想方設法的把差異置換到不敏感的位置，就能夠在很大程度上提升配件的精準度。置換原始差異到對配件精準度沒有影響的位置。

3 結束語

在機器制作中，肯定會存在差異，對造成差異的緣由開展具體的解析，才能夠設法降低制作差異，提升機器制作的精準度。

參考文獻

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