影响机械加工精度因素思索

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1因机械加工原理拖导致的加工误差

1．1因运用近似的加工运动所导致的加工误差

在进行加工工作时，为了符合机械加工的基本要求，通常需要在加工零件与刀具之问形成某种运动联系，力求获得合适的加工工作表面。就加工理论而言，工件与刀具之间所构成的运动联系应当是完全精准的，但在实际加工过程中这种高精准度是很难实现的。在实际加工环节，受机床以及夹具复杂性的影响，工件与刀具之间的运动联系很难保持较高的加工精度，此时受近似加工运动的影响，便会导致机械加工精度出现误差，对所加工的零件质量形成一定的影响，与零件的标准值之间存在一定的误差。

1．2因采用近似于理论的刀具轮廓所导致的加工误差

为确保机械加工的精度，理论上应采用成型的刀具对机械零件的复杂曲面进行加工，但在实际加工工作中，成型的刀具的刃口很难完全满足理论上对零件轮廓的标准要求。在实际加工工作当中，通常运用圆弧、直线这些相对简单的同时又与理论曲线有一定形似度的线形加以替代。此时因刀具轮廓与加工原理存在一定的误差，此时便会导致机械加工精度受到影响，进而导致所加工的零件质量存在一定缺陷。

2工件加工机床存在几何误差造成的不利影响

工件的生产加工任务主要是通过加工机床来完成的。为此，作为工程加工生产的重要机械设备，机床精度对工件加工精度有着决定性的影响。

2．1加工机床存在的主轴回转误差对加工精度的影响

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。

2．2加工机床导轨存在误差对加工精度造成不利影响

机床导轨在机床构成零部件中主要其导向以及承载作用，同时可以对机床中主要的零部件的相对位置进行确定，明确零件的运动基准。一旦机床导轨出现误差将严重影响到加工工件的外在形状。在导轨误差中对加工精度影响最大的莫过于导轨出现的水平面直线度误差，这种误差将被直接的反映在被加工的工件表面的外在法线上。导轨纵向截面对所存在的直线误差对被加工工件的精度影响不大，通常对被加工工件所造成的影响可以忽略不计。2．3加工机床传动链出现误差导致加工精度受到不利影响在对工件所进行的切削加工工作都是在机床的传动机构中得以完成的，机床的传动机构主要由：齿轮、螺母、丝杆、蜗杆以及蜗轮等主要传动元件所构成的，传动元件在进行工件切削加工的过程中会出现不同程度的磨损，传动元件的个别磨损会对整个传动机构的正常运转造成不利影响，导致传动链出现转动误差，对机床上被切削的工价质量造成影响。构成机床传动机构的元件越多，传动链条就会越长，传动链条出现误差的机率就会变得越大，导致机械加工误差发生的机率也会越高。

3刀具、夹具的制造误差及磨损

刀具误差对加工精度的影响随刀具的种类不同而不同。一般刀具的制造误差对加工精度没有直接的影响；定尺寸刀具的尺寸误差直接影响被加工零件的尺寸精度；成形刀具的误差主要影响被加工面的形状精度。而刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位置，造成被加工零件的尺寸误差，夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度有很大影响。

4工艺系统受力变形引起的误差

4．1切削过程中受力点位置变化引起的加工误差在切削过程中，工艺系统的刚度随切削力着力点位置的变化而变化，引起系统变形的差异，使被加工表面产生形状误差。

4．2切削力大小变化引起的加工误差——误差复映工件的毛坯外形虽然具有粗略的零件形状，但它在尺寸、形状以及表面层材料硬度上都有较大的误差。毛坯的这些误差在加工时使切削深度不断发生变化，从而导致切削力的变化，进而引起工艺系统产生相应的变形，使得零件在加工后还保留与毛坯表面类似的形状或尺寸误差。当然，工件表面残留的误差比毛坯表面误差要小得多。这种现象称为“误差复映规律”，所引起的加工误差称为“误差复映”。除切削力外，传动力、惯性重力、夹紧力等其他作用力也会使工艺系统的变形发生变化，从而引起加工误差，影响加工精度。

5工艺系统受热变形引起的误差

机械加工中，工艺系统在各种热源的作用下产生一定的热变形。由于工艺系统热源分布的不均匀性及各环节结构、材料的不同，工艺系统各部分的变形产生差异，从而破坏了刀具与工件的准确位置及运动关系，产生加工误差。尤其对于精密加工，热变形引起的加工误差占总加工误差的40％一70％。

5．1机床热变形对加工精度的影响机床受热源的影响，各部分温度将发生变化。由于热源分布的不均匀和机床机构的复杂性，机床的各部件发生不同程度的热变形，破坏了机床各部件原有的相互位置关系，影响加工精度。不同类型的机床由于热源不同，对加工精度影响也不同。

5.2刀具热变形对加工精度的影响尽管在切削加工中传人刀具的热量只有3％一5％，但由于刀具的尺寸和热容量小，故仍有很高的温升，从而引起刀具的热伸长，并造成加工误差。粗加工时刀具的热变形对加工精度的影响可忽略不计；对于加工要求较高的零件，刀具的热变形对加工精度影响较大，使加工表面产生形状误差。

6工件加工过程中受热情况对加工精度所产生的影响

在对工件进行切削加工时，工件与切削工具在相互作用下，会产生大量的热，而这变形则主要是由于切削热所导致的。当被切削的工件表面受热不均匀时，待切削加工结束，车、磨轴类加工零件的切削热逐渐消除冷却后，此类工件外圆的直径或是长度便会因切削热的冷却作用而有所收缩，此时便会导致被切削的工件在尺寸上产生误差。此外在对长度较长的工件进行切削时，初始阶段的切削，被切削工件表面的温度并不是很高，但随着切削时间的逐步延长，被切削的工件表面的温度会逐步升高，此时便会导致被切削的工件直径会变得越来越大，此时被切去的金属层厚度也会开始逐渐变大，待切削加工工作结束之后，被加工工件表面温度冷却，此时工件便会出现径向尺寸误差，甚至还会导致被加工工件出现圆柱度误差。工件不均匀受热。当工件受热不均时，例如磨削零件单一表面，由于工件单面受热而产生向上翘曲变形，加工冷却后将形成中凹的形状误差，这种现象对于加工薄片类零件尤为突出。