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1、论提高机械加工精度的途径 【摘要】影响机加工工件质量的因素许多，机床精度和产品结构工艺是两个重要影响因素，着重分析了在修配车间加工过程中，因机床精度引起的常见加工缺陷及消退方法，并具体阐述了提高加工工艺的途径。 【关键词】机械加工；精度；误差 所谓加工精度是指零件加工后的几何参数与志向零件几何参数相符合的程度，他们之间的偏离程度则为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的凹凸，加工精度包括如下三个方面：尺寸精度：限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过肯定的范围；几何形态精度：限制加工表面的宏观几何形态误差，如：圆度，圆柱度，平面度，直线度等；相互位置精度：限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如
2、：平行度，垂直度，同轴度，位置度等。在机械加工中，误差是不行避开的，但误差必需在允许的范围内。通过误差分析，驾驭其改变的基本规律，从而实行相应的措施削减加工误差，提高加工精度。 1 机械加工产生误差主要缘由 1.1机床的几何误差 加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。主轴回转误差，机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将干脆影响被加工工件的精度。导轨误差，导轨是机床上确定各机床部件相对位
3、置关系的基准，也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不匀称磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要缘由之一。传动链误差，传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。 1.2刀具的几何误差 刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采纳定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会干脆影响工件的加工精度；而对一般刀具，其制造误差对工件加工精度无干脆影响。夹具的几何误差：夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。 1.3定位误差 一是基准不重
4、合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，假如所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不精确误差。夹具上的定位元件不行能按基本尺寸制造得肯定精确，它们的实际尺寸都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不精确和定位副间的协作间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不精确误差。 1.4工艺系统受力变形产生的误差 一是工件刚度。工艺系统中假
5、如工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大，其变形可以忽视不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。三是机床部件刚度。机床部件由很多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用试验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包涵的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形复原不到第一次加载的起点，这说
6、明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才渐渐减小到零。 1.5工艺系统受热变形引起的误差 工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特殊是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会渐渐上升，同时它们也通过各种传热方式向四周的物质和空间散发热量。 1.6调整误差 在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不行能肯定地精确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的相互位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛
7、坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到确定性的作用。 2 提高加工精度的途径 保证和提高加工精度的方法，大致可概括为以下几种：减小原始误差法、补偿原始误差法、转移原始误差法、均分原始误差法、均化原始误差法、“就地加工”法。 2.1削减原始误差 这种方法是生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后，设法消退或削减这些因素。例如瘦长轴的车削，现在采纳了大走刀反向车削法，基本消退了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖，则可进一步消退热变形引起的热伸长的影响。 2.2补偿原始误差 误差补偿法，是人为地造出一种新的误差，去抵消原来工
8、艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值，反之，取负值，并尽量使两者大小相等；或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也是尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到削减加工误差，提高加工精度的目的。 2.3转移原始误差 误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。误差转移法的实例许多。如当机床精度达不到零件加工要求时，经常不是一味提高机床精度，而是从工艺上或夹具上想方法，创建条件，使机床的几何误差转移到不影响加工精度的方面去。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度，不是靠机床主轴的回转精度来保证，而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后，机床主轴的原始误差
9、就被转移掉了。 2.4均分原始误差 在加工中，由于毛坯或上道工序误差的存在，往往造成本工序的加工误差，或者由于工件材料性能变更，或者上道工序的工艺变更，引起原始误差发生较大的改变，这种原始误差的改变，对本工序的影响主要有两种状况：误差复映，引起本工序误差；定位误差扩大，引起本工序误差。 结束语 在机械加工中，误差是不行避开的，只有对误差产生的缘由进行具体的分析，才能实行相应的预防措施削减加工误差，提高机械加工精度。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页