关于影响机械加工精度因素浅析

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崔影 明
科
关于影响机械 加工精 度 因素浅析
（ 阜新矿业（ 集团 ） 司运输部， 宁 阜新 １３ ０ ） 公 辽 ２０ ２
摘 要： 在机械加工过程 中， 往往有很 多因素影响工件 的最终加 工质量 ， 如何使 工件的加工达到 质量要 求， 如何 减 少各种 因素对加 工精度 的影 响， 就成为加 工前必须考虑的 事情 ， 也就是要 对影响机械加工精度 的因素进行分析 。本 文结合 自己多年 的 实践经验 ， 影响机械加工精度的 因素作 就
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 。当单位 时间传人 的热量与其散 出的热量相等时 ，工艺 系 统就 达 到 了热 平 衡 状 态 。工 艺 系 统 的 热
源— —内部热源 和外部 热源；减小工艺 系统 热 变 形的途径 。 ６ 内应力重新 分布引起的误差 基本概念： 没有外力 作用而存在于零件 内 部 的应力 ， 称为内应力。 工件上一旦产生内应 力 之后 ，就会使工件金属处于一 种高能位 的不 稳
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阐述。
关键词 ： 机过程 中 ， 往往有很 多因素影响 ３ ． １基准不重合误差： 定位基准与设计基准 工件的最终加工质量 ，如何使工件的加工达到 不重合 时所产生的基准不重合误差 ，只有在采 质量要求 ，如何减少各种因素对加工精度的影 用调整法加工时才会产生 ，在试切法加工 中不 响， 就成为加工前必须考虑的事情 ， 也就是要对 会 产生 。 影响机械加工精 度的因素进行分析 。 ３ ． 位副制造不准确误差： ２定 工件在夹具 中 １概述 的正确位置 是 由夹具 上的定位元 件来确定 的 。 １ ． １加工精度与加 工误差 ： 工精度是 指 基准不重 合误差的方向和定位副制造不准确误 加 零 件加工后的实际几何参数（ 、 尺寸 形状和位置） 差 的方 向可能不相同 ，定位误 差取 为基准不重 合误差 和定位副制造不准确误差的矢量和。 与理想几 何参数的符合程度。 １ ． ２加工经济精度 ：由于在加工 过程中有 ４工艺 系统受力变形引起的误差 很 多因素影 响加工 精度 ，所以同一种加工方 法 ４１基本概念 ： ． 机械 加工工艺 系统在切 削 在不 同的工作 条 件下所 能 达到 的精 度是不 同 力 、 夹紧力 、 惯性力 、 重力 、 传动力 等的作用下 ， 的。某种加工方 法的加工经济精度不应理解为 会 产生相应 的变形 ，从而破 坏了刀具 和工件之 某 一个确定 值， 而应 理解为一个范围 ， 在这个范 间的正确 的相对 位置 ， 件的加 工精度 下降。 使工 围内都可 以说是经 济的。 ４２工 件刚度 ： 系统 中如果工 件刚度 相 ． 工艺 １３原始误差：工艺 系统的原始误 差主要 对 于机床 、 ＿ 刀具 、 夹具来 说 比较低 ， 在切削力 的 有 工艺系统的几何 误差 、 定位误差 、 工艺系统的 作用下 ，工件 由于刚度 不足而引起 的变形对 加 受力 变形 引起 的加 工误差 、工 艺系统 的受热 变 工精度 的影 响就 比较 大，其最大变形量可按 材 形 引起 的加 工误差 、工 件内应 力重新 分布引起 料力学有关公式估算 。 的变形 以及 原理误 差、 调整误差、 测量误差等。 ４ ． ３刀具 刚度： 圆车刀在加工 表面法线（ 外 ｖ １ １ ． ４研究机械 加工精度 的方 法 ：分析计算 方 向上 的刚度很大 ， 其变形 可以忽 略不计 。 直 镗 法 和统计分析法 。 径较小 的内孔 ， 刀杆 刚度很差 ， 刀杆受力变形 对 ２工艺 系统集合误差 孔加工精度就有很大影 响。刀杆变形也可 以按 ２】机床 的几 何误差 ： － 加工 中刀具相对 于 材料力学有关公式估算 。 工 件的成形运动 一般都是通 过机床 完成的 ， 因 ４ 机床部 件刚度。机床部件 刚度： ． ４ 机床部 此 ，工件 的加工精度在很大程度 上取决 于机 床 件 由许多零件组成 ，机床部件刚度迄今 尚无合 的精度 。机床制造误差对 工件加工精度影 响较 适 的简易计算方法 ， 目 前主要还是用实验方 法 大 的有 ：主轴 回转误差 、导轨误差和传动链误 来测定机床部件刚度 。影响机床部件刚度 的因 差 。机床 的磨损将使机床 工作精 度下降 。 素： 面接触变形 的影响， 结合 摩擦力 的影 响， 刚 低 ２１ ． １主轴 回转误差， 主轴是装夹工 件 度零件的影响， ． 机床 间隙 的影响 。 ４５工 艺 系 统 刚度及 其 对 加工 精 度 的影 ． 或刀具的基准 ，并将运动和动力传给工 件或 刀 具 ，主轴 回转误差将直接影响被加工 工件 的精 响 。 由于工艺 系统 刚度变化 引起 的误差 。 由于切 度 。２１ ．２导轨误 差， ． 导轨是机床 上确定各机 床 削力变化 引起 的误差： 加工过程 中 ， 由于工件 的 部 件相对位置关系 的基准 ， 也是机床运动 的基 加工余量发生变化工件材质不均等因素引起 的 准 。 了导轨本 身的制造误差 外 ， 除 导轨 的不均匀 切削力变化 ， 使工艺 系统变形发生变化 ， 从而产 磨损和安装质量 ，也使造成导轨误差 的重要 因 生加工误差 。由于夹紧变形 引起 的误差 ： 工件在 素。 导轨磨损是 机床精 度下降的主要原因之一 。 装夹过程 中，如果工件 刚度较低或夹紧力 的方 将引起工件变形 ， 造成相 ２１ ．ｌ ３传动链误 差， 传动链误差是 指传动链始末 向和施力点选择不 当， 两端传动元件间相对运动 的误差 。一般用传动 应 的加工误差 。其它作用力 的影响 。 链末端元件 的转角误差来衡量 。 ４６减小工艺 系统受力变形 的途径： ． 由前 面 ２ ． ２刀具 的几 何误差：刀具 误差对加工精 对工艺系统刚度 的论述可知 ，若要减少工艺 系 度 的影 响 随 刀 具 种 类 的 不 同而 不 同 。采 用 定 尺 统变形 ， 就应提高工艺系统刚度 ， 减少切削力并 提高工艺系统刚度 。 减小 寸 刀具成形 刀具展成 刀具加工时 ，刀具 的制造 压缩它们 的变动幅值 。 误差会直接影响工 件的加 工精度 ；而对一般 刀 切削力及其 变化． 厶理地选择刀具材料 ， 增大前 具（ 如车刀等） ， 其制造误差对工 件加工精度无直 角和主偏角 ，对工件材料进行合理的热处理 以 接影响 。 改善材料地加工性能等 ， 都可使切削力减小。 ５工艺系统受热变形引起 的误差 ２ ＿ ３夹具 的几何 误差： 夹具 的作用时使 工 件相 当于刀具和机床具有正确的位置 ，因此夹 工艺 系统 热变 形对 加工 精度 的影 响 比较 具 的制造误差对 工件的加工精度 （ 特别是位 置 大 ， 特别是在精密加工和大件加工 中， 由热变形 精度） 有很大影响 。 所 引 起 的加 工误 差有 时可 占工 件 总 误 差 的 ３ 定 位 误 差 ４ ％～７ ％。机床 、 ０ ０ 刀具 和工件受到各种热源 的
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定状 态 ， 能地要 向低能位的稳定状态转化 ， 它本 并 伴随有 变形发生 ， 而使工 件丧失原有 的加 从 工精 度。内应力 的产生。热加工 中内应力 的产 生： 热处理工序 中由于工 件壁厚不均匀 、 在 冷却 不均 、 金相组织 的转 变等原 因 ， 使工件产生 内应 力。 冷校直产生的 内应力： 丝杠一类的细长轴经 过 车削以后 ， 棒料 在轧制 中产生 的内应力要重 新分布 ，产生弯 曲。减小 内应力变形误差的途 径： 零件结构—— 设计零件 时 ， 改进 尽量做到壁 厚均匀 ， 结构对称 ， 以减少 内应力 的产生 。