关于机械加工精度与加工误差的分析
机械加工精度误差分析及改进措施探讨
机械加工精度误差分析及改进措施探讨摘要：本文主要概述了机械加工精度的概念，获得加工精度的方法，概要论述了机械加工精度误差的主要类型，并就如何减少误差、提高机械加工精度提出了相关措施。
关键词：机械加工；精度；补偿；分化误差；工艺中图分类号：f407.4 文献标识码：a 文章编号：不同的零件经过加工组合，构成了机械产品，加强机械零件从设计到加工的控制，减少成品产出时的误差分析，提高机械零件生产时的精度，可以有效提高机械产品的质量，保障机械产品性能的增强，能真正的提高机械生产企业的的综合竞争力，意义深刻。
一、机械加工精度的概念及其包含内容机械加工精度是指机械零件在生产和加工过程中，其实际的几何参数(尺寸、几何形状和相互位置)与理想几何参数的相符合的程度，而它们之间的偏离程度又称为加工误差。
加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示，即精度越高，误差越小；精度越低，误差越大。
加工精度包括尺寸精度，形状精度，位置精度等三个方面。
尺寸精度是指机械加工后的零件的直径、长度等尺寸的实际值与理想值的接近程度。
形状精度是指机械加工后的零件的实际几何尺寸与理想尺寸的接近程度。
位置精度是指机械加工后的零件的实际几何位置与理想位置的接近程度。
通常在设计零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。
即精密零件或零件的重要表面，其形状精度要求高于位置精度要求，位置精度要求高于尺寸精度要求。
二、获得加工精度的方法（一）试切法是指操作工人在每一工步或走刀前进行对刀，然后切出一小段，测量其尺寸是否合适。
其加工质量取决于工人的技术水平，常用于单件、小批量生产。
（二）调整法分为静调整法和动调整法。
静调整法(样切法)是在不切削的情况下对刀块或样件来调整刀具的位置。
动调整法(尺寸调整法)是按试切零件进行调整的方法，调整完毕即可加工。
（三）尺寸刀具法大多利用定尺寸的孔加工刀具，如钻头、拉刀等来加工孔。
方法四：主动测量法。
机械加工工艺技术的误差分析及策略探讨
116M achining and Application机械加工与应用机械加工工艺技术的误差分析及策略探讨于东义（凤城市职业教育中心，辽宁 丹东 118100）摘 要：随着我国经济的不断发展，为科学技术的进步奠定了良好的基础，而且工业生产也正在向机械化生产方面转变，在此背景下形成了完善的机械生产流程，以此提高了机械生产效率，从根本上促进了我国机械行业的全面发展。
但是，由于我国机械加工工艺技术还处在正在发展的阶段，其应用到机械工业生产过程中时肯定还存在着一些问题，这样一来也是在很大程度上影响到了我国机械工业的发展。
基于这种现状，机械加工工艺技术的误差问题必须引起高度重视，为了提高加工质量，确保零件的使用性能，本文从实践中总结经验，不断改善机械加工技术，完善机械加工工艺体系，来确立误差的种类，并深入分析改善机械加工工艺技术误差控制策略，以此提高机械加工行业的发展水平。
关键词：机械行业；加工工艺技术；误差；策略中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）12-0116-2收稿日期：2021-06作者简介：于东义，男，生于 1969年，满族，辽宁凤城人，本科，车工一级实习指导教师，研究方向:机械加工工艺技术。
工业行业中机械加工工艺主要是指按照设计图纸，并采用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程。
机械加工工艺的每一个环节都会关系到零件的质量，若是某一工艺流程出现了问题，则会影响零件的使用性能，导致成为废品。
因此为了保证零件的质量，需要采取有效的措施和方法，从根本上提高机械加工工艺技术，进而减少零件发生误差问题，全面优化机械加工工艺流程。
1 机械加工工艺技术的概述从一般情况下看，机械加工工艺技术水平的高低会在很大程度上影响着机械加工的质量，在实际的机械加工过程中，除了要重视机械加工工艺技术的实施，更需要重视产品的规格和数量，也需要整合实际的工艺实施情况，在工业实施过程中配备好工艺设备和施工人才。
关于对机械加工质量技术的分析
关于对机械加工质量技术的分析摘要：本文通过对机械加工质量技术的分析，系统的阐述了其加工精度以及工艺的系统误差等问题，希望大家通过对本文的阅读，可以对其又一个全面的了解。
关键词：机械加工质量分析前言随着生产力的提高以及科技水平的不断进步，机械加工的质量的要求也就越来越高，对机械加工的技术要求也随之提高。
在工厂当中，机械加工出来的零部件势必会在出场后流入到各个工作流水线上，组成一台一台不一样功能的工作机械，这些机械性能将决定以后生产出来的工业物品的质量，所以如何保证其出产质量，保证其零部件的完好程度，则成了现在工业当中所要面对的一项重要课题，下面我们就通过精度、误差、粗糙度等三个方面来系统的阐述一下。
1.机械加工质量1.1机械加工精度在机械零件加工过程当中，标准值和实际值相符合的程度，就是机械加工的精度，而这一精度不仅包括加工后的表面相互位置和零件的尺寸，还包含着几何形状等主要元素。
而这三种进度的衡量就是加工误差。
我们通过对加工误差的分析，从而得出其误差的大小，误差越大精度越低，误差越小则精度越高。
根均加工精度的划分，一般可分为几何形状精度、尺寸加工精度和相互位置加工精度这三种。
以几何形状加工精度来说，它是体现机械零部件是否符合规范要求，依照规范要求形状的重要参数。
而尺寸精度则是依照几何精度，对零部件的大小，形状的比例进行系统的分析，从而得出精确的参数，这一参数直接影响零部件的正常适用。
而相互位置精度则是零部件表面、内部尺寸的相对位置的参数，直接体现了零部件制造的准确性能。
1.2工艺系统几何误差（1）加工原理误差主要是因为不稳定的机械操作失误以及零部件加工过程当中，机械本身所造成的误差。
所以想要生产出标准的零部件就必须有一套切实可行的加工原理，也就是说完善本身机械操作以及优化加工机械各方面性能，减少不稳定性带来的误差。
（2）机床主轴的回转精度对工件的加工精度有直接影响，从而变成造成主轴回转运动直接误差。
机械加工工艺的技术误差问题及对策分析
机械加工工艺的技术误差问题及对策分析一、引言机械加工工艺是制造行业中非常重要的一环，其质量直接影响到产品的性能和质量。
在机械加工过程中难免会出现技术误差，导致产品不符合设计要求，甚至影响到产品的使用效果。
对于机械加工工艺中的技术误差问题需要进行深入的分析，并提出相应的对策，以保证产品质量和生产效率。
二、机械加工工艺中的技术误差问题在机械加工过程中，技术误差是不可避免的。
技术误差主要包括以下几个方面：1. 设备精度误差机械加工设备的精度直接影响到产品加工的精度。
如果设备本身存在精度误差，那么加工出的产品也会存在相应的误差。
数控机床的定位精度、刀具的磨损、传动件的松动等都会导致产品加工精度下降。
2. 刀具磨损在机械加工中，刀具是直接与工件接触的工具，其磨损会直接影响到产品的加工精度。
如果刀具磨损严重，就会导致产品表面粗糙、尺寸偏差等问题。
3. 工序误差机械加工通常是由多道工序组成的，每个工序都会对产品加工精度产生影响。
如果某个工序出现误差，就会传导到整个加工过程中，导致产品精度下降。
4. 材料性能误差在机械加工中，材料的硬度、韧性、延展性等性能会直接影响到产品的加工精度。
如果材料性能不稳定，就会导致产品加工精度难以保证。
以上这些技术误差问题都会影响到产品的加工精度和质量，甚至导致产品无法使用。
对于这些技术误差问题需要有针对性地进行分析，并提出相应的对策分析。
三、对策分析针对机械加工工艺中的技术误差问题，可以采取以下对策进行解决：1. 提高设备精度首先要解决的是设备精度误差问题。
可以通过定期对设备进行维护和保养，及时更换损坏的零部件，来保证设备的精度。
现代化的数控机床可以通过自动补偿来修正设备误差，提高加工精度。
2. 优化刀具管理刀具的磨损是导致产品加工精度下降的重要原因之一。
可以通过建立刀具管理制度，定期检查刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具，以保证产品加工精度。
3. 加强工序管理针对工序误差问题，可以通过加强工序管理来减少误差的传导。
机械加工精度与加工误差
机械加工精度与加工误差机械加工是制造业中的重要工艺之一，主要涉及到钣金加工，车削加工，铣削加工等不同类型的加工工艺。
在加工过程中，精度和误差是非常重要的概念，精度指的是加工零件尺寸与设计图纸所规定尺寸之间的偏差，而加工误差则是指加工零件实际尺寸与设计要求尺寸之间的差异。
本文就从这两个方面来介绍机械加工中精度和误差的相关知识。
一、机械加工精度机械加工的精度主要包括工件尺寸精度和几何精度两个方面。
1. 工件尺寸精度工件尺寸精度指的是加工出的工件的各个尺寸参数的精度程度，这种精度关系到一个零部件是否能够与其他零部件匹配，从而保证整个装配的精度。
在机械加工过程中，尺寸精度主要由机床本身的精度、刀具和夹具等的精度、加工材料的性质以及机工操作的技术水平等多种因素综合作用所决定。
在机械加工中需要控制的工件尺寸精度可以根据精度要求的不同，分为以下几类：（1）高精度：±0.001mm以内（2）中等精度：±0.01mm 以内（3）一般精度：±0.1mm以内2. 几何精度几何精度是指加工出的零件与其要求的几何形状要求之间的误差。
几何精度包括以下几个方面：直线度、平面度、圆度、圆柱度、倾斜度、同轴度、互相垂直度、翻转度和角度误差等。
在机械加工过程中需要控制的几何精度同样可以根据不同的要求进行分类：（1）高精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度都要求在0.005mm以内。
（2）中等精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度不超过0.01mm，而其他几个精度值需达到中等精度要求即可。
（3）一般精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度需达到一般精度要求（0.1mm以内），而其他几个精度值可以稍高一些。
二、机械加工误差机械加工误差是由于加工过程中所产生的无法避免的错误，包括各个零部件之间的误差、机床刚性等因素带来的误差及非机械因素带来的误差等。
1. 设备误差设备误差是指加工设备本身的误差造成的误差，包括机床热变形、运动误差、加工速度误差、机床导轨偏差等因素。
机械加工精度的误差分析与优化
机械加工精度的误差分析与优化机械加工在现代制造业中占据着重要地位，而加工精度的误差成为了制约产品质量和性能的重要因素。
因此，对机械加工精度的误差进行分析与优化显得尤为重要。
本文将从误差的来源、误差分析的方法以及优化策略等方面进行论述。
一、误差的来源机械加工的误差来源主要包括设备误差、刀具误差、加工工艺误差以及材料误差等多个方面。
设备误差是指机床、夹具、测量装置等在设计、制造、装配等过程中产生的误差。
例如，机床的动力系统、传动系统、控制系统等都会引起误差，而夹具的刚度、精度也会对加工精度产生影响。
刀具误差是指刀具在制造、磨削、使用过程中产生的误差。
刀具的材质、几何形状、刃口磨削质量等都会对加工精度造成一定的影响。
加工工艺误差是指加工过程中由于操作不当、设备调试不当等原因引起的误差。
例如，切割速度、进给速度、径向切宽等参数的选择和调整不当，都可能导致加工误差的增加。
材料误差是指工件的形状、尺寸、物理性能等方面的误差。
材料的不均匀性、热膨胀系数、热导率等特性都会对加工误差产生一定的影响。
二、误差分析的方法误差分析是指通过对机械加工误差的定位、测量、分析等手段，揭示误差产生的原因和机理，以便进行误差补偿和改进的过程。
常用的误差分析方法包括测量法、数学模型法和统计分析法等。
测量法是通过使用测量仪器对加工件进行测量，获取几何形状和尺寸方面的数据，然后与设计要求进行比较，从而得出误差的大小和方向。
测量法可以通过直接测量、间接测量以及三坐标测量等方式进行。
数学模型法是通过建立机床、夹具、刀具、工艺等的数学模型，通过计算和仿真等手段，预测和分析误差的产生和传递路径。
数学模型法可以通过有限元法、多体系统理论等进行。
统计分析法是通过对多个加工件加工数据的收集和分析，利用统计学方法对误差进行分析和判别。
统计分析法可以通过卡尔曼滤波、方差分析等进行。
三、优化策略根据误差分析的结果，我们可以采取一系列的优化策略来降低机械加工精度误差。
机械加工工艺技术误差及改进分析
机械加工工艺技术误差及改进分析谢良雄湖南省涟源市工贸职业中等专业学校 湖南娄底 417100摘要：为了有效改进机械加工过程中存在的误差问题，研究以某个零件加工案例为对象，对机械加工技术加工过程中存在的问题展开研究分析，深入探讨了机械加工技术的误差以及改进方法。
先对零件加工过程中存在的变形问题、残余盈利以及磨削刚性误差以及装夹不合理等问题展开研究，从机械加工机床精度、刀具刃口以及工件装夹方法等方面为切入点，详细对机械加工工艺技术的误差展开探究，并提出了相应的改进方法。
最后，经验证结果证明，改进后的机械加工工艺具有良好的效果，不仅能够有效提高加工的精度和效率，还能够为相关工作提供参考。
关键词：机械制造 加工工艺技术 误差分析 改进方法中图分类号：TH16文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2024)03-0089-03Analysis of Errors and Improvements of Machining ProcessTechnologyXIE LiangxiongLianyuan Industry and Trade Vocational Secondary School, Loudi, Hunan Province, 417100 China Abstract:In order to effectively improve the error problem in the machining process, this study takes a certain part processing case as the object, studies and analyzes the problems of machining technology in the machining process, and deeply explores the errors and improvement methods of machining technology. Firstly, this paper studies the problems of deformation, residual stress, grinding rigidity errors and unreasonable clamping during the machining process of parts. Then, it takes the accuracy of machining machines, the cutting edge of tools and the clamping methods of workpieces as starting points, explores the error of machining process technology in detail, and proposes corresponding improvement methods. Finally, the verified results have shown that the improved machining process technology has good effects, which can not only effectively improve the accuracy and efficiency of machining, but also provide reference for related work.Key Words: Mechanical manufacturing; Process technology; Error analysis; Improvement method制造领域中机械加工工艺技术具有不可替代的作用，而加工精度作为机械加工的重要指标，在加工过程中如何有效降低加工误差，合理对机械加工精度进行控制，是提高机械加工工艺技术质量的一个重要问题。
机械 加工误差的统计分析
2．平顶分布
4．偏态分布
如图4-31d）
采用试切法车削工件外圆或螳内孔时， 为避免产生不可修复的废品，操作者主观上 有使轴径加工得宁大勿小、使孔径加工得宁 小勿大的意向,按照这种加工方式加工得到 的一批零件的加工误差呈偏态分布。
返回
（三）正态分布
1. 正态分布的数学模型
( x x )2 2 2
三.加工误差的统计分析－工艺过程的点图分析方法
（一）点图的基本形式（逐点点图）
依次测量每件尺寸记入横坐标为零件号纵为尺寸的图表中
（二）均值-极差点图
采用顺序小样本（5～10） ，由小样本均值点图和极差点
图组成，横坐标为小样本组序号。具体作法如下：
① 定期测小样本尺寸； ② 计算均值 x 和极差R： ③确定中心线 x 和 R ：
2、工艺过程分布图分析
① 判断加工误差性质 系统误差、随机误差
② 确定工序能力及等级
精度的程度 Cp=T /6σ
工序能力系数Cp指满足加工
(表4－6工序能力等级）
③ 确定合格率和不合格率
3.分布图分析法特点
1）采用大样本，较接近实际地反映工艺过程总体；
2）能将常值系统误差从误差中区分开；
3）在全部样本加工后绘出曲线，不能反映先后顺 序，不能将变值系统误差从误差中区分开； 4）不能及时提供工艺过程精度的信息，事后分析； 5）计算复杂，只适合工艺过程稳定的场合。 点图分析法 计算简单，能及时提供主动控制信息， 可用于稳定过程、也可用于不稳定过程。
l）无变值性系统误差（或有但不显著）。
2）各随机误差之间是相互独立的。
3）在随机误差中没有一个是起主导作用
的误差因素。
如图4-31b） 在影响机械加工的诸多误差因素中，如 果刀具尺寸磨损的影响显著，变值性系统误 差占主导地位时，工件的尺寸误差将呈现平 顶分布。平顶分布曲线可以看成是随着时间 而平移的众多正态分布曲线组合的结果。 3．双峰分布 如图4-31c） 若将两台机床所加工的同一种工件混在 一起，由于两台机床的调整尺寸不尽相同， 两台机床的精度状态也有差异，工件的尺寸 误差呈双峰分布。
机械加工精度分析与对策论文
机械加工精度分析与对策论文机械加工精度分析与对策论文机械加工精度分析与对策论文【1】【摘要】本文主要从设备部件装配的角度进一步分析了影响机械加工精度的原因及案例，提出几种提高机械加工精度的应对措施，对机械制造企业如何进一步提高产品加工质量，从而增强企业竞争力具有一定的参考与借鉴作用。
【关键词】机械加工;精度;原因;措施机械加工精度是指零件在加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，符合程度越高，加工精度就越高。
具体包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。
众所周知，机械产品的工作性能和使用寿命，都是与产品零件的加工质量和产品的装配质量息息相关的，作为零件加工质量重要指标之一的机械加工精度更是产品质量的根本保障。
然而在生产过程中由于各种原因加工出来的产品其尺寸、形状和相互位置不可能绝对一致，总是会存在一定的加工误差，如何保证在零件允许误差范围内，通过采取合理的加工方法以提高机械加工的生产率和产品合格率便显得尤为重要了。
1产品加工精度影响因素人们根据不同的机械、不同的生产类型条件，在实践中摸索总结出了修配装配法、调整装配法、互换装配法、选配装配法等4种装配方法。
装配精度越高，则对相关零件的精度要求也越高，这对机械加工企业来说是很不经济的。
因此，对不同的生产类型必须采取不同的装配方法以合理性地降低加工精度，从而提高生产率与经济效益。
在机械加工过程中影响产品加工精度的原因主要有以下几个方面：1.1产品加工原理所产生的误差在加工过程中我们都是采用近似的成形运动或近似的刀刃轮廓加工原理来进行加工的，但此种“近似的加工法”必然会带来一定的误差。
即便如此，在当前的制造加工过程中因该加工原理具有简化机床结构或刀具形状、提高生产效率等优点而得到人们广泛的运用。
1.2机床、刀具和夹具的制造误差与磨损的影响(1)机床误差包括机床本身各部件的制造、安装误差和使用过程中的磨损。
对加工精度影响较大的是机床本身的制造误差：包括机床主轴回转误差、导轨误差和传动链传动误差。
影响机械加工精度因素与降低加工误差的措施
影响机械加工精度因素与降低加工误差的措施摘要随着科学技术的不断发展，机械行业的加工精度也随着有了更进一步的发展和延伸，很多行业都在精准度上有所提高和关注，尤其是最近几年航天、军工等行业的逐步完善和改进，机械加工领域对精准度的要求又有了更加严格的要求。
本文针对机械加工精度的影响因子以及降低加工误差的方法做了阐述和探讨。
关键词机械加工；加工精度；数控机床中图分类号tg506 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）44-0186-02近几年，随着科学技术的不断发展，机械行业的加工精度也随着有了更进一步的发展和延伸，很多行业都在精准度上有所提高和关注，尤其是最近几年航天、军工等行业的逐步完善和改进，机械加工领域对精准度的要求又有了更加严格的要求。
在我国机械加工行业有很多企业在精密机床的加工精度方面已经走到了世界的前列，然而就其总体水平来说，我国生产水平还是相比要落后西方发达国家。
目前在我国所加工的精度通常都要比国外低一二级。
就汽缸体孔的精度为例，国外为h6级，而我国为h7级；hrc50-60重载齿轮的精度我国还保持在七八级。
一些发达的国家精度已经达到了0.001μm，同时，他们在高新技术产业方面已经向原子级的加工精度迈进，而我国的精度才到0.1μm阶段。
1 机械加工精度分析理想的零件参数和零件经过加工之后的参数相差程度就是通常所说的加工精度，往往在加工过程中因为机械加工设备以及其他条件的制约，在这些几何参数之间总会出现一些加工误差。
误差的大小直接表明了整个加工过程中的精度的高低。
一般情况下，都是把加工精度划分成3个方面的内容来研究，首先是尺寸的精度，它只局限于零部件表面和基准之间的尺寸误差；其次是几何形状的精度，它只局限于零部件表面几何形状的误差；第三是相互位置的精度，它只局限于零部件表面与其基准之间的具体位置的误差。
其实无论是用什么器具去加工，误差是不可避免的，只是我们能够通过精密的仪器将这种生产误差减少到的最低，让所加工的产品靠近理想的几何参数，也就是时平常所说的可容许的生产误差之内。
影响机械加工精度的主要因素分析
影响机械加工精度的主要因素分析加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）的实际值与理想值之间的符合程度。
而实际值与理想值之间的偏离程度（即差异）则为加工误差，加工误差的大小反映了加工精度的高低。
1、影响机械加工精度的主要因素（1）工艺系统的几何误差1）加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似形状的刀具进行加工而产生的误差。
比如，数控机床一般只具有直线和圆弧插补功能，因而即便是加工一条平面曲线，也必须用许多很短的折线段或圆弧去逼近它，刀具连续地将这些小线段加工出来，也就得到了所需的曲线形状。
逼近的精度可由每条线段的长度来控制。
因此，在曲线或曲面的数控加工中，刀具相对于工件的成形运动是近似的。
进一步地说，数控机床在做直线或圆弧插补时，是利用平行坐标轴的小直线段来逼近理想直线或圆弧的，这里存在着加工原理误差。
但由于数控机床的脉冲当量可以使这些小直线段很短，逼近的精度很高，事实上数控加工可以达到很高的加工精度。
又如，滚齿用的齿轮滚刀有两种误差：一是为了制造方便，采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形状误差；二是由于滚刀刀齿有限，实际上加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线，它与理论上的光滑渐开线有一定的差异。
这里也存在着加工原理误差。
用近似的成形运动或近似形状的刀具虽然会带来加工原理误差，但往往可以简化机床结构或刀具形状，以提高生产率。
因此，只要这种方法产生的误差不超过允许的范围，往往比准确的加工方法能获得更好的经济效益，在生产中仍然得到了广泛的应用。
2）机床误差机床误差是由机床的制造、安装误差和使用中的磨损造成的。
在机床的各类误差中，对工件加工精度影响较大的主要是主轴回转误差和导轨误差。
机床主轴是带动工件或刀具回转，产生主要切削运动的重要零件。
其回转运动精度是机床主要精度指标之一，主轴回转误差主要影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。
浅谈机械加工误差的分析
浅谈机械加工误差的分析摘要：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)与理想几何参数的符合程度.在机械加工中,误差是不可避免的,但误差必须在允许的范围内.通过误差分析,掌握其变化的基本规律,从而采取相应的措施减少加工误差,提高加工精度.影响机械加工精度的因素很多,机床的几何误差,工艺系统的受力变形及受热变形是非常重要的影响因素,分析机械加工存在误差的主要因素,然后提出提高机械加工精度的措施.关键词：机械加工；加工误差；加工精度引言在机械设备加工的过程中加工的精度直接影响到了产品的质量，在设备加工的过程中主要有施工误差和原始误差两种。
人为误差在发生的过程中具有一定的不确定性，而机械的原始误差主要分散于设备加工的不同环节。
要获得更加高质量的设备，就需要对机械加工的误差进行分析，从而研究降低加工误差的具体措施。
1 机械加工精度的重要性在机械设备加工的过程中加工的精度直接影响到了产品的使用性能，我国目前的机械加工虽然已经得到了很高的发展，但是由于人工、技术、体系和设备等客观的原因，使得一些机械产品的加工精度不能达到产品的实际需求。
为了不断的提高机械设备的加工综合实力，需要对机械加工中存在的误差进行研究分析，从而制定出控制加工误差的处理方案。
在实际加工的过程中可以根据实际设备加工误差产生的原因，采取相对应的解决措施。
一般情况下，在机械设备加工的过程中会采取减少、补偿、转移原始误差等方法，或者是采取就地加工的方式。
通过对加工误差的科学控制，从而提高机械加工的精度。
2 机械加工误差的产生研究（1）工艺体系的整合误差。
在机床长时间使用的过程中机床的零配件就会产生磨损，进而影响到机械加工的精度。
其一就是主轴回转产生的误差，在机床加工的过程中主轴是零配件的基准，一旦由于磨损导致了主轴的基准出现了一定的误差，就会影响到机械加工的质量。
其二就是导轨产生的误差，在机械设备加工的过程中导轨主要是控制零件位置变化，在零件位置变化的过程中对原材料进行施工处理。
机械加工精度及工艺系统误差分析
第二章机械加工精度第一节概述一,加工精度的概念高产,优质,低消耗,产品技术性能好,使用寿命长,这是机械制造企业的基本要求.而质量总是则是最根本的问题.机械加工质量指标包括两方面的参数:一方面是宏观几何参数,指机械加工精度;另一方面是微观几何参数和表面物理-机械性能等方面的参数,指机械加工表面质量.所谓机械加工精度,是指零件在加工后的几何参数(尺寸大小,几何形状,表面间的相互位置)的实际值与理论值相符合的程度.符合程度高,加工精度也高;反之则加工精度低.机械加工精度包括尺寸精度,形状精度,位置精度三项内容,三者有联系,也有区别.由于机械加工中的种种原因,不可能把零件做得绝对精确,总会产生偏差.这种偏差即加工误差.实际生产中加工精度的高低用加工误差的大小表示.加工误差小,则加工精度高;反之则低.保证零件的加工精度就是设法将加工误差控制在允许的偏差范围内;提高零件的加工精度就是设法降低零件的加工误差.随着对产品性能要求的不断提高和现代加工技术的发展,对零件的加工精度要求也在不断的提高.一般来说,零件的加工精度越高则加工成本越高,生产率则相对越低.因此,设计人员应根据零件的使用要求,合理地确定零件的加工精度,工艺人员则应根据设计要求,生产条件等采取适当的加工工艺方法,以保证零件的加工误差不超过零件图上规定的公差范围,并在保证加工精度的前提下,尽量提高生产率和降低成本.二获得零件加工精度的方法1.获得尺寸精度的方法在机械加工中获得尺寸精度的方法有试切法,调整法,定尺寸刀具法,自动控制法和主动测量法等五种.⑴ 试切法通过试切—测量—调整—再试切,反复进行到被加工尺寸达到要求的精度为止的加工方法.试切法不需要复杂的装备,加工精度取决于工人的技术水平和量具的精度,常用于单件小批生产.⑵ 调整法按零件规定的尺寸预先调整机床,夹具,刀具和工件的相互位置,并在加工一批零件的过程中保持这个位置不变,以保证零件加工尺寸精度的加工方法.调整法生产效率高,对调整工的要求高,对操作工的要求不高,常用于成批及大量生产.⑶ 定尺寸刀具法用具有一定形状和尺寸精度的刀具进行加工,使加工表面达到要求的形状和尺寸的加工方法.如用钻头,铰刀,键槽铣刀等刀具的加工即为定尺寸刀具法.定尺寸刀具法生产率较高,加工精度较稳定,广泛的应用于各种生产类型.⑷ 自动控制法把测量装置,进给装置和控制机构组成一个自动加工系统,使加工过程中的尺寸测量,刀具的补偿和切削加工一系列工作自动完成,从而自动获得所要求的尺寸精度的加工方法.该方法生产率高,加工精度稳定,劳动强度低,适应于批量生产.⑸ 主动测量法在加工过程中,边加工边测量加工尺寸,并将测量结果与设计要求比较后,或使机床工作,或使机床停止工作的加工方法.该方法生产率较高,加工精度较稳定,适应于批量生产.2.获得几何形状精度的方法在机械加工中获得几何精度的方法有轨迹法,成形法,仿形法和展成法等四种.⑴ 轨迹法依靠刀尖运动轨迹来获得形状精度的方法.刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运动,因而所获得的形状精度取决成形运动的精度.普通车削,铣削,刨削和磨削等均为刀尖轨迹法.⑵ 成形法利用成形刀具对工件进行加工的方法.成形法所获得的形状精度取决于成形刀具的形状精度和其他成形运动精度.用成形刀具或砂轮进行车,铣,刨 ,磨,拉等加工的均为成形法.⑶ 仿形法:刀具依照仿形装置进给获得工件形状精度的方法.如使用仿形装置车手柄,铣凸轮轴等.⑷ 展成法又称为范成法,它是依据零件曲面的成形原理,通过刀具和工件的展成切削运动进行加工的方法.展成法所得的被加工表面是刀刃和工件在展成运动过程中所形成的包络面,刀刃必须是被加工表面的共轭曲线.所获得的精度取决于刀刃的形状和展成运动的精度.滚齿,插齿等均为展成法.3.获得位置精度的方法工件的位置精度取决于工件的安装(定位和夹紧)方式及其精度.获得位置精度的方法有:⑴ 找正安装法找正是用工具和仪表根据工件上有关基准,找出工件有关几何要素相对于机床的正确位置的过程.用找正法安装工件称为找正安装,找正安装又可分为:1)划线找正安装即用划针根据毛坯或半成品上所划的线为基准找正它在机床上正确位置的一种安装方法.2)直接找正安装即用划针和百分表或通过目测直接在机床上找正工件正确位置的安装方法.此法的生产率较低,对工人的技术水平要求高,一般只用于单件小批生产中.⑵ 夹具安装法夹具是用以安装工件和引导刀具的装置.在机床上安装好夹具,工件放在夹具中定位,能使工件迅速获得正确位置,并使其固定在夹具和机床上.因此,工件定位方便,定位精度高且稳定,装夹效率也高.⑶ 机床控制法利用机床本身所设置的保证相对位置精度的机构保证工件位置精度的安装方法.如坐标镗床,数控机床等.第二节影响加工精度的因素及其分析在机械加工过程中,机床,夹具,刀具和工件组成了一个完整的系统,称为工艺系统.工件的加工精度问题也就涉及到整个工艺系统的精度问题.工艺系统中各个环节所存在的误差,在不同的条件下,以不同的程度和方式反映为工件的加工误差,它是产生加工误差的根源,因此工艺系统的误差被称为原始误差,如表2-1所示.原始误差主要来自两方面:一方面是在加工前就存在的工艺系统本身的误差(几何误差),包括加工原理误差,机床,夹具,刀具的制造误差,工件的安装误差,工艺系统的调整误差等;另一方面是加工过程中工艺系统的受力变形,受热变形,工件残余应力引起的变形和刀具的磨损等引起的误差,以及加工后因内应力引起的变形和测量引起的误差等.下面即对工艺系统中的各类原始误差分别进行阐述. 表2-1 原始误差一,加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差.生产中采用近似的加工原理进行加工的例子很多,例如用齿轮滚刀滚齿就有两种原理误差:一种是为了滚刀制造方便,采用了阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线蜗杆而产生的近似造形误差;另一种是由于齿轮滚刀刀齿数有限,使实际加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线,而不是一条光滑的渐开线.采用近似的加工方法或近似的刀刃轮廓,虽然会带来加工原理误差,但往往可简化工艺过程及机床和刀具的设计和制造,提高生产率,降低成本,但由此带来的原理误差必须控制在允许的范围内二,工艺系统的几何误差1.机床几何误差机床几何误差包括机床本身各部件的制造误差,安装误差和使用过程中的磨损引起的误差.这里着重分析对加工影响较大的主轴回转误差,机床导轨误差以及传动链误差.⑴ 机床主轴误差机床主轴是用来安装工件或刀具并将运动和动力传递给工件或刀具的重要零件,它是工件或刀具的位置基准和运动基准,它的回转精度是机床精度的主要指标之一,其误差直接影响着工件精度的高低.1)主轴回转误差为了保证加工精度,机床主轴回转时其回转轴线的空间位置应是稳定不变的,但实际上由于受主轴部件结构,制造,装配,使用等种种因素的影响,主轴在每一瞬时回转轴线的空间位置都是变动的,即存在着回转误差.主轴回转轴心线的运动误差表现为纯径向跳动,轴向窜动和角度摆动三种形式,如图2-1所示.(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-18) 图2-1 主轴回转轴线的运动误差机床的主轴是以其轴颈支承在床头箱前后轴承内的,因此影响主轴回转精度的主要因素是轴承精度,主轴轴颈精度和床头箱主轴承孔的精度.如果采用滑动轴承,则影响主轴回转精度的主要因素是主轴颈的圆度,与其配合的轴承孔的圆度和配合间隙.不同类型的机床其主轴回转误差所引起的加工误差的形式也会不同.对于工件回转类机床(如车床,内,外圆磨床),因切削力的方向不变,主轴回转时作用在支承上的作用力方向也不变,因而主轴颈与轴承孔的接触点的位置也是基本固定的,即主轴颈在回转时总是与轴承孔的某一段接触,因此轴承孔的圆度误差对主轴回转精度的影响较小,而主轴颈的圆度误差则影响较大;对于刀具回转类机床(如镗床,钻床),因切削力的方向是变化的,所以轴承孔的圆度误差对主轴回转精度的影响较大,而主轴颈的圆度误差影响较小.2)主轴回转误差的敏感方向不同类型的机床,主轴回转误差的敏感方向是不同的.工件回转类机床的主轴回转误差的敏感方向,如图2-2所示,在车削圆柱表面,当主轴在Y方向存在误差Δy时,则此误差将是1：1地反映到工件的半径方向上去(ΔRy=Δy).而在Z方向存在误差Δz时,反映到工件半径方向上的误差为ΔRz.其关系式为R02十Δz2=(R0十ΔRz)2=R02十2R0·ΔRz十ΔRz2因ΔRz2很小,可以忽略不计,故此式化简后得ΔRz≈Δz2/(2R0)<<Δy (2—1)所以Δy所引起的半径误差远远大于由Δz所引起的半径误差.我们把对加工精度影响最大的那个方向称为误差的敏感方向,把对加工精度影响最小的那个方向称为误差的非敏感方向.(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-19) 图2-2 车外圆的敏感方向刀具回转类机床的主轴回转误差的敏感方向,如镗削时,刀具随主轴一起旋转,切削刃的加工表面的法向随刀具回转而不断变化,因而误差的敏感方向也在不断变化.⑵ 机床导轨误差床身导轨既是装配机床各部件的基准件,又是保证刀具与工件之间导向精度的导向件,因此导轨误差对加工精度有直接的影响.导轨误差分为: 1)导轨在水平面内的直线度误差Δy 这项误差使刀具产生水平位移,如图2-3所示,使工件表面产生的半径误差为ΔRy,ΔRy=Δy,使工件表面产生圆柱度误差(鞍形或鼓形).2)导轨在垂直平面内的直线度误差Δz 这项误差使刀具产生垂直位移,如图2-4所示,使工件表面产生的半径误差为ΔRz,ΔRz≈Δz2/(2R0),其值甚小,对加工精度的影响可以忽略不计;但若在龙门刨这类机床上加工薄长件,由于工件刚性差,如果机床导轨为中凹形,则工件也会是中凹形.3)前后导轨的平行度误差当前后导轨的不平行,存在扭曲时,刀架产生倾倒,刀尖相对于工件在水平和垂直两个方向上发生偏移,从而影响加工精度.如图2-5所示,在某一截面内,工件加工半径误差为:ΔR≈Δy=δ (2—2)式中:H——车床中心高B——导轨宽度Δ——前后导轨的最大平行度误差(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-20,21) 图2-3 机床导轨在水平面内的图2-4 机床导轨在垂直面内的直线度对加工精度的影响直线度对加工精度的影响(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-22) 图2-5 机床导轨扭曲对工件形状的影响⑶ 传动链传动误差传动链传动误差是指机床内联系传动链始末两端传动元件之间相对运动的误差.它是影响螺纹,齿轮,蜗轮蜗杆以及其它按展成原理加工的零件加工精度的主要因素.传动链始末两端的联系是通过一系列的传动元件来实现的,当这些传动元件存在加工误差,装配误差和磨损时,就会破坏正确的运动关系,使工件产生加工误差,这些误差即传动链误差.为了减少机床的传动链误差对加工精度的影响,可以采取以下措施:1)尽量减少传动元件数量,缩短传动链,以缩小误差的来源.2)采用降速传动(即i<<1) 降速传动是保证传动精度的重要措施.对于螺纹加工机床,为保证降速传动,机床传动丝杠的导程应大于工件的导程;齿轮加工机床最后传动副为蜗轮副,为了得到iFy2),从而引起工艺系统的变形不一致(Yl >Y2),这样在加工后的工件上仍留有较小的圆度误差.这种在加工后的工件上出现与毛坯形状相似的误差的现象称为"误差复映".(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-24) 图2-7 毛坯形状误差的复映由于工艺系统具有一定的刚度,因此在加工表面上留下的误差比毛坯表面的误差数值上已大大减小了.也就是说,工艺系统刚度愈高,加工后复映到被加工表面上的误差愈小,当经过数次走刀后,加工误差也就逐渐缩小到所允许的范围内了. ⑶ 其他作用力引起的加工误差1)传动力和惯性力引起的加工误差当在车床上用单爪拨盘带动工件回转时,传动力在拨盘的每一转中不断改变其方向;对高速回转的工件,如其质量不平衡,将会产生离心力,它和传动力一样在工件的转动中不断的改变方向.这样,工件在回转中因受到不断变化方向的力的作用而造成加工误差,如图2-8和图2-9所示. (沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-25,26) 图2-8 传动力所引起的加工误差图2-9 离心惯性所引起的加工误差2)重力所引起的误差在工艺系统中,有些零部件在自身重力作用下产生的变形也会造成加工误差.例如,龙门铣床,龙门刨床横梁在刀架自重下引起的变形将造成工件的平面度误差.对于大型工件,因自重而产生的变形有时会成为引起加工误差的主要原因,所以在安装工件时,应通过恰当地布置支承的位置或通过平衡措施来减少自重的影响.3)夹紧力所引起的加工误差工件在安装时,由于工件刚度较低或夹紧力作用点和方向不当,会引起工件产生相应的变形,造成加工误差.图2-10为加工连杆大端孔的安装示意图,由于夹紧力作用点不当,造成加工后两孔中心线不平行及其与定位端面不垂直.(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-27) 图2-10 夹紧力不当所引起的加工误差4.减少工艺系统受力变形的主要措施减少工艺系统受力变形是保证加工精度的有效途径之一.生产实际中常采取如下措施:1)提高接触刚度所谓接触刚度就是互相接触的两表面抵抗变形的能力.提高接触刚度是提高工艺系统刚度的关键.常用的方法是改善工艺系统主要零件接触面的配合质量,使配合面的表面粗糙度和形状精度得到改善和提高,实际接触面积增加,微观表面和局部区域的弹性,塑性变形减少,从而有效地提高接触刚度.2)提高工件定位基面的精度和表面质量工件的定位基面如存在较大的尺寸,形位误差和表面质量差,在承受切削力和夹紧力时可能产生较大的接触变形,因此精密零件加工用的基准面需要随着工艺过程的进行逐步提高精度.3)设置辅助支承,提高工件刚度,减小受力变形切削力引起的加工误差往往是因为工件本身刚度不足或工件各个部位刚度不均匀而产生的.当工件材料和直径一定时,工件长度和切削分力是影响变形的决定性因素.为了减少工件的受力变形,常采用中心架或跟刀架,以提高工件的刚度,减小受力变形.4)合理装夹工件,减少夹紧变形当工件本身薄弱,刚性差时,夹紧时应特别注意选择适当的夹紧方法,尤其是在加工薄壁零件时,为了减少加工误差,应使夹紧力均匀分布.缩短切削力作用点和支承点的距离,提高工件刚度.5)对相关部件预加载荷例如,机床主轴部件在装配时通过预紧主轴后端面的螺母给主轴滚动轴承以预加载荷,这样不仅能消除轴承的配合间隙,而且在加工开始阶段就使主轴与轴承有较大的实际接触面积,从而提高了配合面间的接触刚度.6)合理设计系统结构在设计机床夹具时,应尽量减少组成零件数,以减少总的接触变形量;选择合理的结构和截面形状;并注意刚度的匹配,防止出现局部环节刚度低.7)提高夹具,刀具刚度;改善材料性能.8)控制负载及其变化适当减少进给量和背吃刀量,可减少总切削力对零件加工精度的影响;此外,改善工件材料性能以及改变刀具几何参数如增大前角等都可减少受力变形;将毛坯合理分组,使每次调整中加工的毛坯余量比较均匀,能减小切削力的变化,减小误差复映.四,工艺系统热变形对加工精度的影响在机械加工中,工艺系统在各种热源的影响下会产生复杂的变形,使得工件与刀具间的正确相对位置关系遭到破坏,造成加工误差.1.工艺系统热变形的热源引起工艺系统热变形的热源主要来自两个方面:一是内部热源,指轴承,离合器,齿轮副,丝杠螺母副,高速运动的导轨副,镗模套等工作时产生的摩擦热,以及液压系统和润滑系统等工作时产生的摩擦热;切削和磨削过程中由于挤压,摩擦和金属塑性变形产生的切削热;电动机等工作时产生的电磁热,电感热.二是外部热源,指由于室温变化及车间内不同位置,不同高度和不同时间存在的温度差别,以及因空气流动产生的温度差等;日照,照明设备以及取暖设备等的辐射热等.工艺系统在上述热源的作用下,温度逐渐升高,同时其热量也通过各种传导方式向周围散发.2.工艺系统热变形对加工精度的影响⑴ 机床热变形对加工精度的影响机床在运转与加工过程中受到各种热源的作用,温度会逐步上升,由于机床各部件受热程度的不同,温升存在差异,因此各部件的相对位置将发生变化,从而造成加工误差.车,铣,镗床这类机床主要热源是床头箱内的齿轮,轴承,离合器等传动副的摩擦热,它使主轴分别在垂直面内和水平面内产生位移与倾斜,也使支承床头箱的导轨面受热弯曲;床鞍与床身导轨面的摩擦热会使导轨受热弯曲,中间凸起.磨床类机床都有液压系统和高速砂轮架,故其主要热源是砂轮架轴承和液压系统的摩擦热;轴承的发热会使砂轮轴线产生位移及变形,如果前,后轴承的温度不同,砂轮轴线还会倾斜;液压系统的发热使床身温度不均产生弯曲和前倾,影响加工精度.大型机床如龙门铣床,龙门刨床,导轨磨床等,这类机床的主要热源是工作台导轨面与床身导轨面间的摩擦热及车间内不同位置的温差.⑵ 工件热变形及其对加工精度的影响在加工过程中,工件受热将产生热变形,工件在热膨胀的状态下达到规定的尺寸精度,冷却收缩后尺寸会变小,甚至可能超出公差范围.工件的热变形可能有两种情况:比较均匀地受热,如车,磨外圆和螺纹,镗削棒料的内孔等;不均匀受热,如铣平面和磨平面等.⑶ 刀具热变形对加工精度的影响在切削加工过程中,切削热传入刀具会使得刀具产生热变形,虽然传入刀具的热量只占总热量的很小部分,但是由于刀具的体积和热容量小,所以由于热积累引起的刀具热变形仍然是不可忽视的.例如,在高速车削中刀具切削刃处的温度可达850℃左右,此时刀杆伸长,可能使加工误差超出公差带.3.环境温度变化对加工精度的影响除了工艺系统内部热源引起的变形以外,工艺系统周围环境的温度变化也会引起工件的热变形.一年四季的温度波动,有时昼夜之间的温度变化可达10℃以上,这不仅影响机床的几何精度,还会直接影响加工和测量精度.4.对工艺系统热变形的控制可采用如下措施减少工艺系统热变形对加工精度的影响:1)隔离热源为了减少机床的热变形,将能从主机分离出去的热源(如电动机,变速箱,液压泵和油箱等)应尽可能放到机外;也可采用隔热材料将发热部件和机床大件(如床身,立柱等)隔离开.2)强制和充分冷却对既不能从机床内移出,又不便隔热的大热源,可采用强制式的风冷,水冷等散热措施;对机床,刀具,工件等发热部位采取充分冷却措施,吸收热量,控制温升,减少热变形.3)采用合理的结构减少热变形如在变速箱中,尽量让轴,轴承,齿轮对称布置,使箱壁温升均匀,减少箱体变形.4)减少系统的发热量对于不能和主机分开的热源(如主轴承,丝杠,摩擦离合器和高速运动导轨之类的部件),应从结构,润滑等方面加以改善,以减少发热量;提高切削速度(或进给量),使传入工件的热量减少;保证切削刀具锋利,避免其刃口钝化增加切削热.5)使热变形指向无害加工精度的方向例如车细长轴时,为使工件有伸缩的余地,可将轴的一端夹紧,另一端架上中心架,使热变形指向尾端;又例如外圆磨削,为使工件有伸缩的余地,采用弹性顶尖等.五,工件内应力对加工精度的影响1.产生内应力的原因内应力也称为残余应力,是指外部载荷去除后仍残存在工件内部的应力.有残余应力的工件处于一种很不稳定的状态,它的内部组织有要恢复到稳定的状态强烈倾向,即使在常温下这种变化也在不断的进行,直到残余应力完全消失为止.在这个过程中,零件的形状逐渐变化,从而逐渐丧失原有的加工精度.残余应力产生的实质原因是由于金属内部组织发生了不均匀的体积变化,而引起体积变化的原因主要有以下方面:⑴ 毛坯制造中产生的残余应力在铸,锻,焊接以及热处理等热加工过程中,由于工件各部分厚度不均,冷却速度和收缩程度不一致,以及金相组织转变时的体积变化等,都会使毛坯内部产生残余应力,而且毛坯结构越复杂,壁厚越不均,散热的条件差别越大,毛坯内部产生的残余应力也越大.具有残余应力的毛坯暂时处于平衡状态,当切去一层金属后,这种平衡便被打破,残余应力重新分布,工件就会出现明显地变形,直至达到新的平衡为止.⑵ 冷校直带来的残余应力某些刚度低的零件,如细长轴,曲轴和丝杠等,由于机加工产生弯曲变形不能满足精度要求,常采用冷校直工艺进行校直.校直的方法是在弯曲的反方向加外力,如图2-11a)所示.在外力F的作用下,工件的内部残余应力的分布如图2-11b)所示,在轴线以上产生压应力(用负号表示),在轴线以下产生拉应力(用正号表示).在轴线和两条双点划线之间是弹性变形区域,在双点划线之外是塑性变形区域.当外力F去除后,外层的塑性变形区域阻止内部弹性变形的恢复,使残余应力重新分布,如图2-11c)所示.这时,冷校直虽然减小了弯曲,但工件却处于不稳定状态,如再次加工,又将产生新的变形.因此,高精度丝杠的加工,不允许冷校直,而是用多次人工时效来消除残余应力.(沿用吴拓主编《机械制造工程》(第2版)机械工业出版社2005年9月图3-28) a)冷校直方法 b)加载时残余应力的分布 c)卸载后残余应力的分布图2-11 冷校直引起的残余应力⑶ 切削加工产生的残余应力加工表面在切削力和切削热的作用下,会出现不同程度的塑性变形和金相组织的变化,同时也伴随有金属体积的改变,因而必然产生内应力,并在加工后引起工件变形.2.消除或减少内应力的措施⑴ 合理设计零件结构在零件结构设计中应尽量简化结构,保证零件各部分厚度均匀,以减少铸,锻件毛坯在制造中产生的内应力;。
机械加工误差分析以及解决措施
机械加工误差分析以及解决措施摘要：在机械加工中，工件上某一尺寸的加工误差，可能是由多项系统误差和多项随机误差共同作用的综合结果。
由于在加工每一尺寸时，作用在其上的偶然因素的组合都不一样，因此，即使是同一设备、同一操作工人加工出的同一批工件，其实际尺寸也是变化的，这就是尺寸分散现象。
一批工件的尺寸分散范围若在公差范围之内，则合格；反之，若尺寸分散范围超出公差范围，则超出的部分工件为不合格品。
本文主要针对机械加工误差分析以及解决措施进行简要分析。
关键词：机械加工；误差；解决措施1机械加工精度及误差的含义所谓机械加工精度，指的是机械产品在进行机械加工之后，其实际的几何参数与图纸中所规定的数值的符合程度，符合程度越大，则证明机械加工精度越高，反之，则证明机械加工精度较低，加工后机械产品的实际几何参数与图纸中规定的数值之间的差值，就是机械加工误差，加工误差越小，说明机械产品的质量越好，加工误差永恒存在，不可消除，但如何控制加工误差，是一个亟待解决的问题。
2机械加工精度的具体内容机械加工精度主要包括三方面内容，分别是尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度，衡量机械加工精度的高低，要从这三方面人手。
尺寸精指的就是机械产品零件的实际尺寸与图纸中所标注的尺寸的符合程度。
几何形状精度指的是机械产品零件表面实际的宏观形状与图纸中所绘制的宏观形状的符合程度。
相互位置精度指的则是机械零件与基准之间的相互位置与图纸中所要求的相互位置的符合程度。
3机械加工误差产生的原因3.1原理误差在加工的过程中没办法采用理想的加工运动方式而采用了近似的加工运动方式，由此产生的加工误差称为原理误差。
从实际的情况考虑，如果采用理论中的加工原理对工件进行加工，那么就需要十分复杂的加工机构来实现这一目标，这会造成资源的极大浪费。
机械加工企业只需要将加工件的误差控制在一定范围内，能够满足功能需求即可，并不需要提高成本来彻底消除误差。
因此，在实际加工中原始误差是一定会存在的，这就会给加工件的加工精度带来影响。
机械加工误差及精度分析
机械加工误差及精度分析
一、机械加工误差及精度概述
机械加工误差（Machining Errors）是指机械加工过程中因技术原因及设备精度不足，导致和设计尺寸不一致的误差。
总的来说，机械加工误差是由设备精度、材料性能、技术和调试误差、材料分布误差以及机械加工过程中的加工参数调整等多种因素共同作用的结果而产生的。
机械加工精度（Machining Precision）是指机械加工过程中在指定条件和容许误差下，处理结果和设计尺寸一致程度的度量。
通常情况下，加工精度得以保证，不仅依赖于设备精度，而且也与机械加工过程中进行的技术和调试等因素有关。
二、机械加工误差的分类
1、定位误差
定位误差是指机床分度的精度和准确性，也称为定位精度。
其实，定位误差是加工过程中由于设备精度及变形等因素造成的误差，一般可分为位置定位误差、尺寸定位误差和形位定位误差三类。
1）位置定位误差：是指表面位置和装配位定位的精度，也叫做装配精度。
位置定位误差在实际加工过程中通常由于机床的原因和表面的变形而产生。
2）尺寸定位误差：是指加工尺寸和预定恰当尺寸之间的精度。
机械加工中误差产生的原因分析
机械加工中误差产生的原因分析摘要：为了降低机械加工中误差的发生几率，文章首先从机械加工误差的概念及其分类入手，具体分析机械加工中误差产生的原因，在此基础上，从而提出相对应的解决方案，旨在提升机械加工生产质量和效率，为机械加工企业获得最大化生产利益，实现机械加工行业的高质量发展。
关键词：机械加工；原始误差；产生原因；机械零部件；随机误差1. 机械加工中误差的基本概述1.1概念机械加工误差指的是在生产加工期间，因为外界环境因素、人为因素而促使加工生产后的零部件和预期零部件的尺寸、质量、表面积等产生一定偏差的现象，导致其零部件质量较低、精度不足。
虽然机械加工误差在实际生产加工期间是一种不可避免的情况，但是，相关工作人员通过人为干预，将误差控制在其最低范围之内，减少生产误差对机械零部件的质量影响。
通过测量差异范围，反映机械加工质量，所测量的差异值越小、等级越高，加工出来的机械零部件质量也越高[1]。
1.2分类在机械加工生产期间，机械和相关道具组成一套完整的零件加工体系，在不同生产环节存在的误差存在一定差异，对机械加工产生的误差影响也不同，包括生产前期误差、生产过程误差。
而这其中，在加工阶段，由于加工系统自身原始状态对机械加工产品造成的生产误差叫做原始误差；由于加工工件、刀具处于静止状态下或者在生产阶段由于位置变化产生的误差成为几何误差。
在机械加工期间，由于切削工序产生的误差叫做原始误差，这部分误差产生的影响包括对机械零件的形变影响、应力等，不管是什么机械加工，都不能避免误差的存在，也不能实现加工参数的绝对精准，只要最后加工产品在质量允许范围内，均可以看作是合格产品。
2. 机械加工中误差产生的原因2.1原理误差在机械加工过程中，历经岁月的洗礼，慢慢建立形态不同的加工工艺，在对不同对象进行加工操作期间，使用的加工工艺存在一定差异性，使用的加工原理也有所区别，所以，在加工期间，存在多元化的客观误差。
比如：在使用齿轮滚刀时，会存在齿轮形廓误差，归根结底，是因为生产的机械齿轮同模具之间在外观、尺寸上存在区别，如果区别较大，很容易直接报废，加大机械加工产品的残次率，机械加工企业存在加大的经济损失，不利于机械加工企业的可持续发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于机械加工精度与加工误差的分析
笔者具体分析了加工精确度和加工误差等的基础内容。
以实践情况为例，具体的论述了误差产生的缘由，并且论述了降低误差现象发生几率的措施。
标签：加工精度；加工误差；减小误差
引言
在平时的工作中，我们不乏见到加工方面的内容，对精确性和误差等都不陌生。
不过真正深入了解的话，会发现其是一门非常深入的学科知识。
不管我们工作中如何努力，都无法将误差发生的几率降低为零，因此我们可以做的只能是通过合理的措施来切实的提升精确性，进而降低误差现象的发生几率。
1 加工精度与加工误差概述
所谓的精确度，具体的说是零件在生产之后的具体的数值和设想数值之间符合程度。
不论是我们如何努力，都无法保证生产的零件和我们期待中的一模一样，都会存在各种各样的问题，我们将这种问题称为误差。
以工艺体系来看，它的组成部分有四个，分别是机床、刀具、工件以及夹具。
它们在工作的时候会生成很多不一样的误差，而此类误差在不一样的状态中会通过不一样的形式体现出来。
2 机械加工精度与加工误差的分析
2.1 工艺系统集合误差
2.1.1 机床的几何误差。
在工作中，刀具的的成形活动均是经由机床来实现的，所以，零件的加工精确性会对机床的精确性产生很大的干扰。
常见的机床生产方面的误差有如下的一些：主轴回转误差、导轨误差等。
如果机床磨损的话，就会导致它的精确性明显的变低。
（1）主轴回转误差。
主轴是机床非常关键的一个组成部分，它把力和运动传递给刀具等，一旦它出现了回转误差的话，就会导致零件的精确性受到很大的干扰。
所谓的回转误差，具体的说是主轴短时间的回转轴线比对于它的平均轴线来讲，出现的变动量。
常见的类型有三个，分别是径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动。
导致它形成的原因有很多，比如轴承自身的问题，主轴的挠度等等。
不过它们对回转精确性的影响并不是完全一样的，会因为加工状态而产生变化。
产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。
由于加工措施不一样，它的误差也是不一样的。
如果制作外圆以及内孔的话，误差可分为两种，分别是圃度和圆柱度误差，不过它们对零件的端面没有很大的干扰。
主轴轴向回转误差对所加工端面的垂直度有较大的影响。
（2）导轨误差。
导轨存在的意义是为了明确各零件间的方位关系。
对于它的精确性，目前有三方面的规定，分别是在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度，前后导轨的
平行度。
导致此类误差发生的原因很多，比如导轨自身的问题，磨损不一致或是安装工作的品质太差。
而众多的要素中，以磨损现象表现最为突出。
（3）传动链误差。
传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。
2.1.2 刀具的几何误差。
不管是什么类型的刀具，它们在切削的时候，都会引起各种各样的磨损现象，此时还会导致零件的尺寸和状态等发生明显的变化。
要想降低问题发生的几率，就必须选择合理的刀具材料，使用耐磨类型的物质，确定好切削量，合理的选择冷却材料等等。
2.2 定位误差
2.2.1 基准不重合误差。
在零件图上用来确定某一表面尺寸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。
通常来说，上述两种基准应该是一致的。
在具体的开展零件生产工作的时候，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，假如选定的基准无法重合的话，就会导致误差产生。
2.2.2 定位副制造不准确误差。
通常，零件在夹具里的方位是由它的定位零件来确定的。
我们在工作的时候，无法保证将零件生产的非常精准，其具体的尺寸会在规定的区间之内变化。
而且，定位的基准面也会存在一定的误差。
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。
2.3 工艺系统受力变形引起的误差
工艺系统受力变形引起的误差主要指：工件刚度、刀具刚度、机床部件刚度。
2.3.1 工件刚度。
对于工艺系统来讲，假如零件的刚度较低的话，当其受到切削力影响的时候，零件就会因为刚度太小而导致变形现象，这种变形会对零件的精确性产生很大的影响。
2.3.2 刀具刚度。
外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的刚度很大，我们可忽略它的变形。
对于那些镗直径不是很大的内孔来说，它的刚度不好，刀杆因为受到力的影响会对生产活动产生很大的影响。
2.3.3 机床部件刚度。
对于机床来说，它的部件组成要素非常多。
目前还没有合适的措施来分析它的刚度，通常是以测试的措施来明确它的刚度指数的。
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载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所作的功和接触变形珑第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形，多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才减小到零机床部件的实际刚度。
2.4 工艺系统受热变形引起的误差
通常来说，系统受热变形会对精确性产生非常明显的影响，尤其是在生产较大的零件的时候，因为受热变形导致的问题在总的误差问题中占据的比例大约在百分之三十到七十之间。
机床以及工件等一旦受到热源影响的话，它们的温度就会变高，而且它们自身也会向四周传递热。
如果它们传递到外界的热和它们获取的热能量一样的话，此时系统就实现了热平衡。
3 提高加工精度的途径
3.1 直接减少误差法
该措施在工作中经常使用。
具体来说，它是在得知了干扰精确度的主要原因之后，通过合理的措施来对其抵消。
如薄片工件两端而磨削，可先采用环氧树脂粘强剂或厚没脂将薄片工件自由状态下粘结到一块平板上，平板连同工件一起放到磁力吸盘上，磨平工件上端面，再将工件从平板上取下来，以上端面为基准磨平另一端面。
此时，就能够避免薄片变形，增加刚度，两端面的平行性问题就能够很好的被处理。
3.2 误差补偿法
该措施指的是通过人为措施得到一种全新的原始误差，通过它和之前的误差抵消，这样就能够降低误差发生几率，提升精确性。
如数控机床上滚珠丝杆，在生产的时候，有意将丝杆累距比标准值磨小一些，装配时预加拉伸力使丝杆螺距拉长至标准螺距，此时生产误差就得以补偿，而且还生成了压应力。
在工作的时候，丝杆受热晒恰好抵消了存丝杆内压应力而保持了标准螺距，消热变形引起原始误差。
3.3 误差分组法
在平时的工作中我们经常会遇到一个问题，即工序的精确性非常好，能力也较高，但是生产半成品的时候，精度明显变低了，这时候就会导致定位误差，导致总体的精确性受到很大的影响。
对于这种情况，我们一般是采用误差分组示，把毛坯尺寸按误差大小分为n组，然后调整定位元件，就可大大缩小整批工件尺寸分布范围。
该措施比对于其他的措施来讲要简单多。
4 结束语
目前对于整个的加工行业来讲，它的精确性和误差是我们必须认真分析的内容。
我们都知道，即便是我们非常努力，也无法将误差的发生几率降低为零。
我们能够做的就是，通过合理的措施，将误差控制在合理的区间之内。
只有做好该项工作，才能够对国家的工业发展贡献显著的力量，才能够更好的带动国家经济的进步。
参考文献
[1]侯志楠.影响机械加工精度的几种因素及其相关对策研究[J].教育教学论坛，2010（18）.
[2]杜馨.影响机械加工精度因素浅析[J].科技信息，2008（24）.
[3]侯毅红.影响机械加工精度因素浅析[J].魅力中国，2010（28）.。