論提高機(jī)械加工精度技術(shù)與措施

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家各方面實(shí)力都有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，在高速化建設(shè)社會(huì)的同時(shí)，社會(huì)對(duì)機(jī)械質(zhì)量有了新層次的要求，作為機(jī)械質(zhì)量的重要衡量指標(biāo)之一，機(jī)械加工精度往往能體現(xiàn)出一臺(tái)機(jī)器的優(yōu)與劣。因此，提高機(jī)械加工精度，成為了設(shè)計(jì)者們應(yīng)當(dāng)和必須研究的工作，該文就如何提高機(jī)械加工精度，做了深入的探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械精度 誤差 措施

中圖分類號(hào)：TN2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（b）-0030-01

作為制造出來(lái)的一種生產(chǎn)、加工設(shè)備，機(jī)械在進(jìn)行加工時(shí)存在誤差是不可避免的，但是誤差的大小，可以對(duì)所加工的零件造成質(zhì)量影響，這種影響是十分嚴(yán)重的，只有采取科學(xué)、有效的措施，提高機(jī)械加工精度，才能夠保證加工的零件以最好的質(zhì)量生產(chǎn)出來(lái)，才能夠保證企業(yè)的利益與名譽(yù)，可見，提高機(jī)械加工精度具有重大意義。筆者從事相關(guān)工作，對(duì)此有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，就如何提高機(jī)械加工精度，以兩個(gè)方面談?wù)勛陨砜捶ā?/p>

1 誤差產(chǎn)生的原因

在進(jìn)行機(jī)械加工過(guò)程中，不可避免，會(huì)產(chǎn)生誤差，這種誤差會(huì)對(duì)加工精度有一定的影響，主要分為以下幾個(gè)方面。

1.1 采用近似的加工運(yùn)動(dòng)造成的誤差

在許多場(chǎng)合，為了得到要求的工件表面，就必須在工件或刀具的運(yùn)動(dòng)之間采用理論上完全準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系。但是在實(shí)際操作上就會(huì)造成困難，反而難以達(dá)到較高的加工精度。如在車削或磨削模數(shù)螺紋時(shí)，由于其導(dǎo)程t=πm，式中有π這個(gè)無(wú)理因子，在用配換齒輪來(lái)得到導(dǎo)程數(shù)值時(shí)，就存在原理誤差。

1.2 采用近似的刀具輪廓造成的誤差

用成形刀具加工復(fù)雜的曲面時(shí)，要使刀具刃口做得完全符合理論曲線的輪廓，就要采用圓弧、直線等簡(jiǎn)單近似的線型代替理論曲線。如用滾刀滾切漸開線齒輪時(shí)，多用阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿來(lái)代替漸開線基本蝸桿，從而產(chǎn)生了加工原理誤差。

1.3 機(jī)床的幾何形狀所產(chǎn)生的誤差及機(jī)械磨損產(chǎn)生的誤差

在進(jìn)行零件加工時(shí)，加工進(jìn)行的環(huán)境一般都離不開機(jī)床，機(jī)床的精度對(duì)零件加工精度有著決定性的影響，有的機(jī)床精度不高，所加工出來(lái)的零件往往誤差較大，甚至達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，除了機(jī)床誤差外，加工機(jī)械的磨損也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，對(duì)零件加工精度有影響。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，尤其是高精度的零件加工時(shí)，必須采取合格的機(jī)床以及機(jī)器，避免大誤差的產(chǎn)生。

1.4 主軸回轉(zhuǎn)誤差

主軸的回轉(zhuǎn)誤差直接影響被加工工件的形狀和位置精度，可分解為徑向跳動(dòng)、軸向跳動(dòng)和角度擺動(dòng)。例如，在車床上加工外圓或內(nèi)孔時(shí)，主軸的徑向跳動(dòng)將引起工件的圓度誤差，但對(duì)于端面加工沒(méi)有直接影響。車端面時(shí)，主軸的軸向跳動(dòng)將造成工件端面的平面度誤差，以及端面相對(duì)于內(nèi)、外圓的垂直度誤差；車螺紋時(shí)，會(huì)造成螺距誤差。主軸的軸向跳動(dòng)對(duì)加工外圓或內(nèi)孔的影響不大。主軸的角度擺動(dòng)對(duì)加工誤差的影響與主軸徑向跳動(dòng)對(duì)加工誤差的影響相似，主要區(qū)別在于主軸的角度擺動(dòng)不僅影響工件加工表面的圓度誤差，而且影響工件加工表面的圓柱度誤差。

1.5 傳動(dòng)鏈誤差

切削過(guò)程中，工件表面的成形運(yùn)動(dòng)，是通過(guò)一系列的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)元件有齒輪、絲桿、螺母、蝸輪及蝸桿等。這些傳動(dòng)元件由于其加工、裝配和使用過(guò)程中磨損而產(chǎn)生誤差，這些誤差就構(gòu)成了傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差是影響表面加工精度的主要原因之一。

1.6 加工刀具所產(chǎn)生的誤差

在進(jìn)行加工過(guò)程中，刀具是一定會(huì)被使用到了一個(gè)工具，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的磨損，加工刀具會(huì)發(fā)生或大或小的變形，即使是微小的變形，也會(huì)引起加工誤差，因此，在進(jìn)行加工刀具材料選取時(shí)，應(yīng)當(dāng)選取耐磨性強(qiáng)的材料，這樣可以最大限度的減少這種誤差。

1.7 定位誤差

一是基準(zhǔn)不重合誤差。在零件圖上用來(lái)確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工序圖上用來(lái)確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，它們的實(shí)際尺寸（或位置）都允許在分別規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動(dòng)。工件定位面與夾具定位元件共同構(gòu)成定位副，由于定位副制造得不準(zhǔn)確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動(dòng)量，稱為定位副制造不準(zhǔn)確誤差。

1.8 工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

對(duì)于加工精度而言，往往會(huì)受到工藝系統(tǒng)熱變形所帶來(lái)的誤差影響，這種影響在靜謐加工和大零件加工中尤為明顯，對(duì)于加工誤差而言，由于熱變形引起的誤差所占比例是總誤差的一半左右，在進(jìn)行加工作業(yè)時(shí)，零件、加工機(jī)械等，都會(huì)散發(fā)出熱量，從而引起工藝系統(tǒng)受熱變形。

1.9 測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生誤差

在進(jìn)行零件加工時(shí)，都要經(jīng)過(guò)測(cè)量這道工序，測(cè)量方法和測(cè)量所使用到得儀器，都有一定的誤差，原理上講，這種誤差是不可避免的，但是通過(guò)科學(xué)的方法，是完全可以有效降低的。

2 提高機(jī)械加工精度的措施

（1）降低機(jī)械加工的原始誤差：減少機(jī)械加工的原始誤差，對(duì)于提高機(jī)械加工精度而言，是十分有效的。在對(duì)零件進(jìn)行加工作業(yè)時(shí)，提高機(jī)械的測(cè)量精度，減少由內(nèi)應(yīng)力引起的變形等，都可以降低機(jī)械加工原始誤差。在對(duì)原始誤差進(jìn)行降低時(shí)，必須根據(jù)實(shí)際情況，采取相應(yīng)的措施，而不能盲目、毫無(wú)目標(biāo)的進(jìn)行誤差降低工作。

（2）利用誤差補(bǔ)償來(lái)降低機(jī)械加工誤差。對(duì)于加工過(guò)程中產(chǎn)生的原始誤差，可以采用誤差補(bǔ)償這種新的工藝和方法來(lái)進(jìn)行誤差降低工作，提高機(jī)械加工精度，達(dá)到加工預(yù)期的目標(biāo)。

（3）利用誤差抵消方法來(lái)降低誤差：這種方法的原理是，利用本來(lái)就擁有的一種原始誤差，來(lái)對(duì)原有的誤差或者另一種原始誤差進(jìn)行一部分或者全部抵消的過(guò)程，此方法可以有效降低機(jī)械加工所產(chǎn)生的誤差，因此，在機(jī)械加工中，被廣泛使用到。

（4）利用原始誤差轉(zhuǎn)移的方法提高加工精度。原始誤差轉(zhuǎn)移方法，顧名思義，就是將對(duì)原始誤差較為敏感的方面轉(zhuǎn)移到不敏感的方面上去，近年來(lái)，原始誤差轉(zhuǎn)移方法在機(jī)械加工提高加工精度過(guò)程常被用到，原因是，這種方法可以將誤差轉(zhuǎn)移到其他隊(duì)零件精度沒(méi)有影響的方面上去，不僅實(shí)施起來(lái)方便，而且可以大大提高就機(jī)械加工的精度，使零件達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在機(jī)械加工過(guò)程中，誤差的出現(xiàn)是必然情況，這種情況雖然是不可避免的，但是是絕對(duì)可以控制的，只有采取有效的措施、技術(shù)和手段，提高機(jī)械加工精度，降低誤差，才能夠從根本上提高機(jī)械加工的質(zhì)量。

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