機械加工誤差分析與工藝改進

摘 要：機械加工不可避免的會產生誤差，而產品加工精度是衡量產品質量的重要標準，因而減小機械加工誤差對于機械加工產品而言至關重要。要想減小誤差，首要的便是對加工誤差進行分析，進而針對性地提出改進措施。因此本文結合實際的加工情況，分析影響機械加工精度的原因，并探究給出相應的解決措施，希望對有關從業人員有所幫助。

關鍵詞：加工誤差；精度；質量

1影響機械加工高精度的原因

1.1機械加工中機床標準誤差

工欲善其事必先利其器，對于機械加工而言，機床的精度對于加工質量的影響非常大。不同類型的機床、不同價格的機床其性能相差很大，這個是我們沒辦法改變的，但同一臺機床的加工精度會隨著長時間的使用而降低，這是我們研究的主要方向。機床使用過程中必然會出現磨損，進而造成加工精度降低，總結起來誤差主要來源于三個方面：一是導軌誤差，二是主軸回轉誤差，三是傳動鏈誤差。

機床導軌是機床刀具的運動軌道，導軌的精度直接影響刀具的加工位置，進而影響加工的精度。由于導軌與刀具引導裝置長時間摩擦會損壞導軌，而且引導裝置經常在導軌上快速移動，會產生大量的熱，會導致導軌發生一定的形變，進而產生誤差。主軸回轉是機床加工的主要運動，必須保證主軸的回轉精度，不能出現偏心，但是在加工時主軸會受到刀具的擠壓力，時間一長便會出現一定的偏心，影響回轉精度。傳動鏈誤差是指機床的動力傳導過程所產生的誤差，機床的動力源并不是直接傳遞到引導裝置，而需要經過一系列的傳動鏈，傳動鏈上的機構長時間磨損也會產生誤差。

1.2機械加工中刀具和夾具誤差

刀具是直接與工件接觸的，刀具的精度也影響著加工精度。刀具有很多切削刃和刀面，不同的切削刃和刀面的受力都不同，產生的形變也不同，并且在加工時刀具與工件之間會產生巨大的熱量，刀具也會產生一定的熱變形。此外不同的刀具所適合加工的材料也不相同，用同一把刀具加工性能差別很大的材料也會產生很大的刀具誤差。夾具是用來固定刀具的，然后夾具固定在引導裝置上，讓刀具、夾具和引導裝置三者之間成為一個整體。在加工過程中，刀具受力會產生振動，如果夾具與引導裝置之間固定不緊密或夾具本身發生形變，就會導致夾具誤差，影響加工精度。

1.3機械加工中定位誤差

一般工件需要加工多個面，不同面之間的關系可能是平行，可能是垂直，也可能并不接觸，為了保證各個加工面之間的位置精度，需要找一個加工的基準面，加工時以此基準面做定位對其他面進行加工。機械加工的定位誤差分為兩類：一是基準不重合誤差，二是定位副制造誤差。基準不重合誤差是指設計所采用的基準與實際加工所采用的基準并不相同，進而造成的誤差。定位副制造誤差指的是定位基準面本身的誤差，這里的基準面并不單單指平面，還包括曲面，甚至圓孔等，如果這些基準不準確，加工其他面的精度也就無從談起。

1.4受工藝影響引起的誤差

機械加工會按照工藝卡片上所規定的加工工序來進行加工。對于同一件工件的加工可以通過不同的工序完成，例如加工一個孔可以采用銑床也可以采用車床，甚至還可以采用鏜床和鉆床，不同的加工方式所產生的誤差并不相同。這里的誤差并不是單純指孔的加工誤差，還包括接下來加工所帶來的誤差，這是由于前一道工序會對后一道工序產生影響，因此采用不同的工藝其加工效果不同，若是采用的工藝不當，則會產生較大的誤差。

1.5機械加工中受熱變形引起誤差

機械加工不可避免的會產生大量的熱，而且為了保證加工效率，機床往往會長時間加工，并且采用較大的背吃刀量，這會導致加工時產生極大的熱量。加工時的熱量主要集中在刀具與工件之間，狹小的范圍內瞬間釋放巨大熱量會對工件和刀具產生很大影響。此外，加工時廢屑的溫度會非常高，如果廢屑附著在刀具上將會使刀具發生熱變形，甚至會使得刀具發生“淬火”，改變刀具的加工性能，從而引起加工誤差。

2提高機械加工精度的幾點措施

2.1.提高機床初始精度

要想保證加工精度首先要確保加工機床的精度，在機床的選擇上要盡可能選擇加工精度高，可靠性好，使用壽命長的機床。在機床的安裝和調試過程中要嚴格按照廠家標準執行，例如機床安裝的地面要保證水平度，車間要保證干凈無塵，機床的安裝和安裝完成后的調試都要讓廠家專業人員進行操作，并邀請廠家專家對加工時需要注意的事項進行講解，便于更好地使用機床。

2.2.采用誤差補償法提高精度

機械加工中有很多誤差無可避免，也就是所謂的系統誤差，對于這種誤差就需要采用誤差補償的方式。誤差補償簡單來說就是人為采用一些方式來補償加工誤差，例如在工件設計默認刀具加工是以點的形式，但實際上刀具具有一定的圓弧半徑，這二者之間相差了一個刀具的半徑，因此在實際加工時，加工參數要加上一個刀具半徑。除了刀具半徑補償一般還有刀具長度補償，刀具半徑補償還分為B刀補和C刀補等。

2.3.分組法降低誤差

同一批的毛坯其尺寸大不相同，有的會相差較大，對毛坯按尺寸進行分組，根據不同的組調整加工刀具和夾具，這樣可以保證同一組毛坯的加工精度，也可以提高加工效率。采用分組法加工本質上是為了減小毛坯的原始誤差，避免由于毛坯尺寸的不同而導致每次加工都要修改加工參數，縮短加工時間。此外同一組產品的尺寸相當，加工后的成品可以與標準尺寸進行對比，然后不斷修正，后面的工件加工精度將會大幅度提升。

2.4.移除法

機械加工中存在很多種類的誤差，誤差對于機械加工的精度的影響也可以按照敏感度分為敏感誤差和非敏感誤差，敏感誤差對于機械加工的精度的影響相對較大，而非敏感誤差對于機械加工的精度影響較小，所以在進行機械加工的時候可以采用移除法將敏感誤差的來源轉移到非敏感誤差的范疇，在進行機械加工的時候就可以增加加工精度，但是移除法在使用之前必須借助于大量經驗來確定如何轉移，以及轉移到什么部位等。

3結束語

機械加工是制造業的基礎，而制造業是國民經濟的根基，保證機械加工的精度對于促進制造業的發展乃至國家經濟的增長都具有重要意義。通過對機械加工中誤差的分析，確定誤差產生的原因，然后有針對性地提出應對措施，減小加工誤差，提升制造企業的企業競爭力，促進制造業的發展。我們還需要不斷地進行經驗總結和探索新工藝來減小加工誤差，提高我們產品的精度和質量，相信通過政府部門和制造行業的工作人員一起努力，能夠讓我國的機械加工精度和質量更上一層樓，屹立于世界之巔。

參考文獻：

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作者簡介：

張邱 ，1997.8.3，男，漢，籍貫： 湖北省武漢市 ，本科 .