機床機械加工誤差產生的原因剖析

仄士春

摘 要：機床機械加工是工業中的重要項目，機床機械加工生產中容易出現誤差，也就是機械零部件實際尺寸偏離理想尺寸的數值要求，造成機床機械加工生產誤差的原因很多，影響了機床機械加工的過程。本文主要以機床機械加工為研究對象，分析生產中誤差產生的幾點原因。

關鍵詞：機床；機械；加工；誤差

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.040

機床機械加工在制造行業中的應用越來越廣泛，機床機械加工的效率比較高，對加工精度有著明確的要求，隨著機床機械加工行業的發展，機床機械加工中產生了諸多誤差，為了提高機床機械的加工精度，應該了解引起加工誤差的原因，在此基礎上補償誤差，最大化的降低機床機械加工生產中的誤差。

1 誤差影響

機床是機械制造加工的母機，機床與機械制造的質量、性能存在密切的關系，機床加工時涉及到多種運動，根據位置關系完成機床機械制造[1]，實際生產中不能忽視誤差的影響，誤差會破壞機床加工的過程，導致工件不符合設計的標準，降低了機床加工生產的合格率。

2 誤差原因

本文結合機床機械生產加工的過程，分析生產中引起誤差的幾點原因，具體分析如下：

（1）制造誤差。制造誤差是指機床機械制造流程中產生的誤差，主要表現在3個方面，分別是：1）回轉誤差，此類誤差出現在主軸位置，機床機械制造中軸承引起了回轉誤差，主軸之間會瞬間產生誤差，軸承、同軸度、主軸繞度等均是制造誤差的來源，回轉誤差是一類變動性的誤差，其在機床機械生產干預了零件的精度[2]；2）導軌誤差，機床機械制造生產中有一定的位置關系，當位置關系出現誤差時就會產生導軌誤差，導軌誤差后會出現不均勻磨損、傳動偏位的問題；3）傳動鏈誤差，機床中傳動鏈開始端、末尾端的傳動元件相對運動時發生了誤差，導致機床生產的元件上有裝配誤差，影響了機床制造的過程。

（2）刀具誤差。機床機械生產中的刀具存在磨損問題，刀具磨損后就會產生誤差，刀具加工零部件時改變了實際的尺寸、形狀[3]。機床機械制造生產中刀具不同引起的誤差也不同，普通刀具的誤差對零部件的影響比較小，誤差均可控制在規定的范圍內，而定制刀具誤差的影響不能忽視，一旦定制刀具本身有磨損、變形等問題就會影響零部件生產的精度尺寸。

（3）夾具誤差。夾具在機床機械生產中起到了固定的作用，其可明確規定好生產設備的對應位置，夾具誤差對零部件生產的影響比較大，夾具誤差會破壞工件的固定位置，致使機床和刀具偏位而出現了幾何誤差。

（4）工藝誤差。機床機械加工工藝的誤差原因有：1）工件剛度，機床加工的工件剛度稍低，機床機械刀具切削工件會產生一定的受力，當工件剛度偏低不能支撐切削受力時會引起工件變形誤差；2）刀具剛度，車刀在機床機械加工中的剛度變形是可以忽略的，其影響不大，刀具剛度誤差中影響最大的是刀桿受力，刀桿受力誤差對工件孔位的加工影響較為明顯，尤其是直徑偏小的孔，降低了工件孔的精度；3）機床部件剛度，多種部件組成了加工機床，機床部件的尺寸需采用實驗測定的方法確定，實際機床部件的剛度、表面摩擦力等因素都會引起加工誤差。

（5）定位誤差。機床機械生產加工零部件時需要在工件上選擇合適的要素點，要素點作為加工生產的定位基準，如果定位基準與設計基準不符合就會在生產中出現定位誤差，主要表現為不重合誤差。定位誤差中還包括定位副問題，定位副制造有不準確的間隙，導致加工工件產生了最大位置變化，無法保障工件定位的準確度。

（6）應力誤差。加工部件內部存在內應力，在機床機械加工中會產生外部作用力，外力作用在加工部件上促使內部應力出現了不穩定的情況，內應力由高能向低能轉換，逐漸趨向于穩定狀態，此時就會產生內應力誤差。

3 誤差補償

根據上文中機床機械加工中誤差產生的原因，分析誤差補償的相關方法，具體操作如下：

（1）靜態補償。機床機械制造誤差中的靜態補償是一類基礎措施，主要是在機床加工程序中增加硬件結構，在外力的作用下控制方向上的誤差，致力于減少誤差[4]。例如：機床機械中加工螺絲部件，使用螺距校正尺控制螺絲的間距，平衡螺絲間距參數，完成平衡補償的工作。靜態補償既可以作為獨立的誤差控制方法，也可以與其他方法結合，完成機床機械制造中的誤差補償。

（2）動態補償。動態補償應該與靜態補償方法結合使用，兩種方法結合能夠拓寬動態補償在機床機械加工制造中的使用范圍。例如：機床切削工藝中，機床空間位置會根據機床位置發生改變，此類方法可以根據實際情況給出補償量，完成實時的反饋補償，誤差補償時控制了切削的熱量、溫度等參數，完成了實時補償。

（3）進給補償。機床機械生產誤差控制中的進給補償，主要是依靠進給伺服系統完成的補償。進給補償在機床驅動系統中的傳動裝置上給出控制標準，完善機床加工的軌跡，控制好軌跡正反兩個方向的運動，加工精度能夠達到0.1μm，伺服系統能夠為機床誤差補償提供開環控制、閉環控制的方法，通過伺服電機的轉速降低誤差量。

（4）坐標補償。坐標補償在機床機械生產加工中，利用數控系統對照設計的參照位置，按照坐標原點反饋出實時誤差，數控機床中的坐標補償可以采用誤差校對的方法進行控制，當發生誤差時坐標補償就可以重新設置參照數據，此類方法適用于三軸坐標類的數控機床中，固定好機床機械的加工數據，給出軟件補償結果，有效控制機床生產的誤差。

4 結束語

誤差是機床機械生產加工中不能忽視的因素，誤差對機床機械生產的影響比較大，結合機床機械的生產過程采取誤差補償的方法，降低誤差對機床機械生產加工的影響，完善加工的過程。誤差補償可以提高機床機械生產的準確度，滿足零部件的應用需求。

參考文獻：

[1]徐鳳亮，李多祥.數控機床生產加工誤差的原因及其改善措施[J].中國設備工程，2017（08）：64-65.

[2]凌海峰.淺析普通機床加工誤差[J].科技資訊，2016，14（24）：60-61.

[3]龍素麗.數控機床加工誤差產生的原因及對策[J].河北農機，2016

（08）：62.

[4]董魏巍.數控機床加工誤差產生的原因及對策[J].黑龍江科學，

2014，5（01）：168.