浅析机械加工精度,误差及措施

工业及工程技术　浅析机械加工精度，误差及措施　王军志孙俊勇　张晨海　山东寿光巨能金玉米开发有限公司　山东　寿光　２６２７００　【摘要】本文简要介绍了ｋ＿ｒ．－精度与加工误差基本知识。结合实际生产经验，分析了在机械加工中可能产生误差的主要原因，根据　其变化的基本规律和产生误差各方面的因素，提出了提高机加工精度的相应措施。　【关键词】机械：Ｎ＿Ｚ－精度误差措施　在机加工中　产生误差是不可避免的，但误差，必须在规定允许　的范围内。本人对机加工中的误差进行了分析归纳，根据其变化的　些基本规律．从而采取相应的措麓减少机加工误差，以提高机加　工精度。　一１、概述　１．１加工精度与加工误差　加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸　形状和位置）　与理想几何参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全　致．总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想　几何参数的偏离程度　称为加工误差。　１．２原始误差　由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统（简称工　艺系统）会有各种各样的误差产生．这些误差在各种不同的具体工　作条件下都会以各种不同的方式（或扩大、或缩小）反映为工件的加　一３．２定位副制造不准确误差　工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。夹　具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确．它们得实际尺　寸（或位置）都允许在分别规定得公差范围内变动。同时，工件上的　定位基准面也会有制造误差。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准确和定位副间的配合间隙引起的工　件最大位置变动量．称为定位副制造不准确误差。　４、工艺系统受力变形引起的误差　４．１工件刚度　工艺系统中如果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．其最大变形量可按材料力学有关公式估算。　４．２刀具刚度　外圆车刀在加工表面法线（ｙ）方向上的刚度很大，其变形可以　忽略不计。镗直径较小的内　Ｌ，刀杆刚度很差．刀杆受力变形对孔　工误差。　工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差　工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的　加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误　差、测量误差等。　１．３研究机械加工精度的方法　研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。　加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估　算。　２、工艺系统集合误差　２．１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。　（１）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，主轴回转误差将直接影响被加工工件　的精度。适当提高主轴及箱体的制造精度　选用高精度的轴承，提　高主轴部件的装配精度．对高速主轴部件进行平衡．对滚动轴承进　行预紧等　均可提高机床主轴的回转精度。　（２）导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的　基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个　方面：在水平面内的直线度ｉ在垂直面内的直线度；前后导轨的平　行度（扭曲）。　除了导轨本身的制造误差外　导轨的不均匀磨损　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　下降的主要原因之一。　（３）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。　２．２刀具的几何误差　任何刀具在切削过程中．都不可避免地要产生磨损．并由此引　起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨地　刀具材料　合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具．　正确地采用冷却液等．均可有效地减少刀具地尺寸磨损。必要时还　可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。　４．３机床部件刚度　机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易　计算方法，目前主要还是用实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。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损　耗的能量．它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功；第一次卸载后　变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次　加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐　渐减小到零；　机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。　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．特别是在精密加工　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　４０％～７０％。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐　升高　同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热　量。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时．工艺系统就达　到了热平衡状态。　６、提高机械加工精度的措施　（１》减少原始误差。提高零件加工所使用机床的几何精度，提高　夹具　量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形　刀具　磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。　（２）误差补偿法。对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿　的方法以控制其对零件加工误差的影响。　（３｝分化或均化原始误差。为了提高一批零件的加工精度，可采　取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面，还可　以采取在不断试切加工过程中　逐步均化原始误差的方法。　（４啭移原始误差。这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感　方向转移到误差非敏感方向上去。　结语　在机械加工中　误差是不可避免的．只有对误差产生的原因进　行详细的分析　才能采取相应的预防措施减少加工误差．提高机械　加工精度。要做到：减小原始误差　转移原始误差；均分原始误　差．均化原始误差：误差补偿。　参考文献　［１１李玉平．机械加工误差的分析Ｕ】新余高专学报，２００５（４）．　【２１朱正欣机械制造技术［Ｍ］北京：机械工业出版社，１９９９．　ｆ３１汪尧．工艺系统几何误差对加５－．精度的影响分析ＵＪ科技信　息，２００４（４）．　３、定位误差　３．｛基准不重合误差　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。一般情况下，工序基准应与设计基　准重合。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（或测量基准），如果所选用的定位基准（或　测量基准）与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。基准不　重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大　变动量。　１１３　２Ｏ１Ｏ．　７