浅析机械设计与加工的误差

械 在加 工过 程 中的 变化 规律 的分析 ， 提出 了在 机械 设计 和 加工 中采 取合 理 的措 施 降低误 差 。 ［ 关键 词］ 机械 设计 ， 加工， 误差 分 析 ， 措 施 中图分 类号 ： ＴＨ１ ２ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５ ） ４ ５ —０ ０ １ ７ — ０ ｌ
１ 引 育 随着 社会 的发 展 ， 人们 对机 械产 品 的精度 要 求越来 越高 ， 而 降低 机械 产 品 的 加工 误差 是提 高产 品质 量和 性 能的直 接途 径 。 在 实 际的工业 生 产 中， 每 个零 件 的生 产都 是 由各种 类型 的机 床 连续生 产完 成 的 ， 又 因为各个 零件 的尺 寸 、 形 状、 规格 和技 术要 求都不 相 同 ， 所 以在加 工过程 中难免 会 出现各 种类型 的误差 。 如何 降低 这些 影响产 品质量 号 陛能的误 差 呢？ 本文 将从机 械设 计和加 工两 个方 面 对如 何 降低 误差 进 行研究 。 Ｌ 槭设 计 与加 工 的误 差分析 及 降低 措 麓 ２ １ 机械 设计 与加 工 的误差 分析 概述 个零 件从 设计 到加工直 至成 型要经 过三个 阶段 ， 第一 个阶段 是机械 设计 阶段 ： 一 个零 件的设 计不 仅仅 是形状 的设 计 ， 还 要考虑 使用 什么样 的材 料 ， 如何 进行 加工 ， 加 工过程 中会 产生什 么样 的变 化等等 ， 这 些都影 响着零 件 的误差 ； 第 二 个 阶段是 机械 加工 阶段 ： 加工过 程 是产生 误差 的最 主要 过程 ， 影响 零件 误差 的 因素 有加 工设 备误 差 ， 加 工工艺 误差 ， 测量 误差 等 ， 第三 个 阶段是 检测 阶段 ： 零件 完成 后要进 行质 检 ， 不合格 的产 品将 进行报 废处理 ， 检 测 的工具 、 检测 方法 和 检测 人员 的 素质 都 影响着 零件 的误差 。 ２ ． ２ 机械 设计 的误 差分 析 在机械 设计 过程 中 ， 要 考虑 到零件 的误差 ， 为 了降低 零件 的误差 ， 在机 械设 计 过程 中需 要注 意三 个方 面 的 问题 ： 首先是 机械 零件 的材 料选 择 问题 ， 机 性 能和 经济性 能 ， 其 次要 选择 合适 的加 工方 法， 加工 方法 的不 同 ， 机 械零 件的物 理性 能也 不一样 ， 比如 零件 的毛胚 是采 用铸 造， 还是 锻造 ， 采 用何种 热处 理方 式 ， 这 些都 将影 响机械零 件 的加工误 差和 机械 的 内应力 ， 最 终影 响机械 零件 的使用性 能 ； 再 次要考虑 零件 的可 加工性 ， 将 零件 的形 状设 计成 易于加 工的类 型 ， 将精度 要求 高的位 置与精 度要 求低 的位置 区分 开， 使零 件在 满足要 求 的情 况 下尽可 能的 降低产 生误差 的可 能 。 总体来 说 ， 设计 与 加工 是相 辅相 成 的 ， 必 须结 合零 件 的加工 工 艺 区设 计 ， 绝 不能 脱离 加工 单纯 去设 计 ， 那样设 计 出 来的 零件 必然 是造 价 高且 无实 用意 义 的模 型 。 ２ ． ３ 机械 加工 的误 差分 析 虽然机 械设 计 中会 产生一 小部 分因各 种原 因造成 的误差 ， 但最 主要 的误差 来源 是机 械加 工 ， 机 械设计 可 以通过 形状等 的改变 对加工 误差 进行一 定程 度上 的 补偿 ， 下面本 文 对机 械 加工 中 的误差 产 生 的几个 主要 原 因进 行分 析 ： ２ ． ３ ． １机 床 自身运 转 的制 造误 差 机床 本身 也是一 种 机械 ， 其性 能 随着使 用 寿命 的增 长会产 生一 些误 差 ， 主 要包 括主轴 回转 误差 、 导 轨的位 置误差 、 传动链 的传递 误差 ， 其 中主轴 的 回转误 差是 指主轴 的实 际 回转 轴 线与其理 论 回转 轴 线之间 的变动 所产生 的误 差 ， 对回 转件 的加 工精度 起到 很大 的影响 ， 零件 的 同轴度 、 挠度 、 圆跳动 等都受 到很 大的 影响； 导 轨的 位置误 差来 源于两 个方面 ， 一 是导 轨的安 装误 差 ， 二是导 轨 自身的 制造 误 差和 长时 间使 用 的变形 误差 ， 导 轨 的位置 是机 床运 转 的基本 依据 ， 其位 置误 差 极大 的影 响着 零件 的加 工 ； 传动 链是 整个 机床 运转 的能 量传 递体 系 ， 传 动 出现 误差将 影 响机器 的相对 运转 ， 链 条与 机器 传动 件之 间 的摩擦 等 ， 也 是影
工 业技 术
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浅 析 机 械 设 计 与 加 工 的 误 差
李永 才
（ 安 徽 方 圆机 电股 份有 限公司 ２ ３ ３ ０ ０ ０ ） ［ 摘 要］ 在机 械设 计 与加 工 的过 程 中 ， 误 差是 影 响产 品质 量 的 主要 因素 ， 因此 对 误差 产生 的原 因和 可 以采取 的措 施 进行 分析 显 得 十分 必要 ， 文章 通过 对 机
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响机械 加 工 的主要 误差 原 因之一 。 ２ ． ３ ． ２ 机床 用具 的误差 机 床的用 具分 为两 种 ， 一种 是刀具 ， 刀具在 使 用过程 中不 可避免 的 出现 自 身的磨 损 ， 从 而导 致零件 出现误 差 ， 不 同的机床使 用 的刀具不 一样 ， 对零件 的误 差造成 的影 响也不一 样 ， 总体来说 ， 一 般 的刀具对 机械 加工 的误差是极 小 的 ， 另 种是 夹具 ， 机床 夹具是 机械加 工 的必 须辅 助设备 ， 主 要用于 控制刀 具 、 零 件 和 机床 的位 置 ， 所 以它产 生 的误 差要 远远 大于 刀具 。 ２ ． ３ ． ３ 机械 加工 过程 中的定 位误 差 机 械加工 中的定位误 差 主要 出现在 基准 点不 重合和 定位 副本 身存在 误差 两个方 面 。 在 机械 零件加 工过程 中 ， 必 须有 精准 的基准 点 ， 一 般与设 计 中的基 准 点重合 ， 若选 用 的基准点 与设计 基准 点不一 致 ， 就 会产 生较大 的误差 ， 定位 副是 工件 的基 准面 与夹具 的定 位面 组成 ， 若 夹具 的定 位面 制造 不精确 或粘 有杂 物 ， 就会产 生 较早 的制 造误 差 。 ２ ． ３ ． ４加工 过 程 中的 系统误 差 在机 械加 工过 程 中 ， 如 果工件 材料 的 刚度低 于机 床或机 床用 具 的刚度 ， 工 件就会 因为切 削力 的作用 而变形 ， 从 而导致 误差 。 这种 误差是 可 以避 免 的， 机械 设计 人员 应该 一开 始就 考 虑到 ， 对 加工 工 艺进 行一 定 的限制 。 ２ ． ４ 降低 误差 的措 施 要 降低零件 的误 差需要从 三个方面着 手 ： 一是 减少加工 中的直接 误差 ， 对机 械加工 中可 能出现 的误差进 行削 弱或消 除 ， 可 以在设 计 时对 这部分 误差进 行考