机械加工误差分析与工艺改进

摘 要：机械加工不可避免的会产生误差，而产品加工精度是衡量产品质量的重要标准，因而减小机械加工误差对于机械加工产品而言至关重要。要想减小误差，首要的便是对加工误差进行分析，进而针对性地提出改进措施。因此本文结合实际的加工情况，分析影响机械加工精度的原因，并探究给出相应的解决措施，希望对有关从业人员有所帮助。

关键词：加工误差；精度；质量

1影响机械加工高精度的原因

1.1机械加工中机床标准误差

工欲善其事必先利其器，对于机械加工而言，机床的精度对于加工质量的影响非常大。不同类型的机床、不同价格的机床其性能相差很大，这个是我们没办法改变的，但同一台机床的加工精度会随着长时间的使用而降低，这是我们研究的主要方向。机床使用过程中必然会出现磨损，进而造成加工精度降低，总结起来误差主要来源于三个方面：一是导轨误差，二是主轴回转误差，三是传动链误差。

机床导轨是机床刀具的运动轨道，导轨的精度直接影响刀具的加工位置，进而影响加工的精度。由于导轨与刀具引导装置长时间摩擦会损坏导轨，而且引导装置经常在导轨上快速移动，会产生大量的热，会导致导轨发生一定的形变，进而产生误差。主轴回转是机床加工的主要运动，必须保证主轴的回转精度，不能出现偏心，但是在加工时主轴会受到刀具的挤压力，时间一长便会出现一定的偏心，影响回转精度。传动链误差是指机床的动力传导过程所产生的误差，机床的动力源并不是直接传递到引导装置，而需要经过一系列的传動链，传动链上的机构长时间磨损也会产生误差。

1.2机械加工中刀具和夹具误差

刀具是直接与工件接触的，刀具的精度也影响着加工精度。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，产生的形变也不同，并且在加工时刀具与工件之间会产生巨大的热量，刀具也会产生一定的热变形。此外不同的刀具所适合加工的材料也不相同，用同一把刀具加工性能差别很大的材料也会产生很大的刀具误差。夹具是用来固定刀具的，然后夹具固定在引导装置上，让刀具、夹具和引导装置三者之间成为一个整体。在加工过程中，刀具受力会产生振动，如果夹具与引导装置之间固定不紧密或夹具本身发生形变，就会导致夹具误差，影响加工精度。

1.3机械加工中定位误差

一般工件需要加工多个面，不同面之间的关系可能是平行，可能是垂直，也可能并不接触，为了保证各个加工面之间的位置精度，需要找一个加工的基准面，加工时以此基准面做定位对其他面进行加工。机械加工的定位误差分为两类：一是基准不重合误差，二是定位副制造误差。基准不重合误差是指设计所采用的基准与实际加工所采用的基准并不相同，进而造成的误差。定位副制造误差指的是定位基准面本身的误差，这里的基准面并不单单指平面，还包括曲面，甚至圆孔等，如果这些基准不准确，加工其他面的精度也就无从谈起。

1.4受工艺影响引起的误差

机械加工会按照工艺卡片上所规定的加工工序来进行加工。对于同一件工件的加工可以通过不同的工序完成，例如加工一个孔可以采用铣床也可以采用车床，甚至还可以采用镗床和钻床，不同的加工方式所产生的误差并不相同。这里的误差并不是单纯指孔的加工误差，还包括接下来加工所带来的误差，这是由于前一道工序会对后一道工序产生影响，因此采用不同的工艺其加工效果不同，若是采用的工艺不当，则会产生较大的误差。

1.5机械加工中受热变形引起误差

机械加工不可避免的会产生大量的热，而且为了保证加工效率，机床往往会长时间加工，并且采用较大的背吃刀量，这会导致加工时产生极大的热量。加工时的热量主要集中在刀具与工件之间，狭小的范围内瞬间释放巨大热量会对工件和刀具产生很大影响。此外，加工时废屑的温度会非常高，如果废屑附着在刀具上将会使刀具发生热变形，甚至会使得刀具发生“淬火”，改变刀具的加工性能，从而引起加工误差。

2提高机械加工精度的几点措施

2.1.提高机床初始精度

要想保证加工精度首先要确保加工机床的精度，在机床的选择上要尽可能选择加工精度高，可靠性好，使用寿命长的机床。在机床的安装和调试过程中要严格按照厂家标准执行，例如机床安装的地面要保证水平度，车间要保证干净无尘，机床的安装和安装完成后的调试都要让厂家专业人员进行操作，并邀请厂家专家对加工时需要注意的事项进行讲解，便于更好地使用机床。

2.2.采用误差补偿法提高精度

机械加工中有很多误差无可避免，也就是所谓的系统误差，对于这种误差就需要采用误差补偿的方式。误差补偿简单来说就是人为采用一些方式来补偿加工误差，例如在工件设计默认刀具加工是以点的形式，但实际上刀具具有一定的圆弧半径，这二者之间相差了一个刀具的半径，因此在实际加工时，加工参数要加上一个刀具半径。除了刀具半径补偿一般还有刀具长度补偿，刀具半径补偿还分为B刀补和C刀补等。

2.3.分组法降低误差

同一批的毛坯其尺寸大不相同，有的会相差较大，对毛坯按尺寸进行分组，根据不同的组调整加工刀具和夹具，这样可以保证同一组毛坯的加工精度，也可以提高加工效率。采用分组法加工本质上是为了减小毛坯的原始误差，避免由于毛坯尺寸的不同而导致每次加工都要修改加工参数，缩短加工时间。此外同一组产品的尺寸相当，加工后的成品可以与标准尺寸进行对比，然后不断修正，后面的工件加工精度将会大幅度提升。

2.4.移除法

机械加工中存在很多种类的误差，误差对于机械加工的精度的影响也可以按照敏感度分为敏感误差和非敏感误差，敏感误差对于机械加工的精度的影响相对较大，而非敏感误差对于机械加工的精度影响较小，所以在进行机械加工的时候可以采用移除法将敏感误差的来源转移到非敏感误差的范畴，在进行机械加工的时候就可以增加加工精度，但是移除法在使用之前必须借助于大量经验来确定如何转移，以及转移到什么部位等。

3结束语

机械加工是制造业的基础，而制造业是国民经济的根基，保证机械加工的精度对于促进制造业的发展乃至国家经济的增长都具有重要意义。通过对机械加工中误差的分析，确定误差产生的原因，然后有针对性地提出应对措施，减小加工误差，提升制造企业的企业竞争力，促进制造业的发展。我们还需要不断地进行经验总结和探索新工艺来减小加工误差，提高我们产品的精度和质量，相信通过政府部门和制造行业的工作人员一起努力，能够让我国的机械加工精度和质量更上一层楼，屹立于世界之巅。

参考文献：

[1] 张玉全. 机械加工误差分析与工艺改进研究[J]. 低碳世界， 2015（9）：298-299.

[2] 王曹宇. 机械加工误差分析与工艺改进[J]. 南方农机， 2017， 48（2）：40-40.

[3] 单二虎. 机械加工误差分析与改进工艺误差措施[J]. 科技经济导刊， 2017（21）：68.

作者简介：

张邱 ，1997.8.3，男，汉，籍贯： 湖北省武汉市 ，本科 .