摘要：機械加工精度對機械的質量和使用壽命有著重要的影響，可以說，機械加工精度是機械質量的決定性因素。文章對機械加工工藝流程要點進行了闡述，還對機械加工的精度進行分析和研究，探討改進機械加工精度的具體措施，這對于工程的實踐有積極的指導作用。

關鍵詞：機械加工精度；工藝措施；機械質量；流程要點；幾何誤差 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH161 文章編號：1009-2374（2015）05-0039-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0352

我國作為制造業(yè)大國，機械加工每年貢獻的產值非常巨大，但是機械加工的精度參差不齊，與西方發(fā)達國家相比，存在一定的差距。當前我國要實現產業(yè)的升級轉型，從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉型，需要改善加工的精度，研究機械加工工藝對加工精度的影響。

1 機械加工精度的影響因素

1.1 幾何誤差對加工精度的影響

1.1.1 調整誤差。在機械加工的過程中，加工機械所需要的夾具、刀具和機床在對機械零件進行加工的過程中會產生誤差，需要對誤差進行調整，但是在調整的過程中并不能保證完全到位，也可能出現誤差。調整過程中因方法的不同也會導致不同誤差的出現，誤差的出現受到許多因素的影響，因而在研究調整誤差時需要結合具體的調整方式。

1.1.2 制造誤差。在機械加工中，刀具制造的精度和工作的環(huán)境會對加工的精度造成影響。但是產品加工的精度不會因為單刃刀的直接影響，零件的尺寸和幾何形狀會在加工過程中因本身的磨損而改變，因此，在對機械零部件進行加工時需要檢查刀具本身是否存在制作方面的誤差。

1.1.3 機床自身幾何誤差。機床自身幾何誤差主要是安裝誤差、制造誤差和磨損誤差等幾種常見的誤差，其中，制造誤差是最大的誤差。機床自身的三種基本誤差為導軌誤差、傳動鏈誤差和主軸回轉誤差。導軌誤差，導軌出現誤差將會明顯作用于加工的精度，出現直線度誤差、扭曲度誤差、相互位置誤差等，為了減少導軌誤差，可以從材料、潤滑、保護裝置、結構等方面著手；傳動鏈誤差，該誤差出現的原因主要是因為安裝傳動機構，制造和后續(xù)作業(yè)等條件下因磨損導致的，出現先后運動誤差。實驗表明，減少傳動鏈部件數量和縮短傳動鏈可以實現傳動誤差數值量的減少；主軸回轉誤差，回轉誤差會影響產品加工表面的形狀，部件因角度擺動出現圓柱度誤差，部件端受軸向竄動會有平面度誤差，但斷面不會受其影響。

1.2 工藝受力變形對加工精度的影響

機械零部件加工過程中因傳動力、重力、切削力等作用會導致變形，變形會引起刀具和加工工具相對位置產生變化，從而導致零部件在加工過程中幾何形狀和尺寸出現誤差。外圓車刀具有較大的剛度，而刀桿的剛度相對弱，由于二者的剛度不一致，當受力時，刀桿容易發(fā)生變形。此外，機床部件的剛度也會對加工零件產生影響，而其影響的程度只能通過實驗得知。

圖1 為受力變形對工件精度的影響

1.3 加工精度受工藝系統(tǒng)熱變形的影響

機械加工的工藝系統(tǒng)在受熱作用時，會發(fā)生變形，尤其是存在比較劇烈的溫差時，對工具自身運動與幾何關系會產生比較大的破壞作用?？刂坪眉庸さ臒嵊绊憣τ诰扔蟹e極的意義。加工工藝的變形主要包含三種：工件熱變形、機床熱變形和刀具熱變形。如果所需加工的零件的長度長，而精度要求高時，工件的熱變形對精度的影響是最為明顯的。工件加工時，經常在單面進行切削，由于存在溫差，會導致工件的隆起，產生較大的誤差。而加工中將隆起的部分削平，當溫度降低之后，削平的部位又會出現收縮，有凹槽，導致較大的平面誤差度。經過試驗和實踐經驗分析得出，對于此類問題最為常用的方式是加入切削液，對溫差進行補償，盡量降低加工時零件表面的溫度。

1.4 加工精度受定位誤差的影響

機械加工過程中會涉及到很多工藝定位，定位過程中如果定位不標準產生誤差也會對機械加工的精度造成影響。機械加工工藝定位大體上有設計基準和工序基準，這兩種基準稱為定位基準。在對零部件進行加工的時候需要選擇零部件的多種幾何參數作為加工過程中的定位基準，如果選擇的定位基準不符合設計基準，就會因基準不重合而出現誤差，現實制造過程中一般機床上的定位元件因各種條件的限制不可能和基本尺寸絕對吻合，定位元件的實際尺寸和位置允許有一定的變動幅度，定位幅度過大或者定位不準確就會造成定位誤差。

1.5 加工精度受加工原理的影響

機械加工的過程中由于采取了近似加工法，近似傳動法或近似刀具輪廓而產生的加工誤差稱之為加工原理誤差。很多時候為了得到要求的工件表面，在實際加工過程中，工藝師會在工件或刀具的運動之間建立一定的關聯。理論上來說要采用完全準確的運動聯系，但是實際生產中由于完全準確的加工原理會導致機床或夾具制造極為復雜，使得制造工藝極為復雜而難以滿足現實條件，基本上不可能做得到，這就是近似加工運動誤差。

2 改進機械加工精度的誤差抵消法

采取抵消法或者補償法抵消和補償原來的系統(tǒng)誤差，從而減少零部件的加工誤差，提高零部件的加工精度，這種方法稱之為誤差抵消法。如果原始的誤差為負值，那么人工產生的誤差就要取正值，反之則取負值，這兩種做法的目的就是為了相互補償原來的系統(tǒng)誤差，使得兩者大小相等，除此之外，利用一種原始誤差抵消另一種原始誤差就是通過相互抵消的方式減少加工的誤差，提高零部件的加工精度。

2.1 平均原始的誤差

有些精度要求很高的零件，可以通過加工使得零件的加工表面的原始誤差均勻化。對經過工具的表面和工件給予檢查和比較，進而找出其中的差異，在對零件進行修正或者按照基準進行加工，在實際的生產過程中，直尺、端齒分度盤和平板等都是采用將原始誤差平均化的原理來加工。

2.2 轉移原始的誤差

將機械零件的原始誤差從敏感方向的誤差轉化到非敏感方向的誤差，進而達到將機械工藝的受力變形、幾何誤差以及熱變形等原始誤差轉移。原始的誤差能否直接的在加工誤差上反映出來，是否能夠提高零件的精度，決定于其是否在誤差的敏感方向上。

2.3 減少原始的誤差

機械加工精度和量具和夾具的本身精度的提高，減少加工工藝系統(tǒng)的受熱、受力和刀具的磨損以及測量誤差，采取措施降低原始的誤差。所以如果想要提高機械的加工精度，就要對各個原始誤差都進行研究，對于不同的誤差采用不同的方式進行解決。對于有固定形狀的零件的加工，要減少刀具安裝和刀具的具體形狀的誤差，對于一些很精密的零件的加工，要提高所用的精密機床的剛度以及精度。

2.4 分化原始誤差法

分化原始誤差的方法能夠有效地提高零部件的加工精度，從誤差的反映規(guī)律來看，一般將毛坯上的工件的幾何尺寸根據具體的情況分成幾個小組，每個小組尺寸的范圍可以被縮小，然后依據具體的誤差來調試工件的正確位置，縮小整批的工件的分散范圍。

2.5 均化原始誤差法

對于要求加工配合精度很高的軸和孔的加工過程中一般采用研磨方式，研磨工藝本身精度并不高，但是卻能通過與工件做相對運動時經過研磨對工件進行微量的切削，使得工件達到很高的精度，當然，研磨工具也相應地被工件磨去一部分，這種表面之間的摩擦和磨損是一種不斷減小誤差的過程，這個方法就是均化原始誤差法，既能提高零部件的加工進度，又能提高磨具自身的精度，這種方法的實質就是兩個相互作用的表面進行比較和檢查，然后找出兩者之間的差異，并互為基礎，進行修正，不斷縮小和分化零部件表面的誤差。

3 結語

我國的機械制造業(yè)迅速發(fā)展以及國家對于各種機械零件日益增加的需求，對于機械的加工行業(yè)的精度提出了更高的挑戰(zhàn)。在機械加工的過程中可以采取一些措施來降低能量的消耗進而提高機械加工的精度，比如選用合適的工裝、適宜的調節(jié)機械加工的工藝路線、合理的增加生產工序等。但是機械加工過程中產生的誤差是很難避免的，會改變工件和刀具等在切削的運動過程中的位置變動，所以必須對產生誤差的具體原因進行分析研究，才能找到提高機械加工精度的方法，研究機械的加工精度的提高措施，對于機械制造業(yè)的發(fā)展以及目前的市場需要具有重要意義。

參考文獻

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作者簡介：魏杰（1971-），男，遼寧遼陽人，遼寧建筑職業(yè)學院副教授，機械工程碩士，研究方向：數控技術與機械加工工藝技術方向的研究與教學。

（責任編輯：秦遜玉）