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摘要：机械加工精度是指相关工件在加工完成后所具有的包括尺寸大小、几何形状以及各表面相互位置等参数的实际值，与其预先设计应具备的理想几何参数需求比对的相符程度。本文通过影响机械加工精度主要因素的分析，探讨了提高机械加工精度的措施。
关键词：机械；精度；原因；措施
1机械加工精度的概念及内容
1.1机械加工精度的概念
机械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）与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低，误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。
1.2机械加工精度的内容
机械加工精度包括三个方面内容：尺寸精度是指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度，形状精度是指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度，位置精度是指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想。
在相同的生产条件下，使用相同的机械加工方法所加工出来的一批零件，由于加工要素的影响，其尺寸、形状和表面相互位置不会绝对一致，总是存在一定的加工误差。同时，从满足要求的公差范围的前提下，要采取合理的经济的加工方法，以提高机械加工的生产率和经济性。
2机械加工产生误差的主要原因
2.1机床的几何误差
（1）主轴回转误差。加床存在的主轴回转误差将对工件的具体性状以及工件加工的具体位置造成最为直接的影响。主轴的回转误差可以被分解为径向与轴向跳动以及主轴角度摆动，在具体的加工工作中受加工工件具体表面位置的不同以及主轴回转误差变现的不同，而导致的加工误差也各有不同。比如，在进行工件加工时，由于主轴存在径向跳动误差，此时便会处于加工状态下的工件的外圆或是内孔的精度造成一定影响，但主轴的跳动误差却不会对工件的端面加工造成不利影响。在机床主轴所存在的三种误差表现形式当中，主轴的角度摆动误差与主轴的径向跳动误差对工件加工精度的影响较为相似，主轴这两种误差表现形式对工件加工精度影响的差别主要体现在，主轴的角度摆动误差除对加工工件表面的圆度产生影响之外，还会对加工工件表面的圆柱度带来一定程度的影响。
（2）导轨误差。机床中导轨主要起着承载和导向的作用，它既是运动的基准，也是确定机床主要部件相对位置的基准，因此它的误差会对工件的形状精度产生直接的影响。导轨在水平面的直线度误差，会直接反映在工件表面的误差敏感方向，即法线方向，加工精度受其影响的程度最大；而导轨在垂直平面内的直线度误差则相对影响较小，甚至可以忽略不计；前后导轨平行度误差会造成在运动过程中工作台的摆动，刀尖的运动轨迹则为空间曲线，从而导致工件形状的误差。
（3）传动链的误差。工件在切削的过程中，其表面的成形运动是靠一系列的传动机构实现的。该传动机构包括齿轮、螺母、蜗杆、丝杆等传动元件。由于这些元件会在装配、加工以及使用过程中产生磨损而导致误差，所以就导致传动链的传动误差。传动线路越长、传动机构越复杂，传动误差就会相应的越大。影响工件表面加工精度的误差因素中，主要因素就是机床的传动链误差。
2.2刀具的几何误差
刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用固定尺寸刀具、成形刀具、合成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对于一般刀具，其制造误差对工件加工精度无直接影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆夹具的几何误差:夹具的作用是使工件相对于刀具和机床夹具保持正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。
2.3定位误差
一是基准不重合误差。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。在机床上对工件进行加工时，选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。
二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸都允许在分别规定的公差范围内变动。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。
2.4工艺系统受力变形产生的误差
一是工件刚度。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。
二是刀具刚度。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。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。
三是机床部件刚度。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加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；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。
2.5机床加工工艺系统受热变形引起的误差
机床加工工艺系统受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50%。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。
2.6调整误差
在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。
3提高加工精度的工艺措施
3.1原始误差减少措施
直接减少原始误差的方式包括提供工具、量具及夹具本身的梢度，控制工艺系统内应力、刀具磨损、受热变形、受力等引起的测量误差、形变，提高零件加工机床的几何精度。为了使得机械加工精度得到提高，应首先对加工误差中各项原始的误差进行分析，依据不同情况所导致的加工误差采取不同的解决措施，对于零件的精度加工应尽量提供机床的刚度、几何精度和对加工热形变加以控制。对于表面成形的加工零件，主要采取减少刀具安装误差和成形刀具形状误差来实现。
3.2对误差进行补偿
当无法适当减少工艺系统原始误差时，可采用补偿法和抵消发来对误差进行补偿。补偿法是以人为方式，创造出一种新的原始误差，来对工艺系统中所固有的原始误差进行抵消和补偿，从而减少加工误差，促进加工精度的提高。抵消法是通过一种原有的原始误差对李毅中原始误差进行全部或部分抵消，亦同样达到较少加工误差，提高加工精度的效果。
3.3对误差进行分化和均化
为进一步提升机械加工精度，可采用分化法和均化法来实现。分化法是依据误差所反映的规律，将上道或毛坯工序尺寸进行分类，随后进行误差范围的准确定位，从而使得工件尺寸的误差范围整体上大大缩小。均化法是通过加工的方式，来使得工件表面原有误差不断平均化和缩小的过程，通过对联系密切的工具或工件表面进行检查和比较，找到其间的差异所在，随后在进行基准加工或相互修正加工。
总结
总之，在机加工过程中，产生误差是不可避免的。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以尽可能地减少加工误差，从而有效提高机加工的精度。
参考文献
[1]朱政红.影响机械加工精度的集中因素[J].工艺与装备,2018(11).
[2]徐萍.浅谈如何提高机械加工精度[J].甘肃冶金,20017(7).
论文作者:张海飞
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/16
标签：误差论文; 工件论文; 加工论文; 精度论文; 刀具论文; 机床论文; 机械加工论文; 《防护工程》2019年10期论文;