影响机加工精度的因素分析

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在机械加工过程中，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，这就要求我们来了解影响机械加工精度的因素，从而提高加工精度。在加工过程中工艺系统会产生各种误差，这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关，产生加工误差的主要因素有以下几个方面。

1 加工原理误差在机械加工过程往往采用了近似的加工方法，近似的传动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差。

(1)采用近似的加工运动造成的误差。在许多机加工场合 ，为了得到要求的工件表面 ，必须在工件或刀具的运动之间建立-定的联系。从理论上讲，应采用完全准确的运动联系。

但是采用理论上完全准确的加工原理有时使机床或夹具极为复杂，致使制造困难，反而难以达到较高的加工精度，有时甚至是不可能做到。如在车削或磨削模数螺纹时，就存在原理误差。

(2)采用近似的刀具轮廓造成的误差。用成形刀具加工复杂的曲面时，要使刀具刃口做得完全符合理论曲线的轮廓，有时非常困难 ，往往采用圆弧 、直线等简单近似的线型代替理论曲线，从而产生了加工原理误差。

2 机床几何误差及磨损对加工精度的影响加工中刀具相对于工件的成形运动-般都是通过机床完成的，工件的加工精度在很大程度上撒于机床本身的精度。机床制造误差对工件加工精度主要影响有：主轴回转误差、导轨误差。

(1)主轴回转误差。主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状和位置精度，可分解为径向跳动、轴向跳动和角度摆动。由于存在误差敏感方向，加工不同表面时，主轴的径向跳动所引起的加工误差也不同。例如，在车床上加工外圆或内孔时，主轴的径向跳动将引起工件的圆度误差，但对于端面加工没有直接影响。车端面时，主轴的轴向跳动将造成工件端面的平面度误差，以及端面相对于内、外圆的垂直度误差；车螺纹时，会造成螺距误差。主轴的轴向跳动对加工外圆或内孔的影响不大。主轴的角度摆动对加工误差的影响与主轴径向跳动对加工误差的影响相似，主要区别在于主轴的角度摆动不仅影响工件加工表面的圆度误差，而且影响工件加工表面的圆柱度误差。

(2)导轨误差。导轨在机床中起导向和承载作用，它既是确定机床主要部件相对位置的基准，也是运动的基准。它的各项误差直接对形状精度产生影响。导轨在水平面内的直线度误差将直接反映在被加工工件表面的法线方向上，对加工精度的影响最大。导轨在垂直平面内的直线度误差对加工精度影响很小，可忽略不计。前后导轨的平行度误差会使工作台在运动过程中产生摆动，刀尖的运动轨迹为-条空间曲线，使工件产生形状误差。

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。-般刀具 (如车刀、镗刀及铣刀等)的制造误差，对加工精度没有直接的影响；定尺寸刀具 (如钻头 、铰刀 、拉刀及槽铣刀等 )的尺寸误差，直接影响被加工零件的尺寸精度；成形刀具(成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等)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 (特别是位置精度)有很大影响。夹具的制造误差由定位误差、夹紧误差、夹具的安装误差、导引误差、分度误差以及夹具的磨损组成。夹具的磨损会引起工件的定位误差。

4 工艺系统受力变形引起的误差工艺系统是-弹性系统 ，在加工时由于切削力、夹紧力和传动力等作用会产生相应变形破坏了刀具和工件间的正确位置，从而产生加工误差。

(1)切削过程中受力点位置变化引起的加工误差。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。

(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”。

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-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，使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%～70%。

(1)机床热变形对加工精度的影响。机床受热源的影 南曩：科 技 201 3年第6期 学 术 研 讨响，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。

(2)刀具热变形对加工精度的影响。尽管在切Nil工中传入刀具的热量只有3%～5%，但是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。例如用高速钢刀具车削时，刃部的温度高达700oC-8(1℃，刀具热伸长量可达0.3nnn～0.05ram。

(3)工件热变形对加工精度的影响。工件的热变形主要是由切削热弓l起的，热变形情况与加工方法和是否均匀受热有关。 工件均匀受热。对于-些简单的均匀受热工件，如车、磨轴类件的外圆，待加工后冷却到室温时其长度和直径将有所收缩，由此而产生尺寸误差；加工盘类零件或较短的轴套类零件，由于加工行程较短，可以近似认为沿工件轴向方向的温升相等。对于较长工件 (如长轴 )的加工，开始走刀时，工件温度较低，变形较校随着切削的进行，工件温度逐渐升高，直(接26页)此 ，对中小企业而言，要做的不仅仅是增加员工的收入，改善员工的福利，更重要的是创造条件，让他们有较多的发展机会，能够实现自我，感到满意，从而激发他们的工作动机。那么，中小企业就应把注意放在对员工本身的关注上面，加强对员工的职业生涯管理 、重视工作设计 、重视对员工的培训激励。

总之，当前中小企业在激烈的市澈争中，可以利用的资源不多，但若能健全企业的激励机制，充分调动员工积极性，中小企业必能脱颖而出，在竞争十分激烈的市场中立于不败之地。随着世界经济-体化的到来，中小企业处在-个全新的时代，面临着诸多新情况和新问题，管理者要站在时代发展的制高点，瞻望世界发展潮流，把握企业发展方向，通过实施有效的激励机制管理 ，充分挖掘员工的潜力 ，提高员工的使用效率，留住卓越员工，吸引优秀人才，为企业创造-个和谐的发(-107页 )