探析工艺系统误差对机械加工精度的影响.doc

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1、探析工艺系统误差对机械加工精度的影响摘要：在高精度零件的机械加工中，工艺系统误差对于加工精度的影响是非常巨大的，主要体现在系统自身的儿何误差、受力变形误差、受热变形误差以及工件残余内应力误差等，如何对这些误差进行校正，确保机械加工的精度符合相关标准，是技术人员需要重点研究的课题。本文主要分析了不同工艺系统误差对于机械加工精度的影响，并提出了相应的改进建议。关键词：工艺系统误差；机械加工精度；影响前言：工业化进程的加快，带动了社会生产力水平的提高，也使得各类机械设备得到了快速发展，在工作效率、加工精度等方面提出了更高的要求。工艺系统是机械加工的基础和前提条件，其对于工件加工的精度影响巨人，而

2、工艺系统自身的复杂性使得其在运行过程中会产生各种各样的误差，只有将这些误差控制在允许范围内，才能保证工件的加工精度，满足实际应用需求。1几何误差机床在工艺系统中的作用是显而易见的，其精度直接影响着整个工艺系统的精度。而由于制造工艺的问题，机床木身就可能存在一定的误差，如导轨误差、主轴回转误差、传动链误差等，这些误差的存在，会导致加工工件的位置精度和形状精度不足，影响工件的正常使用。同时，在机床的长期运行中，存在着磨损的情况，而且这种磨损是不均匀的，同样会引发机械加工精度的误差。另外，刀具木身也可能会由于制造工艺等问题出现一定的误差，不过这种误差通常能够通过对机床的调整来消除，因此基本上不会

3、对工件的精度造成直接影响。而在使用过程中，刀具的磨损尤其严重，相对位置的变化会导致工件加工精度的大幅下降,因此，需耍对刀具的磨损情况进行分析，及时更换。在工件加工屮，为了对其进行有效固定，需要用到专业的夹具，由于制造工艺、安装位置等因索，夹具同样存在误差，加上使用过程中的磨损，对于机械加工精度的影响不容忽视［1］。针对工艺系统的几何误差，可以通过相应的补偿措施进行控制，确保误差在允许范围内，保证机械加工的精度。一般情况下，现代机床对于精度的高要求使得其本身就配备有相应的补偿控制装置，可以通过专门的软件，对刀具、夹具等的磨损进行补偿和校正,只需要操作人员根据实际需要，将相应的补偿参数输入到设

4、备中，则设备可以口动对其进行调整。即使机床本身并不具备这种功能，也只需要使用校止尺测量得到的数据，进行手动补偿即可。2受力变形误差在进行高强度的机械加工过程中，工艺系统会受到各种力的共同作用，而长期的受力状态可能导致工艺系统岀现变形的情况，尽管这种变形非常轻微，但是同样会影响机械加工的精度。在进行机械加工前，工艺系统中的刀具、夹具等的相对位置都是在设备处于静止状态的情况下调整的，如果工艺系统出现受力变形，则这些设备的相对位置必然会发生一定的变化，导致切削加工运动轨迹的改变，最终影响加工的精度［2］。对于这种情况引起的误差，可以在操作过程中，通过降低工艺系统受力的方式来进行控制，比较常用的方

5、式有两种，一是通过增强工艺系统整体刚度的方式，强化其对于应力的抵抗作用，使得其能够在各种应力的共同作用下保持稳定；二是适当降低工艺系统的载荷，从而预防受力变形问题的产生。在实际机械加工过程中，采用的多是第一种方式，不过主要是针对工艺系统屮的薄弱位置进行刚度强化，在避免其出现受力变形的同时，保证机械加工的精度。实际上，工艺系统受力变形引发的误差还有另一种情况，即当系统中存在残余应力时，也会在一定程度上导致系统的变形,这些残余应力的來源包括工件热加工后产生的应力、切削加工的残余应力等，此时，即使没有外力的作用，工艺系统同样会出现变形的情况，需要即使进行处理。常用的方式包括：其一，针对热处理工件

6、进行退火处理；其二，对机械加工的工艺流程进行合理安排，防止粗加工过程中的残余应力对于精加工精度的影响；其三，提升工件自身的强度和刚度，强化其对于应力的抵抗能力⑶。3受热变形误差在机械加工中，工艺系统很容易受到热变形的影响，引发加工精度的误差。相关统计数据显示，在精密加工中，由热变形引起的加工误差占据了总体误差的40%-70%,而热变形不仅会导致工艺系统加工精度的降低,还会在很大程度上影响其加工效率。总体来讲，热变形对丁机械加工精度的影响主要体现在以下三个方iin3.1工件热变形工件口身受热变形在精密机械加工中非常常见，影响也尤其严重，尤英是一些长度或者宽度较大，对于加工精度有着严格要求的工

7、件。以磨削丝杠为例，如果工件的长度为加，则在磨削加工过程中，每一次加工都会使得工件自身的温度上升约3。，在这种情况下，以相关公式对丝杠的伸长量进行计算,则有△L=2000X1.17X10-5X3=0.07(mm),而实际上6级丝杠的螺距累积误差的允许值仅为0・02伽，由此就可以看出工件热变形在精密加工中的严重影响。又如，在进行刨、磨平面时，工件其中一面受到切削热的作用，温度迅速升高，与另一面之间的温差会导致工件整个向上拱