影响机械零件加工精度的因素及改善对策
影响机械零件加工精度的因素及改善对策
1 引 言。
常用的衡量机械零件加工质量的指标包括加工精度和表面质量等数个方面，在实际的加工过程
中，由于环境温度、工艺系统的几何误差、 工件内应力重新分布引起的变形误差等因素的影
响， 导致加工工具和工件的正确位置可能会产生一定的程度的偏移， 使得零件与理想情况下
的定位位置存在差异，这种差异即会对零件的加工精度产生影响。 因此，为了在不增加制造成
本的情况下，尽可能提升机械零件的加工精度，相关的工艺人员需要结合产品的具体设计要求
和实际生产条件，采取诸如更换较高精度加工设备和工装夹具、制定合理的加工工艺、降低加
工误差等一系列方式，以期在保证加工过程经济性的同时得到较高的加工精度。
2 主轴回转误差对机械零件加工精度的影响及改进措施。
2.1 主轴回转误差概述。
机床几何误差是整个机械零件加工中决定系统误差的主要因素，主轴回转误差和导轨误差均属
于主轴回转误差。 在加工过程中，由于主轴部件中轴承、轴颈、轴承座孔等的制造误差和配合
质量、润滑条件、以及回转时的动力因素的影响，往往瞬时回转轴线的空间位置都在周期性地
变化， 造成实际回转中心与理论回转中心不重合而产生回转误差。 如图 1 所示，主轴回转误
差包括径向圆跳动、倾角摆动、端面圆跳动三种形式，常见的成因包括轴承本身系统误差、轴
承间隙过大、各段轴颈、轴孔的同轴度误差、温度过高引起热变形等等。
2.2 对加工精度的影响。
根据影响主轴回转精度的因素不同， 其对于工件加工精度往往也具有不同的影响，具体表现在
以下几个方面：当机床主轴回转误差为径向圆跳动时，工件会产生圆度误差；当机床主轴回转
误差为倾角摆动时， 车削时工件径向截面仍然会呈一圆形，而轴向截面则是一梯形，镗孔时由
于主轴的角度摆动形成的回转轴线与工作台导轨不平行，镗出的孔将为椭圆形。
当机床主轴回转误差为端面圆跳动时， 虽然加工圆柱面的情况不会受到影响，但加工端面时，
左右螺旋面可能会形成垂直度误差，被加工的端面与圆柱面也可能不垂直。 螺纹加工时，会导
致螺距产生规律明显的周期误差。
2.3 改进措施。
主轴回转误差作为影响机械零件加工精度的主要因素，其相关的改进措施也较为多样， 考虑到
实际的生产和加工条件，相关的改进措施可从以下三个方面着手：①更换具有较高精度的主轴
部件，从源头上降低系统误差，例如选用 D,C 级的前轴承； 将传统的动压滑动轴承更换为静
压滑动轴承以降低径向跳动型回转误差；提升主轴箱体支承孔、主轴轴颈和与轴承密切性较强
的零件精度； 在加工前对滚动轴承进行预紧等等。 也可提升主轴支承的精度并做好精细化管
理，包括使用精密滚动轴承和气体静压轴承、 采用轴颈与轴承圈误差抵消法或角度选配法，精
细调整安装并尽量减小轴承问隙等等。 ②在以上基础上减小工件自身形位误差，制定合理的加
工工艺，例如让主轴仅仅作为提供旋转运动和转矩的工具， 不依赖其回转精度对零件进行加
工。 如采用死顶尖磨削外圆加工法时，只需保证定位中心孔位于所加工零件中心且形状正确，
即可加工出高精度的外圆柱面。 ③提升机床主铀的转速以提升切削精度，现在，超精密加工机
床的转速已从每分钟几千转提高到几万转，精度更是达到了纳米数量级，随着精密加工技术的
不断成熟，我们有理由相信精密切削这类加工技术有着更为优秀的应用价值。
3 导轨误差对机械零件加工精度的影响及改进措施。
3.1 导轨误差概述。
导轨在机械零件加工中的作用主要是确定机床以及各机床部件相对位置的基准。 较容易引起导
轨误差的因素除了导轨本身存在系统误差以外，还包括长期加工过程中导轨不均匀磨损、导轨
工作时的受力变形、导轨工作时的热变形等等。
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影响机械零件加工精度的因素及改善对策 1 引言。常用的衡量机械零件加工质量的指标包括加工精度和表面质量等数个方面，在实际的加工过程中，由于环境温度、工艺系统的几何误差、工件内应力重新分布引起的变形误差等因素的影响，导致加工工具和工件的正确位置可能会产生一定的程度的偏移，使得零件与理想情况下的定位位置存在差异，这种差异即会对零件的加工精度产生影响。因此，为了在不增加制造成本的情况下，尽可能提升机械零件的加工精度，相关的工艺人员需要结合产品的具体设计要求和实际生产条件，采取诸如更换较高精度加工设备和工装夹具、制定合理的加工工艺、降低加工误差等一系列方式，以期在保证加工过程经济性的同时得到较高的加...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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