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淺談機械加工精度誤差分析
【摘 要】 當前社會經濟發(fā)展形勢下，機械加工成為現(xiàn)代化工業(yè)的重要基礎和環(huán)節(jié)。特別是高端性科學技術的日益提高，加劇了相關機械設備元件精度的加工需求，受客觀因素制約，機械部件在其實際加工過程中，往往會出現(xiàn)不同程度的誤差，本文針對機械加工中影響產品精度的誤差因素及其控制方法進行了分析。
【關鍵詞】 機械加工 精度 誤差 控制方法
相對于人類社會的發(fā)展需求而言，機械工業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要基礎，作為現(xiàn)代化工業(yè)產品的重要生產環(huán)節(jié)，機械加工是利用機械手段針對相關工件進行加工制造的過程。隨著高尖科技的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，對于機械元件加工的精度要求愈來愈高，針對影響機械加工精度的誤差成因，如何在機械加工過程中避免或減小機械部件的精度誤差，提高和優(yōu)化機械產品的加工質量及其性能，成為現(xiàn)代機械加工制造領域廣為關注的技術問題。
1 機械加工精度的內涵要求
機械加工是根據相關工件的外形尺寸或性能結構設計需求，以車床、銑床、鉆床、磨床、沖壓機、壓鑄機等專用機械加工設備為介質，采用一定的技術加工手段來進行機械工件產品制作的過程。根據被加工機械元件所處的溫度狀態(tài)，機械加工通常分為冷加工和熱加工兩種方式。機械加工精度是指相關工件在加工完成后所具有的包括尺寸大小、幾何形狀以及各表面相互位置等參數的實際值，與其預先設計應具備的理想幾何參數需求比對的相符程度。加工精度通常包括尺寸精度、形狀精度和位置精度等方面的內容，尺寸精度用來限制加工表面與其基準間尺寸誤差的范圍，形狀精度用來限制加工表面宏觀幾何形狀誤差，位置精度用來限制加工表面與其基準間的平行度、垂直度、同軸度等相互位置誤差。
2 導致機械加工精度偏差的因素
機械加工中，誤差會影響機械部件的加工精度及其表面質量。從誤差的規(guī)律掌握程度來看，誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差，導致機械加工誤差的因素主要包括如下類型：
2.1 機床刀具的幾何誤差
機床是工件加工成形的重要機械，工件加工精度在很大程度上取決于機床及其刀具或夾具的加工性能。機床主軸、導軌以及傳動鏈的工作性能低于機床加工的精度影響較大，主軸回轉誤差將直接影響被加工工件的精度質量，導軌磨損以及傳動鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差是造成機床精度下降而影響元件加工精度的重要原因。刀具誤差對加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。
2.2 定位誤差
機械加工時應針對相關元件進行一定的基準定位，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。機床夾具定位元件在制造時不可能絕對精確，其實際尺寸應在在規(guī)定公差范圍內變動。工件加工時將其與夾具定位元件進行固定時會出現(xiàn)細微配合間隙而引起位置變動量，形成定位副制造不準確誤差。
2.3 測量或調整誤差
工藝系統(tǒng)中，工件與刀具在機床上的互相位置精度，需要通過調整機床、刀具、夾具或工件等來保障，被加工部件在加工過程中需要針對相關參數進行測量并及時調整系統(tǒng)工藝，由于測量方法、量具工具以及工件的原始精度和自身質量都存在著直接影響測量精度的誤差因素。特別是工藝系統(tǒng)的調整不可能絕對地精確，因而會出現(xiàn)不同程度的調整誤差。調整誤差對工件加工精度的影響較為關鍵。
2.4 工藝系統(tǒng)的物理變形誤差
工藝系統(tǒng)受力或受熱變形對工件加工精度的影響較大，加工過程中機床、刀具和工件受各種熱源作用導致溫度逐漸升高導致受熱變形，特別是在精密加工中，由熱變形所引起的加工誤差率較高。加工機床的部件剛度、刀具剛度以及工件剛度性能在加工過程中因受力程度不同往往會導致加工期間或被加工元件出現(xiàn)變形，導致工件加工出現(xiàn)誤差。
3 提高機械加工精度的誤差控制措施
相對來說，機械加工過程中的精度誤差具有不可避免的客觀性，但應在最大可能的基礎上將影響機械加工精度的誤差因素控制在允許范圍內，從而提高工件加工質量和精度，具體措施如下：
3.1 優(yōu)化加工機械工作性能直接減少原始誤差
為提高機械加工精度，需對產生加工誤差的各項原始誤差進行合理分析并有效解決，采用近似加工原理直接減少原始誤差是保障加工質量的有效措施。
3.2 合理利用誤差補償措施抵制消除原始誤差
機械加工過程中，誤差補償技術是根據機械加工精度需求，通過人為制造一種誤差，去抵消工藝系統(tǒng)所固有的原始誤差，或者借助原有的一種原始誤差去部分或全部地抵消另一種原始誤差的處理方法，以控制原始誤差對工件加工誤差的影響，從而達到提高加工精度的目的。
3.3 利用分化或均化技術措施以減小原始誤差
分化是采用相關技術措施促使正在發(fā)育的個體形態(tài)發(fā)生變異的過程，均化是將兩種或兩種以上的物質形態(tài)進行均和的過程。根據誤差反映規(guī)律，將被加工毛坯工件按測量尺寸分組確定其誤差范圍后分別調整相對位置，分化縮小誤差。
3.4 利用轉嫁原理采用相關措施轉移原始誤差
機械加工中，各種原始誤差反映到零件加工誤差上的程度與其是否在誤差敏感方向上有直接關系。誤差轉移的實質是轉移工藝系統(tǒng)的集合誤差、受力變形和受熱變形等誤差，將原始誤差從誤差敏感方向轉移到其他對加工精度無影響的方面，可有效提高工件加工精度。
4 結語
總之，機械加工是當前機械工業(yè)產品生產的重要環(huán)節(jié)，高端科技條件下，對于機械工件的加工精度和質量要求程度較為嚴格，采取合理措施減少或消除相關影響機械加工精度的誤差因素，是保障機械加工產品質量的有效途徑。
參考文獻：
[1]周琴.加工誤差的原因及分析.現(xiàn)代機械，2011.
[2]張麗君.淺談機械加工質量技術控制.中華建筑報，2011.
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