机械加工基本工艺关键技术误差分析.doc

摘 要
加工误差是指零件加工后实际几何参数（几何尺寸、几何形状和互相位置）与抱负几何参数之间偏差限度。零件加工后实际几何参数与抱负几何参数之间符合限度即为加工精度。加工误差越小，符合限度越高，加工精度就越高。加工精度与加工误差是一种问题两种提法。因此，加工误差大小反映了加工精度高低。
零件机械加工是在由机床、刀具、夹具和工件构成工艺系统内完毕。零件加工表面几何尺寸、几何形状和加工表面之间互相位置关系取决于工艺系统间相对运动关系。工件和刀具分别安装在机床和刀架上，在机床带动下实现运动，并受机床和刀具约束。因而，工艺系统中各种误差就会以不同限度和方式反映为零件加工误差。在完毕任一种加工过程中，由于工艺系统各种原始误差存在，如机床、夹具、刀具制造误差及磨损、工件装夹误差、测量误差、工艺系统调节误差以及加工中各种力和热所引起误差等，使工艺系统间对的几何关系遭到破坏而产生加工误差。这些原始误差，其中一某些与工艺系统构造状况关于，一某些与切削过程物理因素变化关于。
机械加工过程中过量误差影响机械产品性能。在研究分析机械加工工艺技术误差来源基本之上，拟定了误差来源，重要涉及定位误差、机床制造误差和工具几何误差;分析了相应误差控制办法，涉及误差补偿法、直接减小误差法和误差分组法，并加以比较;最后提出了三种误差控制办法在不同机械加工中应用特性。对实践工作有参照价值。

核心词 机械产品 加工工艺 误差分析 误差控制 精度

目 录
第一章 机械加工工艺 1
第二章 误差来源 2
2.1 加工原理误差 2
2.1.1工艺系统几何误差 2
2.1.2工艺系统受力变形引起误差 2
2.1.3工艺系统受热变形引起误差 2
2.1.4工件内应力引起加工误差 3
2.2.1、定位参照误差 3
2.2.2、基准不重叠误差 3
2.3、机床制造误差 3
2.3.1、传动链误差 4
2.3.2、导轨误差 4
2.3.3、主轴回转误差 4
2.4、工具几何误差 4
第三章 机械加工工艺技术误差控制 6
3.1、误差补偿法 6
3.2、直接减小误差法 6
3.3、误差分组法 6
3.4、减小机械加工中直接误差 7
3.5、弥补和补偿误差 7
3.6、减少温度变形 7
结束语 9
参照文献 10

第一章 机械加工工艺
近年来，受产品精细化发展趋势影响，人们对机械产品质量规定越来越高。然而在实际过程中，加工所得产品参数与规划设计之间总是不可避免地存在一定误差，如果误差超过原则范畴，必然会影响其使用性能。因而，必要加强机械加工工艺技术中误差分析，并在此基本上探寻提高工艺技术办法，从而保证产品质量最优化。
在机械加工中，工艺员依照加工设备条件、待加工产品数量，以及工人加工素质等实际状况，拟定应采用工艺过程，并把有关加工内容和规定制成工艺文献，这些工艺文献也称为工艺规程，是组织生产重要技术文献。由于各个工厂实际生产状况和工艺流程各不相似，因而工艺规程针对性较强。
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工环节，采用机械加工办法，直接变化毛坯形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件过程称为机械加工工艺流程。例如一种普通零件加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检查-包装，就是个加工笼统流程。
机械加工工艺就是在流程基本上，变化生产对象形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个环节，每个流程详细阐明，例如，上面说，粗加工也许涉及毛坯制造，打磨等等，精加工也许分为车，钳工，铣床，等等，每个环节就要有详细数据了，例如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。
所谓机械加工工艺过程，是指通过机械加工变化毛坯表面质量、尺寸与形状等，使其成为零件过程。例如，一种普通零件粗加工、精加工、装配、检查、包装等过程，为一套完整机械加工工艺过程。以上过程中所采用技术，称作机械加工工艺技术。

第二章 误差来源
在机械加工工艺过程中，会受到加工环境、人员操作以及车床自身等因素影响，导致加工所得工件与设计尺寸之间存在较大差别，特别是对于某些对紧密度规定较高“高精尖”设备，如果误差过大，将会失去运用价值，导致材料挥霍和经济损失。因而，必要详细分析机械加工工艺技术误差来源，为误差控制奠定基本
2.1 加工原理误差
加工原理误差是指采用了近似刀刃轮廓或近似传动关系进行加工而产生误差。例如，加工渐开线齿轮用齿轮滚刀，为使滚刀制造以便，采用了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，使齿轮渐开线齿形产生了误差。又如车削模数蜗杆时，由于蜗杆螺距等于蜗轮周节（即 mπ），其中 m是模数，而π是一种无理数，但是车床配换齿轮齿数是有限，选取配换齿轮时只能将π化为近似分数值（π =3.1415）计算，这就将引起刀具对于工件成形运动（螺旋运动）不精确，导致螺距误差。
2.1.1工艺系统几何误差
由于工艺系统中各构成环节实际几何参数和位置，相对于抱负几何参数和位置发生偏离而引起误差，统称为工艺系统几何误差。工艺系统几何误差只与工艺系统各环节几何要素关于。
2.1.2工艺系统受力变形引起误差
工艺系统在切削力、夹紧力、重力和惯性力等作用下会产生变形，从而破坏了已调节好工艺系统各构成某些互相位置关系，导致加工误差产生，并影响加工过程稳定性。
2.1.3工艺系统受热变形引起误差
在加工过程中，由于受切削热、摩擦热以及工作场地周边热源影响，工艺系统温度会产生复杂变化。在各种热源作用下，工艺系统会发生变形，导致变化系统中各构成某些对的相对位置，导致加工误差产生。
2.1.4工件内应力引起加工误差
内应力是工件自身误差因素。工件冷热加工后会产生一定内应力。普通状况下内应力处在平衡状态，但对具备内应力工件进行加工时，工件原有内应力平衡状态被破坏，从而使工件产生变形。
2.2、定位误差
在运用机床进行产品加工时，往往需要选取该产品上某一几何要素作为定位基准。然而，受到人为操作或零件自身因素影响，很容易导致基准定位不精确，为后期机械加工导致负面影响。普通来说，在机械加工阶段所产生定位误差重要分为两大类：定位参照误差和基准不重叠误差。

2.2.1、定位参照误差
　　使用数控机床进行机械加工时，工件是以计算机上数字模型为基准，通过程序控制指令进行复制加工。然而，如果数字模型与待加工工件之间定位参照存在明显误差，就会导致后期浮现配合间隙，所加工出来工件与模型之间存在较大差距，难以满足实际使用需求，导致材料挥霍。

2.2.2、基准不重叠误差
除了参照计算机数字模型进行工件加工外，还可运用已有实际工件进行工件加工复制。在加工之前，需要将原则件与加工模板对齐，保证两者之间基准重叠。然而，由于加工过程中会产生机床振动，导致两者之间基准浮现偏差，如果不能及时进行基准调节，后期加工出来工件往往会浮现变形等问题。
2.3、机床制造误差
依照机床制造误差产生来源，可将其分为三类：传动链误差、导轨误差和主轴回转误差。

2.3.1、传动链误差
　　机床传动链传动来自位于机床两端传动滚筒引导。由于两端滚筒存在一定水平高度差，因而在相对运动阶段就会产生传动误差。普通来说，这种传动误差并不会直接影响机床工件加工精度。然而，由于机床自身装配和构造特点制约，传动链在运动过程中，还会使得机床其她构件发生同步运动，有也许对机床工件加工精度导致负面影响。

2.3.2、导轨误差

　　机床导轨除了用于固定工件外，还可觉得工件基准位置拟定提供参照根据。然而，随着机床使用年限增长，导轨表面磨损、不均匀等问题也会逐渐突显，如果仍以导轨作为衡量基准，必然会产生误差。

2.3.3、主轴回转误差
　　导致主轴回转误差因素较多，除了轴承自身磨损、老化外，尚有在加工阶段浮现同轴转速误差、主轴绕素误差，以及回转误差等。由于主轴在机械加工中发挥重要作用，因而其一旦浮现回转误差，将直接影响零件加工精度。

2.4、工具几何误差
　　除了上述必要加工设备外，在进行机械加工时，还需应用到各类辅助工具，如果工具选用不合理，或是工具自身存在一定问题，也有也许导致机械加工过程中浮现误差。以夹具为例，其重要作用是将被加工模板固定在机床上，其产生几何误差重要体当前两方面：一是夹具在长期使用过程中，浮现磨损或松动，导致工件固定不稳，那么后期加工就容易浮现工件位移，导致加工误差;二是夹具加工位置浮现偏差。以刀具为例，其作为一种易耗材料，在工件加工过程中必然会浮现一定磨损。磨损到一定限度后，在预定加工时间内就难以获得预期加工效果，使得工件尺寸、加工进度等都无法达到原则规定。除了刀具精度以外，刀具种类选取、刀具尺寸选用等，也会成为影响机械加工工艺重要因素。

第三章 机械加工工艺技术误差控制
3.1、误差补偿法
误差虽然不可避免，但可通过人为参数修改和机械调节实现误差补偿，达到误差控制目。实行该办法前提条件是机械加工中误差可见，即在进行加工之前，有关设备管理人员可以清晰理解导致工件加工误差直接因素，从而以此为出发点，有针对性地采用误差补偿办法。例如，在制作数控机床上滚珠丝杠时，考虑到其后期会因频繁操作浮现磨损，导致其螺距减小，因而在装配时预加了一拉伸力，间接增长了其螺距，从而可以有效避免上述问题。

3.2、直接减小误差法
对于某些单独工件，往往不适当采用误差补偿法。对于这些一次性加工完毕工件来说，其误差产生重要来源于加工硬件精度。因而对于此类问题，一方面需分析影响工件误差决定性因素，随后采用直接减小误差法。直接减小误差法应用优势重要体当前如下两方面：一方面，极大简化了机械加工流程。与其她几类误差解决办法相比，直接减小误差法不需在后期进行设备调节和器具更换，因而极大提高了机械加工效率;另一方面，误差解决效果好。直接减小误差法目是从机械加工源头上进行误差防控，从而避免后续加工过程中不可控因素发生。

3.3、误差分组法
在机械加工工艺过程中，有时会浮现下列问题：虽然其中一种工序工艺能力充分、加工精度稳定，但在上一工序对半成品加工时，由于精度太低，引起复映误差或定位误差过多，从而难以保证精度。若规定提供上一工序加工精度或毛坯精度，普通不是经济合理做法。这时可采用误差分组法，将半成品或毛坯尺寸按照误差大小提成若干组，每组毛坯误差就会相应缩小。尔后，调节工件与刀具相对位置，或调节定位元件，以缩小整批工件尺寸分布范畴。误差分组法长处在于可以及时发现并修改误差。一旦在工件加工过程中浮现明显误差，只能终结加工过程，影响整个工件加工效率。误差分组法可在加工过程中实现误差分化，从而保证机械加工持续性和经济性。
3.4、减小机械加工中直接误差
为了有效地减小机械加工中直接误差，需要充分地考虑到在加工过程中有也许发生误差，并做出相应防止办法。在普通状况下减少工艺技术误差普遍办法便是注重加工工艺每一种环节，从施工前到施工结束密切关注，一旦发生误差便及时予以修补与改进。例如说，当需要磨削薄片类型零件两个面时候，一方面应当使用环氧树脂粘强剂将原件粘到光滑平板之上，再把原件与平板一起放在磁力吸盘上，将断面打磨平滑后来再将原件从平板上取下来，最后再以打磨光滑面为基准面，然后继续打磨另一面，如此便可以使得打磨出来薄片具备比较强刚度，不会容易发生变形。
3.5、弥补和补偿误差
在对机械零件进行加工过程中总有某些误差是无法彻底避免，然而，咱们却可以通过使用误差弥补法来尽量地去减少这些误差。所谓误差弥补法，总结起来便是一方面对原始误差产生因素进行充分分析与研究，在通过恰当增长材料办法来弥补与补偿有也许产生误差，最后实既有效减少零件加工误差目的。例如说，为了可以有效地弥补机床误差，咱们可以恰当减少机床丝杆之间螺旋距离，并且在进行装配时候通过补偿预加拉伸力而弥补机床误差。
3.6、减少温度变形
冷却液可以通过减少工件局部温度，从而减少工件变形，是当前控制温度变形重要办法。冷却液可可以用到道具温度变形控制层面，从而使得道具热量可以非常迅速地散去，以减少因切割而产生摩擦热。咱们还可以通过润滑剂来来有效地减少机床与热源之间联系，进而减少产热，然而，从散热角度来考虑，冷却液还是最为有效办法，可以在热量较大部件进行散热装置安装，使因温度形变而导致误差减少。

结束语
就实际状况来讲,机械加工工艺技术误差可以使得零部件加工缺少精准性，不利于机械工业可持续发展。因此,需要有关工作人员应当明拟定位与加工器具以及机床制造、温度变形等技术误差影响以及浮现因素，并且分析探讨出控制其加工误差影响有关对策，使得机械零部件加工工艺应用效果以及作用价值都得到提高。
　　机械加工精准度是衡量一种国家工业技术水平标尺之一。在国内工业发展由“中华人民共和国制造”向“中华人民共和国创造”转变过程中，保证机械加工工件精准性和可靠性，已逐渐成为机械加工行业关注焦点问题。

　　客观来说，机械加工误差是不可避免，但只要将误差控制在容许范畴内，就不会对工件使用产生明显影响。因而，需要不断优化机械加工工艺技术，做好加工阶段质量检测，为机械加工精准度提供必要保证。

参照文献

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