机械加工精度误差及改进措施

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1、机械加工精度误差及改进措施　　【摘要】在机械加工过程中，由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统，会不可避免的产生各种各样的误差，并影响到工件的加工精度。本文以教学实践经验及相关理论为基础，对影响机械加工精度的各种因素进行了具体科学的分析，最后对如何减少各种各样因素对加工精度的影响提出了相应的对策、建议和改进措施，提高机械加工精度。【关键词】机械加工；加工精度；加工误差1概述1.1加工精度与加工误差加工精度是指机械零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与零件图纸所规定的理想几何参数相符合的程度。符合程度越高则加工

2、精度就越高，它们之间的差异称为加工误差。加工误差产生的大小反映了机械加工精度的高低，误差越大则加工精度就越低，误差越小则加工精度就越高。1.2机械加工产生误差的主要原因8机械加工中凡是能直接引起加工误差的因素都称为原始误差。原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统受力变形和工艺系统受热变形引起的加工误差、刀具磨损、加工后工件内应力重新分布引起的变形及加工原理误差、测量误差等。原始误差的存在，使工艺系统各组成部分之间的位置关系或速度关系偏离了理想状态，致使加工后的零件产生了加工误差。2工艺系统的几何误差工艺

3、系统的几何误差主要是指机床、刀具和夹具本身在制造时所产生的误差，以及使用中产生的磨损和调整误差。这类原始误差在加工过程开始之前已经客观的存在，并在加工过程中反映到工件上去。2.1机床误差机床设备的精度在很大程度上影响了加工精度，因为刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床设备来完成的。机床制造误差对工件加工精度的主要影响有：主轴回转误差、导轨误差、传动链误差。另外，机床磨损会使机床工作精度降低。2.1.1主轴回转误差机床主轴回转误差是指实际回转轴线对于理想回转轴线的漂移。主要包括主轴端面圆跳动、主轴径向圆跳动、主轴几

4、何轴线倾角摆动。其次是使主轴回转的误差不反映到工件上。2.1.2导轨误差导轨导向精度――导轨副运动件实际运动方向与理想运动方向的符合程度。2.1.3传动链误差8传动链误差是指机床内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刀具的几何误差刀具误差对加工精度的影响根据刀具的种类不同而异。任何刀具在切削过程中，都不可避免地产生磨损引起刀具误差。2.3夹具的几何误差夹具的作用是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（特别是位置精度）有很大影响。夹具误

5、差主要是指定位误差、夹紧误差、夹具安装误差和对刀误差以及夹具的磨损等。3定位误差定位误差是指一批工件采用调整法加工时因定位不正确而引起的尺寸或位置的最大变动量。3.1基准不重合误差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的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准（在零件图上用来确定某一表面时，定位所依据的标准）不重合，就会产生基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。3.2定位副制造不准确误差8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。工件定位面与夹具定位元

6、件共同构成了定位副，而工件的定位面和夹具定位元件不可能制造的绝对准确，不可避免的存在制造误差。所以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。定位副制造不准确误差只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。4工艺系统受力变形引起的误差工艺系统在切削力、夹紧力、传动力、重力和惯性力等外力作用下，会产生变形，破坏刀具和零件之间的正确位置关系，使零件产生加工误差。4.1工件刚度工艺系统中工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，但在切削力的作用下，工件由于刚度不

7、足而引起的变形对加工精度的影响就比较大，形状规则、简单的工件刚度可用有关力学公式推算。4.2机床部件的刚度机床的结构形状复杂，各部件受力影响变形各不相同，且变形后对工件加工精度的影响也不同。5工艺系统受热变形引起的误差工艺系统在切削热和摩擦热等各种热源的影响下，机械加工时会产生复杂的变形，破坏了工艺系统间的相对位置精度，造成了加工误差。86工件内部的残余应力引起的误差残余应力也称内应力，是指在没有外力作用下或去除外力后工件内存留的应力。具有残余应力的零件处于一种不稳定的状态，零件将会不断缓慢地翘曲变形，原有的加工精度

8、会逐渐丧失。7加工现场环境影响加工现场往往有许多细小的金属屑，这些金属屑如果存在与零件定位面或定位孔位置就会影响零件的加工精度，对于高精度机械加工，一些细小到目视不到的金属屑都会影响到加工精度。8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