影响机械加工精度的因素与提升策略

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影响机械加工精度的因素与提升策略

　 1　　引言

零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。衡量机械加工质量的指标有两方

面即加工精度与表面质量，在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件间的[1]正

确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合，两者的符合程度可用机

械加工精度和加工误差来表示。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。而加工误差是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和

位置）与理想几何参数的偏离程度。加工精度越高，则加工误差越小，反之越大。加工精度的

高低以国家有关公差标准来表示。

　 2　获得加工精度的常用方法

（1）获得尺寸精度的方法：试切法：用于单件小批生产；调整法：用于成批大量生；定尺寸

刀具法：生产率高，刀具制造复杂；自动控制法：切削测量补偿调整。

（2）获得形状精度的方法：轨迹法：利用刀尖运动轨迹形成工件表面形状；成形刀具法：由

刀刃的形状形成工件表面形状；展成法：由切削刃包络面形成工件表面形状[2].

（3）获得位置精度的方法：主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证。

　　 3　机械加工精度的影响因素

3.1 工艺系统的几何精度对加工精度的影响

3.1.1 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的切削刃轮廓进行加工而产生的误差，如，滚

齿加工用的齿轮滚刀有两种误差：切削刃齿廓近似造形误差，由于制造上的困难，采用阿基米

德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆；由于滚刀刀齿数有限，实际加工出的齿

形是一条折线，和理论的光滑渐开线有差异。通过采用近似的成形运动或近似的切削刃轮廓，

虽然会带来加工原理误差，但往往可简化机床或刀具的结构，提高生产效率，有时反而能得到

较高的加工精度[3].因此，只要误差不超过规定的精度要求、在生产中仍能得到广泛的应用。

3.1.2 机床误差

机床误差可归纳为：机床导轨导向误差，机床主轴回转误差，机床传动链的误差。

（1 ）主轴回转误差主轴回转误差即实际回转轴线与理想回转轴线的偏移量，具有三种基本形

式：

纯径向跳动，纯角度摆动，轴向窜动，如图 1所示。

影响主轴回转精度的主要因素轴承本身误差、轴承间隙、轴承间同轴度误差，各段轴颈、轴孔

的同轴度误差主轴系统的刚度和热变形等。但它们对主轴回转精度的影响大小随加工方式而不

同。

（2 ）机床导轨误差导轨是确定主要部件相对位置的基准，也是运动基准，各项误差直接影响

被加工工件的精度对导轨的精度要求主要有：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（扭曲）。导轨误差对加工精度的影响：如车削时导轨在水平面内弯曲，向前凸

出，则出现鼓形误差[4];向后凸出，则出现鞍形误差如图 2所示。

（3 ）机床传动链误差指机床内传动链始末两端的传动元件间相对运动的误差，一般用传动链

末端元件的转角误差来衡量。产生的原因是传动链中各传动元件的制造误差、装配误差及磨损

等。若传动齿轮 i在某一时刻产生转角误差为$Ui,则它所造成传动链末端元件的转角误差为

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摘要：

影响机械加工精度的因素与提升策略　1　　引言零件的加工质量是保证机械产品工作性能和产品寿命的基础。衡量机械加工质量的指标有两方面即加工精度与表面质量，在机械加工过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件间的[1]正确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合，两者的符合程度可用机械加工精度和加工误差来表示。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。而加工误差是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的偏离程度。加工精度越高，则加工误差越小，反之越大。加工精度的高低以国家有关公差标准来表示。　2　获得加工精度的常用方法（1...

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