加工误差

加工误差（共12篇）

加工误差 篇1

0引言

社会经济的发展和科学技术的进步,有力地推动了我国机械加工技术的发展。工件加工质量是工件的重要组成部分,而其中最为影响工件质量的是加工精度。加工精度影响机械运作,机械工件的正常运转也极大程度的依赖于加工精度。因此,在机械加工企业中尤为重视加工精度的要求和准度,控制误差,减少差错,提高精度。其中在尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度等三个方面都要做到相辅相成,互补为宜。一般来说,尺寸精度越高,几何形状和相互位置的精度也越高。影响机械加工精度的因素主要是人为误差和原始误差两种,人为误差具有不确定性,而原始误差则存在于机械加工工艺的每个环节。想要有效的提高机械加工的精度,就要认真分析加工误差,探寻控制和降低误差的措施。

1提高机械加工精度的重要性

机械加工精度对机械产品的质量有着重要的影响。但是,由于受设备、人员、技术水平等多种因素的影响,我国目前的机械加工精度往往出现不能满足要求的情况,对整个机械产品质量的提高产生不利影响。因此,结合机械加工具体工作,探讨提高机械加工精度的措施,具有重要的现实意义。在实际工作中,根据具体情况,采取有效的对策,通过多种措施来减少、均化、补偿、转移原始误差,或者采用就地加工法。通过综合采取有效对策,实现对误差的有效控制,确保机械加工精度,进而实现提高机械加工产品质量和综合效益的目的。

2影响机械加工精度误差的原因分析

2.1工艺系统集合误差的产生

经过长期的使用,机床产生的磨损就会造成其加工精度的下降,产生生产误差。1主轴回转误差:机床的主轴是零件加工的基准,如果主轴产生误差则会造成零件加工精度受到影响而产生误差;2导轨误差:导轨是用来对零件的相对位置关系进行确定的基础,也是机床整体运动的基础,导轨自身由于生产制造的原因会存在着一定的误差,同时其安装质量也会产生一定的影响,这也是造成机床精度下降的一个主要因素;3传动链误差:传动链两端的传动元件之间会产生一定的误差。

2.2内应力重新分布而引起的误差

内应力指的就是在没有外力作用的情况下存在于机械内部的应力,在机械加工的过程中,如果加工的零件产生内应力,则会使工件金属处于一种不稳定状态,其会产生向上或者向下的转化,这种变化将会导致零件的变形,无法达到要求的精度。内应力的产生原因,一是由于加热引起的,对于零件进行热处理时,零件的厚度不均匀或者是冷却不均等都会使零件产生内应力;二是很多细长形状的零件长轴经过车削加工后,在冷校直的过程中会产生内应力,而造成零件的弯曲。

2.3机床误差

一般来说,机床在制造、安装以及使用的过程中都会出现一定的偏差和错误,但对机床正常运转不会产生影响,这就是机床误差。其中对加工精度影响较大的有两种:一是主轴回转误差,包括其径向圆跳动、轴向窜动和摆动,主要是影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度以及表面粗糙度。二是导轨误差,其产生的主要原因是导轨的制造与安装误差,以及导轨的不均匀磨损。

2.4刀具和夹具的制造误差以及磨损

加工精度的误差程度也会因为不同种类的刀具而有很大的差别,一般类型的普通刀具的制造误差对机械加工精度的影响很小,一般可以忽略。影响机械加工精度的主要因素是定制刀具的尺寸误差,以及成形刀具的误差主要影响零件表面的形状精度。通常来说,夹具在定位时不准确,夹紧时不注意紧度和密集度,安装时有错误等都会影响夹具对零件的加工精度。另外,刀具的磨损会直接影响刀具相对被加工表面的位置;夹具的磨损也会引起零件的定位误差。

2.5调整误差与测量误差

在机械加工过程中,需要不断对工艺系统进行调整,而这些调整工作不可能绝对准确,从而产生调整误差,调整误差对加工精度有着决定性的影响。机械加工过程中,为了调整误差,需要对测量方法和量具精度进行严格规范和要求,综合考虑工件在机械加工过程中可能会出现的问题处理等因素。

3提高机械加工精度的措施

3.1减小原始误差

为了减小机械加工的原始误差,要保证机床的几何精度,以及夹具、量具本身的精度,对于加工系统受到的外力、磨损、热变形、应力变形、测量误差等进行严格的控制,从而实现提高设备精度,减小原始误差的目的。这些方法在机械加工中的应用较为广泛,得到工作人员的普遍关注和重视。通常在机械加工之前,全面分析和查明加工误差的产生原因,并有针对性的采取措施消除或者减小误差。例如,在细长轴加工时,采用反向车削法具有良好效果,能够基本消除和显著减小轴向切削力引起的变形现象。如果再配上弹簧顶尖,能进一步消除和减少热变形引起的热伸长,实现有效控制机械加工精度的目的。

3.2加工过程中对误差进行预防

对影响加工精度的各种原因进行分析之后发现,加大科技投入和研发力度,针对各个环节所造成的误差,提高加工精度,要不断研究创造新工艺、新手段、新方法等。努力提高机床的几何精度和量具、夹具的精度,进一步降低工艺的系统受力、磨损变形以及内应力等方面,所造成的原始误差。误差预防常用的方法有:误差转移法、误差分组法、就地加工法和误差平均法、采用先进工艺和设备法、直接减少原始误差法等。实践与分析证明,精度要求高于某一程度之后,加工精度所花费的成本将成指数增长用误差预防技术来降低。

3.3减少或者转移原始误差提高加工精度

直接减少原始误差的方法有控制工艺系统的受外力而产生变形、受热而产生变形、刀具使用时间过长后的磨损、内应力引起的加工件变形等等,为了提高机械加工精度,需要对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施。另外,还可以通过加强对机床的控制来提高机械加工精确度,做好机床导轨的保养工作、机床的清理工作以及机床的安装和维修工作,都能够提高机械加工精确度。

3.4采取补偿控制技术提高加工的精度

目前,在数控机床上一般采用软件补偿的方式:采用统计测量数据,再精细查找误差,最后控制坐标轴附加的方法。这种软件补偿技术,实现起来较为简单,同时误差数据也能得到及时的修改与调整。误差补偿法主要包括两种方式:一是误差补偿法,即保留固有的原始误差,但在其基础上进行新形式的误差填补,从而覆盖原有的误差,也就是“以形补形”;二是误差抵消法,与误差补偿法不同的是,误差抵消法是将存在的原始误差之间寻找关联点,并将相同或相似部分予以抵消,形成“空白点”,以用于缩小精度误差。采取补偿控制技术,需要根据实际情况,不断加强对补偿控制技术的研究,才能有效的提高机械加工精度。

4机械加工误差补偿实例分析

本实例以华中数控系统螺距误差的补偿方法来研究误差补偿前后的具体效果。(见图1)

数控机床的螺距误差,即丝杠导程的实际值与理论值的偏差,为了控制实际的误差一般数控机床都会采用高精度的滚珠丝杠副,但制造误差只能被缩小到最小程度,误差依然是存在的,因此螺距误差不可避免,只能通过误差补偿的措施进一步降低误差范围。采用螺距误差定期测定与补偿可提高机床的精度,延长机床使用寿命。

具体误差补偿操作如下:

1在开机后进行回零操作。

2在华中数控系统中,依次按参数F3键、输入权限F3键进入下一子菜单,按数控厂家参数F1键,输入数控厂家权限口令,再按参数索引F1键、轴补偿参数F4键,移动光标选择“0轴”后回车进入系统X轴补偿参数界面(0轴对应机床的X轴,1轴对应Y轴,2轴对应Z轴)。将系反向间隙、螺距补偿参数全部设置为零后,按Esc键,再连按两次“Y”保存设置。

3运行测定程序,将步距规实际尺寸P1,P2,…,Pi填入测量程序中,并在上述螺距补偿界面内依次输入偏差值。(偏差值=指令机床坐标值-实际机床坐标值)

4补偿参数输入完成后,按Esc键,再按“Y”键保存输入的参数,按F10键回到主界面,接着退出系统,补偿后的参数立即开始生效。

5实验数据如表1所示。

从实验结果表明,数控机床的螺距误差经补偿后已得到很大改善,这种方法可以有效地补偿机床的螺距误差,可以提高机床的精度,延长机床使用寿命。

5结束语

在机械加工的过程中,影响机械加工精度的因素有很多,为了不断的提高机械加工的精确度,减少机械加工的误差,有必要对各种因素进行科学的分析,掌握不同的因素对于机械加工产生误差的影响,才能够有针对性的采取有效的措施来避免各种不良因素的影响,以此来促进机械加工零误差的目标的实现,促进我国机械制造业的持续发展。

参考文献

[1]黄安乐.浅析机械加工误差产生原因及消除措施[J].中国新技术新产品,2011(22).

[2]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化,2005(09).

[3]李玉平.机械加工误差的分析[J].新余高专学报,2005(02).

[4]谈正秋.机加工误差产生的原因及工艺措施[J].技术与市场,2011(08).

加工误差 篇2

机械加工工艺与误差论文【1】

摘 要：在机械加工过程中，机械产品的可靠性、耐久性、性能以及质量从一定角度上来看是由机械加工工艺技术所决定的。

然而，机械加工工艺技术的误差，在很大程度上限制了我国机械加工工业的健康、持续发展，因此，必须加强对机械加工工艺技术与误差的重视。

本篇论文中，笔者主要对机械加工工艺技术与误差问题进行了分析与探讨，以供参考。

关键词：机械加工;工艺;技术;误差

0 引言

众所周知，不同的机械零件对于生产类型、形状、尺寸以及工艺技术的要求存在一定的差异，一般情况下，即使是一个普通的机械零件也需要在多个车床上才能加工完成。

基于这样的原因，在对机械产品进行加工的过程中，往往需要应用一系列的机械加工工艺技术，并要根据不同机械零件的具体要求，选出最佳的加工方法与机床，之后再对加工工序进行正确安排，严格根据加工工序将机械零件加工出来。

1 简述机械加工工艺

以机械产品的加工数量、加工设备条件、工人的综合素质等实际情况为主要根据，工艺人员合理选择采用的机械加工工艺技术，制定工艺加工流程，并将与机械加工相关的内容制成相应的工艺文件，即工艺规程。

工艺规程不仅是机械加工企业生产准备、计划调度的重要依据以及组织机械产品生产的基本技术文件，也是扩建与改造加工车间的重要技术依据。

不同的机械加工企业，其实际生产情况、工艺流程也会出现一定的差异性，基于这样的原因，工艺流程相对来说具有比较强的针对性。

而机械加工工艺流程指的是机械零件的加工制造步骤，通过进行机械加工，毛坯的形状、尺寸以及表面质量等就会相应的出现改变，将毛坯逐渐加工成机械零件的这一过程，就是机械加工工艺过程。

举例说明，一个普通的机械零件需要以此经过如下过程：从粗加工到精加工、从精加工到装配、从装配到质检再到最后的包装，这一过程就是该机械零件的加工工艺流程。

机械加工工艺是在机械加工工艺流程的基础上，改变机械零件的形状、尺寸、相对位置以及性质，使其成为半成品或成品的过程[1]。

而对于每一个机械加工步骤、机械加工流程来说，都必须具备仔细的说明，在机械加工工艺环节之中，机械加工工艺流程是总纲领，机械加工工艺是详细参数，工艺规程则根据实际加工情况所制定的加工工艺。

2 机械加工工艺技术的误差及其产生的原因分析

2.1 机械加工过程中所出现的定位误差

在机械产品的生产与加工过程中，若是机械定位副加工或者是基准定位存在不准确的状况，就会导致加工定位误差的出现。

定位误差是机械加工过程中较为常见、多发的几种误差之一，也是机械加工工艺技术最基本的一种误差。

基于这样的原因，在将原材料加工成机械产品的过程中，必须要将准确的机械加工要素当作基准，并要保障定位基准、所选择的基准两者之间尽可能地重合或一致，以减少定位误差的出现。

可以说，在机械加工过程中，定位的精确性与精准度对机械加工质量、机械加工的精准水平起着决定性的作用。

基于此，为确保定位精准、减少定位误差的出现，必须解决工件定位面、夹具定位原件存在的问题。

然而，若是机械加工设备存在定位误差或者是加工元件的测量数据存在误差，那么势必会对机械加工产品的质量造成一定的影响。

此外，如果在机械加工过程中应用定位调整法，极易出现定位副问题，从而引发基准定位上的问题，但若是在机械加工过程中应用试切法，就能有效避免基准误差。

2.2 刀具与夹具存在的几何误差

刀具与夹具均是机械加工过程中必须要用到的加工器具，因此，刀具与夹具存在的误差在机械加工过程中也较为常见、多发。

首先是刀具存在的几何误差。

分析刀具存在几何误差的原因，发现主要在于以下里两个方面：第一，任何工具在经过长时间的使用之后都不可避免地会出现一定的磨损，刀具也不例外，在经过一段时间的使用之后，由于受到各种因素的影响，刀具刀体会出现一定的磨损，从而其会产生几何误差，对机械加工产品的精准度产生了一定的影响;第二，在机械产品的加工过程中，需要用到各式各样的刀具，使用的刀具不同，机械加工产品也会存在一定的差异性，例如，在机械制造过程中，规定尺寸刀具对机械加工工艺技术造成的误差在很大程度上影响着加工零件的精准度，而普通刀具造成的影响基本上能忽略不计[2]。

其次是夹具存在的几何误差。

分析夹具存在几何误差的原因，发现主要在于：夹具在机械加工中如果能够得到合理使用，就能对加工零件的位置进行准确定位，然而在实际操作过程中，因为对夹具的使用规范、使用标准的了解不足、掌握不准确，导致夹具控制的刀具与机床之间出现了较大的空隙，从而致使几何误差的出现。

2.3 机床制造误差

在机械产品的生产与加工过程中，机床一般情况下处于运转状态，机械运行摩擦过程中，有很大的可能会出现制造误差，制造误差也是机械加工工艺技术最为常见的一种误差。

根据出现部位的不同，可以将机床制造误差分为传动链误差、导轨误差以及主轴运转误差等类型，这三种类型是最为常见的，且均会直接影响机械加工产品的质量与精准度[3]。

首先是传动链误差，在机械产品的加工过程中，机床上的传动链主要是在机床运转中起传递能量的作用，然而，传动链两端所连接的传动机存在运转速度不一致的情况时，其在机械运动中不仅会磨损链条，还会对传动机造成一定的损坏，当传动链、传动机出现磨损，势必会导致传动链两端出现差距，进而造成机械加工产品出现一定的误差;其次是导轨误差，导轨状态良好是机床能够正常运转的前提条件，也是确定机床所有部件位置的标准。

然而，若是在安装导轨的时候存在质检不合格的状况或者在导轨使用过程中操作不当而导致其出现了磨损，那么就极有可能导致导轨误差的出现[4];最后是主轴运转误差，通常情况下，如果主轴在运转的过程中出现运转量不稳定、运转速度不稳定的问题，就极有可能导致机械设备产生磨损，进而使主轴的实际运转数据与主轴的设计运转数据出现一定的差异，这就会直接导致主轴运转误差的出现，严重影响机械加工产品的质量与精准度。

2.4 工艺系统的变形误差

在机械产品的生产与加工过程中，相比较于刀具、夹具等加工器具，工艺系统中存在的工件的强度相对而言较低，工艺系统变形误差的发生，主要是机械加工产品本身所具备的性能所造成的。

也就是说，如果机械加工产品本身容易发生变形、强度非常低的话，就会对机械加工工艺系统造成严重的影响，从而导致工艺系统变形误差的出现[5]。

例如，当在内圆磨床上进行机械加工的时候，切入磨床内孔的过程中，选择应用横向切入法，此时，在外力的作用下内圆磨头主轴出现了变形，那么利用其磨出的孔不可避免地会出现一定的误差(如图1所示)，从而严重影响机械加工产品的质量;再如，在进行车削细长轴的过程中，若是加工工件本身就存在强度非常低的情况，那么在切削力作用之下，其就极易出现变形问题，从而导致变形误差的出现，严重影响机械加工产品的质量(如图2所示)。

总而言之，在机械产品的生产与加工过程中，材质不同、机械切削力不均等因素，均有可能导致机械加工工件出现弯曲变形，从而造成工艺系统变形误差的出现。

3 减少机械加工工艺误差、提高机械加工精度的有效措施

3.1 机械加工过程中应当遵循的原则

在机械产品的生产与加工过程中，安排加工顺序的时候，必须遵循如下几项基本的加工原则，即“基准先行”、“先粗后精”、“先主后次”以及“先面后孔”等。

与此同时，在基准方面上，应尽量选择多表面加工的基准，以确保各加工表面具有良好的位置精度，减少出现定位误差的可能性，此外，应当使设计基准、定位基准尽可能地重合，以减少基准不重合误差出现的可能性。

在机械产品的生产与加工过程中，应当严格遵循相应的原则，在“基准先行”、“先粗后精”、“先主后次”以及“先面后孔”等原则的指导之下，尽可能地减少机械加工工艺技术误差，提高机械加工的精度。

3.2 采取有效的措施，尽量减少机械加工工艺过程中出现的直接误差

在机械产品的实际生产与加工过程中，一些机械加工工艺误差完全能够通过良好的前期准备而做到事先避免的，基于这样的原因，在实际机械加工与生产过程中，必须采取有效的措施，尽量减少机械加工工艺过程中出现的直接误差。

工作人员专业技能上的不足或责任意识不强，就有可能导致各种误差的出现，从而会对机械加工工艺的精度产生严重的影响，基于这样的现象，工作人员必须找出自身存在的、容易引起误差的因素，并要致力于提升自身的专业能力与综合素质，严格遵循相关技术标准的要求，对机械加工工艺技术进行合理安排，并要积极采取有效的、合理的措施尽可能地减少机械加工工艺过程中出现的直接误差。

例如，对薄片工件进行加工的过程中，在磨削工件的两端时，就可以采取如下措施进行加工：在自然状态下将所有部件用环氧树脂粘强剂粘合在一块表面光滑的平板上，之后把平板、工件同时在磁力吸盘上固定，再对其进行打磨，确定一个端面磨平之后，使用同样的方法对另一个端面进行打磨，使用这样的方法，就可以生产出不易变形、刚度较强的薄片产品。

综上所述，在机械产品的实际生产与加工过程中，必须采取有效的措施，尽量减少机械加工工艺过程中出现的直接误差，最终才能生产出质量良好的机械产品。

3.3 及时补救误差

在机械产品的实际生产与加工过程中，一些机械加工工艺误差不可避免，对于这部分机械加工工艺误差，可以通过采取人为操作方法，去抵消、补偿原有机械加工系统中存在的误差，最终减少误差所产生的影响。

也就说，机械加工过程中，工作人员必须严格根据加工工艺的实际应用情况，制定并实施有针对性的误差补救对策，抵消补偿原有机械加工系统中存在的误差，从而实现对加工误差的有效控制，确保加工工艺的有效性、准确性。

举例说明，对于机械制造数控机床存在的滚珠丝杆，可以采取相应的措施适当减小螺距，在使用滚珠丝杆的时候，其在热量的影响之下进行拉伸会出现一定的增长，若是根据标准值进行设计，反而会出现较大的误差，而在实践过程中适当减小螺距，就可以使滚珠丝杆适应机械加工过程中出现的拉伸力，最终减少误差。

此外，在机械加工工艺的实施过程中，必须要对相关数据进行仔细、准确的记录，并要掌握机械加工工艺的相关信息，为补救误差方法的实施创造良好的资料条件。

4 结语

综上所述，随着时间的推移、社会的`进步以及科学技术的改进，我国机械加工工业也顺势得到了巨大的发展，并为促进市场经济的发展作出了突出的贡献。

机械加工工艺技术的误差，在很大程度上限制了我国机械加工工业的健康、持续发展，因此，必须采取合理、有效的措施，减少机械加工工艺的技术误差问题的出现。

参考文献：

[1]李鹤.机械加工工艺技术与误差探析[J].科技展望，2016(04)：62.

[2]赵强.机械加工工艺的技术误差问题及对策分析[J].轻工科技，2016(02)：61-62.

[3]王秀丽，魏永辉，蒋志强，魏永强.机械加工工艺技术的误差分析及策略分析[J].河南科技，2015(24)：52-54.

[4]曹津炼.机械加工工艺技术的误差与原因探究[J].科技与创新，2015(03)：142+146.

[5]张媛媛.煤矿机械加工工艺技术的误差及原因分析[J].能源与节能，2015(06)：120-121.

机械加工工艺与误差研究【2】

摘要：机械加工过程中误差不可避免，针对这种现象，实际生产中，力求最大限度地减少误差。

文章从机械加工工艺出发，探讨了误差形成的主要因素，针对性地给出了一些减少误差的方法，为机械加工提供参考。

关键词：机械加工;加工工艺;误差分析

随着我国经济的发展，加之我国作为制造业大国，机械行业处在一个飞速的发展阶段。

随之而来的是一系列问题，就机械加工而言，大的需求量与质量上的差强人意形成了矛盾。

我们一方面希望尽快地完成多的产品，另一方面需要尽可能地保证产品的质量。

这就要求我们对于机械加工工艺与误差都做到了然于心，由此寻求解决问题的方法。

1 机械加工工艺

加工误差 篇3

关键词数控机床 对刀点 刀位点 对刀

一、数控加工过程中产生的加工误差

(一)编程误差。

主要是数控编程时数控系统产生的插补误差,主要由于用直线段或圆弧段避近零件轮廓时产生的。这是影响零件加工精度的一个重要因素。可以靠增加插补节点数解决,但会增加编程工作量。

(二)刀尖圆弧误差。

在切削内孔、外因或端面时,刀尖圆弧不影响其尺寸、形状,但在加工锥面或圆弧时受刀尖圆弧影响造成过切或少切。此误差可通过测量刀尖圆弧半径,采用刀具半径补偿功能来消除误差。

(三)测量误差。

主要是受量具测量精度以及测量者操作方法影响,导致的实测尺寸不准确。此误差可弥补。

(四)对刀误差。

此误差主要产生在对刀过程中,刀具在移动到起刀点位置时受操作系统的进给修调比例值影响。解决办法是合理选择进给修调比例,尤其是当刀具靠近起刀点位置时采用最小挡进给修调使刀具精确定位于起刀点位置。

(五)机床系统误差。

受机床本体影响产生的形位公差,此公差一般不可调整;伺服单元,驱动装置产生的重复定位误差,主要由系统受机床脉冲当量大小、均匀度及传动路线影响;这些误差量很小且稳定,只有在精密加工时应予以考虑。

二、对刀方法

(一)试切法。

根据数控机床所用的位置检测装置不同,试切法分为相对式和绝对式两种。在相对式试切法对刀中,可采用三种方法:一是用量具直接测量,对准对刀尺寸,这种对刀方法简便但不精确;二是通过刀位点与定位块的工作面对齐后,移开刀具至对刀尺寸,这种方法的对刀准确度取决于刀位点与定位块工作面对齐的精度;三是将工件加工面先光一刀,测出工件尺寸,间接算出对刀尺寸,这种方法最为精确。在绝对式试切法对刀中,需采用基准刀,然后以直接或间接的方法测出其他刀具的刀位点与基准刀之间的偏差,作为其他刀具的设定刀补值。以上试切法,采用“试切——测量——调整”的对刀模式,故占用机床时间较多,效率较低,但由于方法简单,所需辅助设备少,因此广泛被用于经济型低档数控机床中。

(二)对刀仪对刀。

对刀仪对刀分为机内对刀仪对刀和机外对刀仪对刀两种。机内对刀仪对刀是将刀具直接安装在机床某一固定位置上,此方法比较多地用于车削类数控机床中。而机外对刀仪对刀必须通过刀夹再安装在刀架上(车床),连同刀夹一起,预先在机床外面校正好,然后把刀装上机床就可以使用了,此方法目前主要用于镗铣类数控机床中,如加工中心等。

(三)ATC对刀。

AIC对刀是在机床上利用对刀显微镜自动计算出刀具长度的方法。由于操纵对刀镜以及对刀过程还是手动操作和目视,故仍有一定的对刀误差。与对刀仪对刀相比,只是装卸刀具要方便轻松些。自动对刀是利用CNC装置的刀具检测功能,自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度,自动修正刀具补偿值,并且不用停顿就直接加工工件。

(四)自动对刀。

自动对刀是利用CNC装置的刀具检测自动修正刀具补偿值功能,自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度,并且不用停顿就直接加工工件。为提高对刀精度和对刀效率,一般采用机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等方法,其中机外对仪对刀一般广泛用于中档铿铣类加工中心上。在采用对刀仪对刀时,一般先选择基准芯棒对准好工件表面,以确定工件坐标原点,然后选择某一个方便对刀的面,采用动态对刀方式。

三、加工误差的原因及采取的措施

(一)当用试切法对刀时,对刀误差主要来源于试切工件之后的测量误差和操作过程中目测产生的误差。

(二)当使用对刀仪、对刀镜对刀和自动对刀时,误差主要未源于仪器的制造、安装和测量误差,另外使用仪器的技巧欠佳也会造成误差。

(三)测量刀具时是在静态下进行的,而加工过程是动态的,同时要受到切削力和振动外力的影响,使得加工出来的尺寸和预调尺寸不一致。此项误差的大小决定于刀具的质量和动态刚度。

(四)在对刀过程中,大多时候要执行“机床回参考点”的操作,在此过程中可能会发生零点漂移而导致回零误差,从而产生对刀误差。

(五)机床内部都有测量装置,最小度量单位的大小也与误差有关。一般说来,最小度量单位大的测装置其误差就大,最小度量单位小的测量装置其误差就小。

减小对刀误差的主要措施有:

(一)当用试切法对刀时,操作要细心。对刀后还要根据刀具所加工零件的实际尺寸和编程尺寸之间的误差来修正刀具补偿值,还要考虑机床重复定位精度对对刀精度的影响以及刀位点的安装高度对对刀精度的影响。

(二)当使用仪器对刀时,要注意仪器的制造、安装和测量精度。要掌握使用仪器的正确方法。

(三)选择刀具时要注意刀具的质量和动态刚度。

(四)定期检查数控机床零点漂移情况,注意及时调整机床。

通过采用试切法与近似定值法法对零件进行加工,每种方法均加工五个零件。分别测量其轴向尺寸与其中一个径向尺寸(10),求尺寸偏差绝对值的平均值,平均值大的那一组工件说明其对刀误差较大。

如果零件的轴向尺寸精度要求高的话,不要用手动测量的试切对刀,因为测量时的人为误差难以避免,可用系统自动测量的那种试切对刀方法,不过也要看系统本论文由无忧论文网www.51lunwen.com整理提供测量精度是否与需要保证的尺寸精度。如果零件的径向尺寸要求较高,尽量不要用近似定值法对刀,此对刀方法很难保证刀剪准确的对准工件旋转中心。不过这种方法对刀零件的轴向尺寸不会有太大的误差,因为对刀时的轴向尺寸是系统自动测量的,避免了人为误差的介入。

参考文献:

[1]陈国平.数控机床加工的对刀技巧[J].机床与液压,2002,(6).

[2]董献坤.数控机床结构与编程[M].北京:机械工业出版社,1997.

加工误差 篇4

1 加工工艺和加工精度

通过合理的加工方法改变毛坯件的尺寸、形状和一定的表面质量的过程称为机械加工工艺。

机械精度是指零件加工后实际几何参数与理想几何参数的偏离的程度。通过合理的控制和降低加工误差的产生, 就可以提高产品的加工精度。

2 加工误差产生的原因

提高产品市场竞争力的法宝就是通过控制机械加工精度, 有效提高产品质量。想要得到这个法宝生产技术人员就必须想方设法找到产生加工误差的原因。笔者通过对加工误差的深入研究, 得出了误差产生的主要原因

2.1 加工原理误差

对于一些特殊工艺或者复杂复杂曲面的加工, 需要较为精准的刀具和相对应的运动紧密关联, 但事实上这个关联很难有与之相配合的加工模型原理, 不得不退而求其次选用与其相似的加工原理和轮廓刀具进行加工, 这时候不可避免的会存在误差。

2.2 机床产生的误差

机床作为机械加工中实现刀具和零件间相互运动的载体, 其组成件的精度、配合传动精度都会影响到零件的加工精度。

2.3 刀具、卡具产生的误差

作为直接参与切削的刀具在外在和内在因素的作用下不可避免的出现制造误差。而且在刀具的安装过程中也会出现安装误差, 而这些误会都会如倒影一般影射到零件上, 对零件的加工精度造成影响。定尺寸刀具在使用过程中会因为摩擦出现磨损, 从而对零件的加工精度造成影响, 但这种正常的磨损对于使用普通刀具加工的零件精度影响很小, 甚至可以忽略不计。

2.4 系统受力变形产生的误差

在加工过程中如果发生加工工艺系统相关联指标改变, 那么加工的零部件的精度就会受到一定的影响。系统的受力变形导致零件表面的误差如材料的冷作硬化、金相组织变化及残余应力等精度问题的产生

2.5 系统受热变形产生的误差

在机械加工过程中, 刀具、部件和加工表面不可避免的会产生接触摩擦, 摩擦就会产生热, 少量的热不会对系统造成太大的影响, 长时间的热积累就会导致部件变形, 破坏工件和刀具之间位置和运动关系的准确性, 最终导致误差的产生。

在零件的实际加工过程中, 不存在零误差的加工, 但是只要误差在允许的一定范围之内, 不影响零件的使用性能, 这样的加工都是被允许的。

3 提高精度的措施

3.1 加工误差的降低

通过减少原始误差或者减少原始误差的影响来提高产品加工精度在制造企业控制产品精度的途径中是较为常见的。常用的降低加工误差的方法有以下几种:

(1) 直接减少原始误差。直接减少原始误差在机械加工中比较广泛被采用。它是指在找到影响加工精度的原始误差原因后, 直接采取措施将其消除或者减弱。在车削细长轴时, 由于细长轴刚性较差极易产生弯曲变形和振动, 从而对加工精度造成很大的影响。在这种情况下, 想要消除或减少由此造成的影响, 可以采用反向切削的方法。

(2) 转移原始误差。转移原始误差就是指将系统中的原始误差转移到对加工精度没有影响或影响较小的地方。例如立轴砖塔车床的转塔刀架是要根据加工工艺的要求做转位, 这种情况下, 转位精度很难得到保障。所以在加工过程中就可以把切削基面放在垂直平面内, 这样做就可以把刀具的转位误差转移到误差不敏感的方向上, 有效的提高了车床的加工精度, 保障了产品的加工质量。

3.2 补偿原始误差

在零件的加工过程中, 零件原本正确的加工工艺和技术会因为各种因素的影响而出现不同程度的误差。而误差补偿的方法就是人为的造出一个和系统误差大小相等、方向相反的误差去抵消原有误差。从而减小加工误差, 提高零件加工精度。

随着机械行业的蓬勃发展, 对零件的精度要求也随之升高, 但是加工误差这个“拦路虎”又无法避免, 这就要求制造企业对零件的加工精度进行合理的控制, 要认真分析可能引起误差的原因, 有针对性的做好应对之策, 想要提高机械加工精度就必须从改进工艺、降低加工系统原始误差等多种途径上下手。同时, 还要深入分析研究误差产生的原因, 采取行之有效的改进措施, 有效地减少机械加工误差, 提高产品质量。最终实现对加工精度的全面控制, 大幅度提高装备制造业的整体水平。

摘要：在机械加工过程中, 误差是不可避免的, 在未来的机械加工领域棘手又必须正视的问题就是怎样减少或者消除加工误差, 有效提高机械零件的加工精度。本文将从产品加工工艺等多角度分析生产过程中产生误差的原因, 并就该怎样提高机械加工精度做了深层次的探究。

关键词：精工精度,加工误差,原因,措施

参考文献

[1]夏玉华.关于典型工件加工定位误差的计算结果比较[J].安徽冶金科技职业学院学报, 2014 (01) .

[2]马吉峰.影响机械加工精度的主要因素探究[J].科技创新与应用, 2014 (04) .

[3]郭艳玲, 李彦蓉.机械制造工艺学[M].北京:北京大学出版社, 2008.

浅谈机械加工精度误差分析 篇5

3.1 优化加工机械工作性能直接减少原始误差

为提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行合理分析并有效解决，采用近似加工原理直接减少原始误差是保障加工质量的有效措施。

3.2 合理利用误差补偿措施抵制消除原始误差

机械加工过程中，误差补偿技术是根据机械加工精度需求，通过人为制造一种误差，去抵消工艺系统所固有的原始误差，或者借助原有的一种原始误差去部分或全部地抵消另一种原始误差的`处理方法，以控制原始误差对工件加工误差的影响，从而达到提高加工精度的目的。

3.3 利用分化或均化技术措施以减小原始误差

分化是采用相关技术措施促使正在发育的个体形态发生变异的过程，均化是将两种或两种以上的物质形态进行均和的过程。根据误差反映规律，将被加工毛坯工件按测量尺寸分组确定其误差范围后分别调整相对位置，分化缩小误差。

3.4 利用转嫁原理采用相关措施转移原始误差

机械加工中，各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。误差转移的实质是转移工艺系统的集合误差、受力变形和受热变形等误差，将原始误差从误差敏感方向转移到其他对加工精度无影响的方面，可有效提高工件加工精度。

4 结语

总之，机械加工是当前机械工业产品生产的重要环节，高端科技条件下，对于机械工件的加工精度和质量要求程度较为严格，采取合理措施减少或消除相关影响机械加工精度的误差因素，是保障机械加工产品质量的有效途径。

参考文献：

[1]周琴.加工误差的原因及分析.现代机械，2011.

加工误差 篇6

关键词:机床电火花误差加工精度

中图分类号:TE933文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0040-01

1 微细电火花加工技术简介

微细加工技术在现代制造技术中占有极其重要的地位,而微细电火花加工技术是实现微细加工的最有利手段之一。由于工具电极与工件电极之间的宏观作用力微小,因此非常适合微小零部件的加工。目前,微细电火花加工技术已经广泛应用于航空、航天、医学、模具、微电子器件等方面[1]。在微细电火花加工中,由于其加工对象的微小,因此要求放电间隙控制在1μm以内。

1.1 微细电火花加工机床微进给机构

由于微细加工技术其加工对象的微小,因此要求放电间隙控制在1μm以内。在这样小的放电间隙里,为了防止拉弧和短路现象的发生,就要求机床的伺服控制系统具有很高的分辨率和高频响应能力。采用压电元件和柔性铰链机构的压电微进给机构因其位移控制精度高、响应速度快、驱动力较大等优点,被应用于微细电火花加工。而采用有限元法则可以从理论角度分析出机构性能指标和机构主要尺寸的定量关系[2]。

2 微细电火花加工误差与精度

2.1 微细电火花加工误差的原因

影响机床加工精度的因素主要有机床误差、电极的制造误差及磨损、夹具误差。

(1)机床误差:微细电火花加工机床的误差主要有伺服系统的分辨率和定位精度的误差。定位精度是指机床各坐标轴在数控系统的控制下运动的位置精度,引起误差的因素包括数控系统的误差和机械传动的误差。

(2)电极的制造误差及磨损:电极的制造误差、安装误差以及使用中的磨损,都影响工件的加工精度。

(3)夹具误差:夹具误差包括定位误差、加紧误差、夹具安装误差等。工件在夹具中的位置是以其定位基面与定位元件相接触(配合)来确定的。由于定位基面、定位元件工作表面的制造误差,会使各工件在夹具中的实际位置不相一致。加工后,各工件的加工尺寸必然大小不一,形成误差。

2.2 减小误差的方法

(1)减小原始误差。查明产生加工误差的主要原因,设法消除或减小这些因素。例如采用宏观、微观同时驱动电极的方案,用步进电机作宏观运动,用微进给机构作微观驱动,并实时检测放电间隙状态,采用半闭环控制方法驱动电极,既保证了进给速度,又极大的提高了进给精度。

(2)补偿原始误差。人为地制造一种新的误差,去抵消原来工艺系统的原始误差。

(3)转移原始误差。误差转移法就是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。

(4)均分原始误差。这种方法就是把原始误差按其大小均匀分为n组,每组毛坯误差范围就缩小为原来的1/n,然后按各组分别调整加工。

(5)均化原始误差。利用有密切联系的的表面相互比较、相互检查从对比中找出差异,然后进行相互修正或基准加工,使工件被加工表面的误差不断缩小和平均。

(6)就地加工法。采用就地加工的方法,能很方便的解决看起来非常困难的精度问题。就地加工法是机械零件加工中常用来作为保证零件加工精度的有效措施。

2.3 实际应用

在实际应用中,采用合金钢材料,取切口厚度为0.5mm。该尺寸的微驱动机构具有合适的固有频率和最大进给量。图1为微进给机构的实物照片。

在实际加工中,采用宏观、微观同时驱动电极的方案,用步进电机作宏观运动,用微进给机构作微观驱动,并实时检测放电间隙状态,采用半闭环控制方法驱动电极,既保证了进给速度,又极大的提高了进给精度。图2为采用该微进给机构加工的直径25μm,厚度为0.1mm的微小孔。从图片中可以看出,微孔的边缘轮廓质量很好,且其加工时间也大大缩短。

3 结论

(1)机床加工过程中,提高机床加工精度有很强的实践性,和实际生产条件及生产工艺有很大关系。

(2)采用宏观、微观同时驱动电极的方案,用步进电机作宏观运动,用微进给机构作微观驱动,并实时检测放电间隙状态,采用半闭环控制方法驱动电极,既保证了进给速度,又极大的提高了进给精度。

(3)合金钢材料的机构具有更高的固有频率,切口尺寸更薄的柔性铰链具有更大的进给量,能够满足微细电火花加工的微进给要求。

参考文献

[1]MASUZAWZT．State of the art of micromachining[J]．Annals of the CIRP,2000,49(2):473-488．

加工误差 篇7

一、NC刀具运动轨迹设计中误差产生的原因

在计算机自动编制数控程序前，必须根据零件的外形尺寸，产生相应的刀具加工轨迹。选择不同的刀具，设计产生的刀具运动轨迹也不一样。因此误差将来源于刀具的尺寸和刀具运动轨迹的设计算法两个方面。

1)刀具尺寸的影响

在进行刀具运动轨迹设计的计算时，是以刀具公称尺寸作为刀具运动轨迹的设计参数。而刀具的尺寸应该是刀具的实际尺寸，这样就可以避免由于刀具尺寸有误而引起的误差。

2)刀具加工轨迹设计算法的影响

主要是由算法误差而引起的：

a.刀具沿零件轮廓的法向切入时，由于机床运动惯性引起的刀痕误差。

b.在加工零件的轮廓包围面时，为使加工能连续进行，同时避免在轮廓加工起点上出现交点的重合，引起计算机在数控编程时无法判定下一步的运动方向，往往采取分离加工轮廓的起点和终点的方法。当采用打断轮廓面曲线的方式，就会产生轮廓加工误差。

c.对于零件轮廓锐角外拐角尖角处的加工，为了使尖角能够很好的保留，若严格按照轮廓的尖角来设计，所产生的刀具轨迹会使加工消耗大量的时间做无意义的运动，而且还很有可能产生对零件其他部分的干涉，造成加工程序不能正常运行。

d.当采用复合轨迹加工时，如何设计出较优化的刀轨，即保证加工质量，又使加工路径最短，是值得研究的问题。

二、刀轨设计中几个问题的解决方法

1)刀痕误差解决方法

对于刀具切入方向不同可能引起刀痕误差的解决办法是：尽量避免沿零件轮廓的法向切入，尽量沿零件轮廓的切向切入。对于有些有特殊加工起点要求的零件，不能一味地追求切向切入，可能产生干涉(如图1所示)。因此，在切入点的设计中我们采用了分别对待的办法。对于圆柱体，设置了自动为切向切入的功能；对于其它的轮廓采用在CAM软件的帮助下，用人机对话的方式来设定优化切入点。这样既避免了为追求某一目标而出现新的问题，又发挥了计算机和人的各自优势。

2)零件的加工

在加工零件的轮廓包围面时，首先要保证各轮廓被完整地加工出来，同时避免在加工过程中出现重合的交点以使加工能连续进行。为达到这一目的，在加工参数的后置处理上做如下处理：在每段程序段前加一个G61指令（精确停止校验方式），使刀具加工的每段轨迹通过“加速—匀速—减速”到其节点的位置时进给速度为零（如图2）。这样设计的终点就能顺利地与刀具的下一步加工轨迹相连接，同时轮廓面也能被完整光滑地加工出来。

说明：1点—2点是加速运动（a是不断增加）的直到速度V=F。

2点—3点是匀速运动。

3点—4点是减速运动（a是不断减小）的直到速度V=0。

3)锐角外拐角尖角处的自动优化设计G 3 9（拐角偏移圆弧插补）

在有刀具半径补偿时，若编程轨迹的相邻两直线（或圆弧）不相切，则必须进行拐角圆弧插补，即要在拐角处产生一个以偏移量为半径的附加圆弧，此圆弧与刀具中心运动轨迹的相邻直线（或圆弧）相切。如图3。

通过对NC加工刀具运动轨迹设计中的误差分析，讨论研究了NC刀具路径优化问题，找出了解决加工和计算设计误差的方法，并与CAD/CAM系统相结合，为实现自动生成刀具加工路径提供了方便，对实现现代先进加工技术具有很好的参考价值。

参考文献

[1]劳动和社会保障部教材办公室.数控机床编程与操作.中国劳动和社会保障部出版社.2000年

[2]田美丽主编.CAD/CAM应用技术.大连理工大学出版社.2006年

[3]吕修海,周玮主编.CAD/CAM应用基础.北京大学出版社.2007年

[4]沈建峰,朱勤慧主编.数控加工生产实例.化工出版社.2007年

[5]杨建明主编.数控加工工艺与编程.北京理工大学出版社.2006年

机械设计与加工的误差分析 篇8

随着社会的发展, 人们对机械产品的精度要求越来越高, 而降低机械产品的加工误差是提高产品质量和性能的直接途径。在实际的工业生产中, 每个零件的生产都是由各种类型的机床连续生产完成的, 又因为各个零件的尺寸、形状、规格和技术要求都不相同, 所以在加工过程中难免会出现各种类型的误差。如何降低这些影响产品质量与性能的误差呢?本文将从机械设计和加工两个方面对如何降低误差进行研究。

2 机械设计与加工的误差分析及降低措施

2.1 机械设计与加工的误差分析概述

一个零件从设计到加工直至成型要经过三个阶段, 第一个阶段是机械设计阶段:一个零件的设计不仅仅是形状的设计, 还要考虑使用什么样的材料, 如何进行加工, 加工过程中会产生什么样的变化等等, 这些都影响着零件的误差;第二个阶段是机械加工阶段:加工过程是产生误差的最主要过程, 影响零件误差的因素有加工设备误差, 加工工艺误差, 测量误差等;第三个阶段是检测阶段:零件完成后要进行质检, 不合格的产品将进行报废处理, 检测的工具、检测方法和检测人员的素质都影响着零件的误差。

2.2 机械设计的误差分析

在机械设计过程中, 要考虑到零件的误差, 为了降低零件的误差, 在机械设计过程中需要注意三个方面的问题:首先是机械零件的材料选择问题, 机械零件的材料要满足其使用性能、工艺性能和经济性能;其次要选择合适的加工方法, 加工方法的不同, 机械零件的物理性能也不一样, 比如零件的毛胚是采用铸造, 还是锻造, 采用何种热处理方式, 这些都将影响机械零件的加工误差和机械的内应力, 最终影响机械零件的使用性能;再次要考虑零件的可加工性, 将零件的形状设计成易于加工的类型, 将精度要求高的位置与精度要求低的位置区分开, 使零件在满足要求的情况下尽可能的降低产生误差的可能。总体来说, 设计与加工是相辅相成的, 必须结合零件的加工工艺区设计, 绝不能脱离加工单纯去设计, 那样设计出来的零件必然是造价高且无实用意义的模型。

2.3 机械加工的误差分析

虽然机械设计中会产生一小部分因各种原因造成的误差, 但最主要的误差来源是机械加工, 机械设计可以通过形状等的改变对加工误差进行一定程度上的补偿, 下面本文对机械加工中的误差产生的几个主要原因进行分析:

2.3.1 机床自身运转的制造误差

机床本身也是一种机械, 其性能随着使用寿命的增长会产生一些误差, 主要包括主轴回转误差、导轨的位置误差、传动链的传递误差, 其中主轴的回转误差是指主轴的实际回转轴线与其理论回转轴线之间的变动所产生的误差, 对回转件的加工精度起到很大的影响, 零件的同轴度、挠度、圆跳动等都受到很大的影响;导轨的位置误差来源于两个方面, 一是导轨的安装误差, 二是导轨自身的制造误差和长时间使用的变形误差, 导轨的位置是机床运转的基本依据, 其位置误差极大的影响着零件的加工;传动链是整个机床运转的能量传递体系, 传动出现误差将影响机器的相对运转, 链条与机器传动件之间的摩擦等, 也是影响机械加工的主要误差原因之一。

2.3.2 机床用具的误差

机床的用具分为两种, 一种是刀具, 刀具在使用过程中不可避免的出现自身的磨损, 从而导致零件出现误差, 不同的机床使用的刀具不一样, 对零件的误差造成的影响也不一样, 总体来说, 一般的刀具对机械加工的误差是极小的, 另一种是夹具, 机床夹具是机械加工的必须辅助设备, 主要用于控制刀具、零件和机床的位置, 所以它产生的误差要远远大于刀具。

2.3.3 机械加工过程中的定位误差

机械加工中的定位误差主要出现在基准点不重合和定位副本身存在误差两个方面。在机械零件加工过程中, 必须有精准的基准点, 一般与设计中的基准点重合, 若选用的基准点与设计基准点不一致, 就会产生较大的误差;定位副是工件的基准面与夹具的定位面组成, 若夹具的定位面制造不精确或粘有杂物, 就会产生较早的制造误差。

2.3.4 加工过程中的系统误差

在机械加工过程中, 如果工件材料的刚度低于机床或机床用具的刚度, 工件就会因为切削力的作用而变形, 从而导致误差。这种误差是可以避免的, 机械设计人员应该一开始就考虑到, 对加工工艺进行一定的限制。

2.4 降低误差的措施

要降低零件的误差需要从三个方面着手:一是减少加工中的直接误差, 对机械加工中可能出现的误差进行削弱或消除, 可以在设计时对这部分误差进行考虑, 或者加工时选择合适的机床和夹具;二是对避免不了的误差进行补偿, 即根据已知的误差量, 通过添加原料或加工尺寸留下余量 (原本30mm的尺寸按31mm加工) 等对误差进行弥补。三是对产生误差的零件进行分组使用, 这种误差处理方法较为简单, 也较为经济, 这种方法的原理是对已经加工好的半成品或成品, 将大的误差分为较细微的小的误差段, 根据这些小的误差段对零件进行匹配或进一步的加工, 如加过误差偏大的销就要配一个误差偏大的销孔进行匹配。

除了这些产生误差的因素外, 还有许多其它的因素 (如人为操作因素) 以及相应的措施, 本文因为篇幅关系就不在此一一介绍了。

3 结束语

在机械设计和加工中, 误差是不可避免的一种现象, 然而误差却可以降低或削弱, 本文通过对机械设计与加工中的误差产生的原因进行详细的分析, 提出了相应的预防措施, 或通过设计时进行避免、或加工时进行补偿、或产生误差后进行分组处理, 为提高零件的精度提供了有效的借鉴。

摘要：在机械设计与加工的过程中, 误差是影响产品质量的主要因素, 因此对误差产生的原因和可以采取的措施进行分析显得十分必要, 文章通过对机械在加工过程中的变化规律的分析, 提出了在机械设计和加工中采取合理的措施降低误差。

关键词：机械设计,加工,误差分析,措施

参考文献

[1]冯义连.浅析影响机械零件加工精度的主要因素[J].科教文汇, 2008 (9) :262-264.

[2]翟道美, 易广斌.影响机械工程加工精度的因素分析[J].黑龙江科技信息, 2009 (05) .

数控编程造成零件加工误差的研究 篇9

1 影响数控加工精度的因素

提高数控机床加工精度, 就是要有效的抑制或消除机床的加工误差, 影响其加工精度的因素较多, 有:编程时数学的近似, 插补时的近似逼近, 控制算法, 检测装置, 机床几何误差, 刀具和对刀误差, 工件定位误差, 热和力造成的变形等。有些是机床本身决定的, 如测量系统、机床几何精度等。有些是可以采取措施避免的, 如:编程时的数学近似、插补时的近似逼近、机床间隙、受力变形和热因素等。

数控机床加工与普通机床相比, 工件的加工精度不仅与加工过程有关, 而且与加工前编程阶段紧密相关。由于程序控制原理自身的原因, 编程误差不可避免。在编程阶段, 图纸上的信息转换为对于控制数控机床可以接受的形式, 这时会产生近似运算误差、插补误差、尺寸圆整误差、积累误差、理论与实际刀具运动轨迹之间的误差等。编程误差的大小与所用数控机床的脉冲当量有一定的关系。在编程过程中, 只要针对这几种误差的一种或几种采取相应的措施, 数控机床的编程误差都会相应减小。

2 编程误差形成的原因及减少编程误差的方法

2.1 近似运算误差

近似运算误差是由于采用近似算法逼近零件轮廓形状时而产生的误差。在使用数控机床加工各种曲线时, 当构成零件轮廓曲线的几何要素与数控装置的插补功能不一致时, 只能用数控装置具备的插补功能近似地去逼近零件轮廓曲线, 通常是将曲线分成许多小段, 每小段用直线段或圆弧段去替代, 这样形成的轮廓不可能准确地达到图纸要求的轮廓形状, 而只是逼近它。由此而产生的误差称为近似计算误差。已知工件轮廓形状方程, 编程数学处理后程序规定的轮廓形状与方程描述轮廓形状之间的逼近误差值L取决于曲线分割中分割弦的长度K。当用只具备直线插补功能的数控机床加工圆弧时, 偏差L即为近似运算误差。为了使偏差L位于允许的范围内, 圆弧线段必须划分为几个彼此相等的线段。这种分割的节距K称为近似步距或插补间隔。在这种近似运算中, 程序形成的实际轮廓相对理论轮廓的偏差大小L取决于曲线分割中分割弦的长度K。

当用具备直线和圆弧插补功能的数控机床加工椭圆和抛物线等非圆曲线轮廓时, 一般要求近似运算误差不能大于零件加工公差的10%, 该项误差是纯粹的几何量, 可以通过减小插补间隔即增加插补线段来减小它。

近似运算误差是用直线或圆弧逼近零件轮廓时产生的误差, 又称逼近误差, 它出现在用直线段或圆弧段直接逼近轮廓的情况及由样条函数拟合曲线时, 此时亦称拟合误差。因拟合误差往往难以确定。由于划分小段较多, 往往给程序设计带来一定的困难。现在实际应用中大多采用的方法是将曲线按一定的步长“等距”的分割成许多小段, 每小段用直线段替代, 由小直线段组成的折线逼近曲线。

2.2 插补误差

在数控机床加工零件的过程中, 为了加工出要求的轮廓形状, 必须进行插补运算处理。所谓插补就是根据零件轮廓的形状, 结合精度和工艺等方面的要求, 在已知的特征点之间插入一些中间点的过程, 即“数据点的密化过程”。中间点的插入是根据一定的算法由数控系统软件或硬件自动完成的, 以此来协调控制各坐标轴的运动轨迹。在插补过程中, 由于插入的中间点经常处在理论轮廓之外, 而导致加工出的实际轮廓与理论轮廓不一致, 由此产生插补误差。插补运算有逐点比较法、数字积分法、矢量法和比较积分法等多种。

在经济型数控机床上加工工件, 倾斜直线是通过刀具沿平面上两个坐标轴方向走折线而形成, 这样造成工件表面呈锯齿状而形成插补误差。它是由许多因素决定的, 如机床分辨率的大小、脉冲从数控装置送出的不均匀性、控制系统的动态特性、插补器的形式及插补运算方法等。要减小插补误差, 就要针对上述各种因素采取相应措施。

(1) 插补运动的实际轨迹始终不可能与其理想轨迹完全相同, 插补点一般也不会落到理想轨迹上。

(2) 因为数控系统所进行的插补运算, 是以最小设定单位 (一般为一个脉冲) 为插补单位的, 所以实际终点与理想终点的误差, 一般不大于半个脉冲。

(3) 只要使数控系统规定的脉冲当量越小, 插补运动的实际轨迹就越接近理想轨迹, 加工精度也就越高。

2.3 尺寸圆整误差

用步进电机控制的经济型数控机床加工时, 脉冲当量决定直线位移量最小值。编程时要按零件图纸尺寸要求, 将尺寸参数转换成控制脉冲个数。尺寸的最小单位是脉冲当量值, 脉冲当量值决定了机床可能加工的精度界限。零件的尺寸在处理时只能圆整到一个脉冲当量值, 而造成编程时的圆整误差, 该误差影响加工零件的尺寸精度。

编制程序时, 应正确处理零件图上的尺寸标注, 如标注的是非对称尺寸, 则要变换为对称尺寸来编程, 否则可能会由于工艺系统的误差而导致加工的零件表面尺寸超差。如:零件图上标注为100+0.05/0, 则必须变换成100.025±0.025, 以100.025作为编程尺寸来编制程序, 这时, 如工艺系统稳定又不存在其他系统误差, 则可保证加工零件的实际尺寸分布中心与公差带中心重合, 提高零件的合格率。在数控编程中, 进行数据处理时, 将脉冲值中小于一个脉冲当量的数值用四舍五入的方法圆整成整数脉冲值时所产生的误差, 称为圆整误差。圆整误差的值不超过脉冲当量的一半, 因此, 减小圆整误差的方法是提高数控机床的分辨率, 即减小数控机床的脉冲当量值。

2.4 积累误差

数控机床编程时每一个程序段都有可能产生一个脉冲当量误差, 经过积累的误差值可达到0.1以上, 这个是不容忽视的。

相对编程是以刀尖所在位置为坐标原点, 刀尖以相对坐标原点位移的距离来编程的。就是说, 相对编程的坐标原点经常在变换, 运行是以现刀尖点为基准控制位移的, 那么连续位移时, 则累积误差较大。而绝对编程在加工的全过程中, 均可相对统一的基准点, 即坐标原点, 所以累积误差较小。

根据数控车削加工的特点, 工件径向尺寸的精度要求比轴向尺寸精度高, 所以, 在编制程序时, 径向尺寸最好采用绝对编程, 考虑到加工时的方便, 轴向尺寸可采用相对编程, 为保证工件的某些相对尺寸, 按照工艺的要求, 需进行相对编程和绝对编程的灵活运用。

合适的加工路线也是提高加工精度的重要保障, 刀具的切向切入和切向切出是始终要坚持的一个原则。另外, 在钻孔、镗孔时要正确考虑刀具的引入长度和超出长度, 特别是在数控车床上车削螺纹时, 要有合适大小的引入长度和超出长度, 这样才能避免在进给机构加速或减速阶段进行切削, 保证主轴转速和螺距之间的速比关系。一般引入行程σ取2~5mm, 螺纹精度要求高时取大值, 超越行程一般取σ的1/4。

2.5 刀具运动轨迹误差

数控车床在加工零件时, 应先根据被加工零件的要求编制计算机程序, 然后输入计算机, 最后才能进行零件加工。理论上, 编制的加工程序只要能够使车刀运动轨迹与被加工零件的形状吻合, 就能加工出合格的零件。但在实际中, 尤其是在加工带有锥面或圆弧面零件时, 往往相差很大。在车削加工中, 只有当车刀刀尖圆弧半径为零时, 加工出的零件表面母线才与车刀的轨迹一致。但实际中车刀刀尖的圆弧半径一般都不为零, 有时, 为了提高车刀刀尖的强度和耐磨性, 反而还采用较大的刀尖圆弧半径。

不具备刀具半径补偿功能的数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀的, 使刀尖位置与程序中的起刀点 (换刀点) 重合。如果按假想刀尖编程加工半径为凸凹圆弧时, 会产生欠切现象。不具备刀具半径补偿功能的数控系统, 除按假想刀尖轨迹编程外, 还可按刀心轨迹编程。

用假想刀尖轨迹和刀心轨迹编程方法的共同缺点是:编程前要进行大量的数学处理且当刀具磨损了卸下来重新磨锋或者更换新的刀具;不管采用哪种办法, 刀具其具体数据 (半径值或长度值) 均会发生变化, 需重新计算编程参数、重新编程, 否则会产生加工误差。

在车床上加工零件时, 零件被加工表面母线与车刀刀尖圆弧的切点为车刀在被加工零件上的成型点。减小该项误差的方法是, 尽可能使刀具圆头形状规则, 并尽量减小刀具刃磨半径的测量误差。

在实际加工中, 一般数控装置都有刀具半径补偿功能, 为编制程序提供了方便。有刀具半径补偿功能的数控系统, 编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹, 只要按零件轮廓编程, 使用刀具半径补偿功能指令, 并在控制面板上手工输入刀具半径, 数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹, 并按刀具中心轨迹运动, 即执行刀具半径补偿后, 刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值, 从而加工出所要求的工件轮廓。另外, 在零件加工过程中, 刀具由于磨损而使其半径变小, 造成工件误差超出其工件公差, 也能通过刀具半径补偿功能予以补偿。当需要更换刀具时可以用新刀具的半径值作为刀补值代替原有程序的刀补值进行加工。由于刀补值的改变适应了刀具的变化, 在不改变原有程序的情况下可满足其加工要求。

编程人员还可在未知实际使用刀具尺寸的情况下, 先假定一刀具尺寸来进行编程, 对于半径补偿可用实际刀具半径代替假设刀具半径;对于长度补偿, 将实际使用刀具的长度与假定值之差输入到数控系统的存储器中即可。这就减小了编程工作量和编程误差。目前的数控机床均具有刀具补偿功能, 编程者在程序中给出刀补的指令及偏置号, 使数控程序与刀具形状和刀具尺寸无关。

当使用不同类型及规格的刀具或刀具磨损时可在程序重新用刀具长度补偿指令补偿刀具尺寸的变化, 而不必重新调整刀具和编程

3 结语

在实际工作中, 针对零件的不同特点, 考虑所使用的数控系统不同, 采用灵活多样的编程方法是很有必要的。数控机床突出特点之一是零件的加工精度不仅在加工过程中形成, 而且在加工前编程阶段就已形成, 编程阶段的误差是不可避免的。因此, 在应用数控机床进行机械零件加工时, 要充分地考虑工艺问题、编程方法对零件加工精度的影响, 这对提高数控机床的加工精度具有重要意义。

参考文献

[1]杜家熙李颖主编.数控机床编程与结构.中国国际商务出版社, 2003 (7) .

[2]张超英主编.数控车床.北京.化学工业出版社, 2004 (2) .

[3]唐正清.试析数控编程及应注意的几个问题.北京.北京工业职业技术学院, 2005 (1) .

[4]杨有亮.刀具几何参数对编制数控车床加工程序的影响.汽车技术, 1995 (1) .

[5]房长隆.数控加工中编程误差的分析.黑龙江纺织, 2004 (9) .

机械加工中的误差分析 篇10

一、工件与刀具相对运动 时的几何轨迹误差

( 1) 近似的成形运动和近似的刀刃形状所产生的加工误差。在某些情况下,按原理准确地加工无法制造零件, 这样将使设备的结构或刀具的外形复杂化,制造很困难,用近似的加工方法, 不但可以简化机床或刀具的结构,且能提高生产率,使加工过程更经济。所以我们常常在满足零件技术要求的情况下,采取近似方法进行加工,既然是近似,就必然存在误差。

( 2) 机床、夹具、刀具的制造误差以及机床、夹具、刀具的磨损影响工件尺寸和形状精度。机床、夹具、刀具本身与其他机械加工的产品一样,只能按一定的精度制造出来,在使用过程中还有磨损,致使原有的精度逐渐降低。机床、夹具、刀具本身的误差会影响切削运动的几何轨迹,进而影响加工零件的几何精度。

( 3) 机床调整方面的误差。机械加工各工序都要进行机床的调整。例如: 在卧式镗床上镗箱体孔时,要进行夹具在工作台上的安装调整,镗床主轴的高度调整,后支承与主轴的同轴度调整,工作台纵向、横向移动的调整和进给行程的调整,以及刀刃在镗杆上伸出长度的调整等。而这些调整都会产生误差影响零件的精度。

( 4) 工件装夹产生的误差。工件装夹到夹具内时,由定位和加紧过程引起的误差会影响加工表面的位置精度。

二、切削过程物理因素的 误差

( 1) 切削力和其他作用力引起的误差。刀具对工件进行切削时,产生的切削力会使工件、刀具、机床以及夹具产生弹性变形,因此,会造成加工误差。此外还有加紧力、离心力、重力等引起的误差。

( 2) 切削热和其他热源使刀具和工件的相对位置产生误差。在金属切削加工过程中,工艺系统的温度会产生复杂的变化,这是该系统所产生的切削热、摩擦热以及阳光和供暖设备的辐射热而引起的。工艺系统中,机床、刀具、夹具、工件的结构一般都比较复杂,所以热的传递和分布就比较复杂。温度的变化会引起工件体积的变化,并造成切深和切削力的改变。也就是说: 温度的变化将导致工艺系统中各元件间正确的相对位置的改变,使刀具与工件的相对位置和切削运动产生误差。

三、加工后的误差

( 1) 工件内应力引起的误差。内应力是指在没有外力作用下或去除外力后存在于工件材料内的应力,应力通常处于平稳状态,并在外观上无任何表现。当切削加工完毕后,毛坯原来内应力的平衡状态即被破坏,因此就会产生重新平衡或应力消减,这样就使工件产生变形而造成误差。例如: 因工件各部分受热不均匀或受热后冷却速度不同而产生局部的塑性变形,工件材料金相组织的变化不均匀引起的内应力,都能影响工件的加工精度。

( 2) 测量误差。工件加工后能否达到预定的加工精度必须用测量结果来加以鉴别。为防止废品产生,首先在调整机床时,必须以测量结果为依据,测量误差就直接影响调整精度。前道工序加工后测量的误差将直接影响工件的后道工序的加工精度。工件加工后的测量 误差则直接影响工件精度的评定。测量误差产生的原因很多,例如: 量具本身的制造误差和使用中的磨损; 在测量过程中,温度发生变化或量具与工件的温度有差别; 量具与工件的相对位置不正确; 量具在测量过程中用力不一致以及测量者的经验、技能等主观因素。

加工误差 篇11

关键词：数控机床位置误差误差补偿

1.前言

现代制造技术发展趋势可归纳为两个方面：一是以提高效率为主的自动化，即通过计算机参与整个制造过程的信息处理与控制，提高自动化程度，提高生产率，缩短产品的制造周期。二是以提高精度为主的精密化，通过现代测控手段实现超精密加工及检测。提高数控机床的加工精度有两种基本方法：误差预防法和误差补偿法。误差预防法有局限性，很多误差不能通过改进设计和制造工艺来减少和消除。误差补偿方法是通过分析影响加工精度的不同误差来源，对机械系統误差进行修正，反向补偿，从而提高机械加工精度。

2.加工中心位置误差检测及补偿

2.1误差补偿软件补偿

（1）位置误差检测

以三轴立式加工中心（型号VMC-850FANUC系统）为例说明，使用HP5528A双频激光干涉仪进行位置误差测定。反射镜安放在机床工作台上，透射镜安放机床主轴上，使反射镜和透射镜保持在同一高度，调整激光头使其与反射镜及透射镜保持在同一直线和同一高度，接通激光头的电源，预热5分钟后，调整光路使反射光几乎全部进入激光头的入口。

误差测量和误差补偿要进行三个线性轴：X轴、Y轴、Z轴，轴转不包括在内。测量和补偿的工作行程为：X=750mm，Y=500mm，Z=450mm。XYZ三轴分别检测25个点，相邻两点之间的距离：X轴30mm、Y轴20mm和Z轴18mm。

将各个参数输入控制用电脑中，在提示检测开始后，即可运行机床进行检测。检测要求温度环境在15°-20℃范围（检测时，室内温度为23℃），在不考虑温差的影响下，检测XYZ三轴的正向运动和反向运动的位置误差。

（2）位置误差补偿前后分析

测量结束后将采集数据，计算两个运动方向的误差平均值用于误差补偿量。将计算出误差补偿值，通过控制用电脑传送给数控机床控制器，数控系统能够在补偿比例因子范围内将偏移误差值进行位置修正来完成位置误差的补偿。

位置误差补偿前后可根据检测数据对比。根据数控机床检测标准，对数控加工中心补偿前后位置误差检测结果进行评定：

表1补偿前机床检测数据表（μm）

轴定位精度平均位置误差重复定位误差平均反向偏差

X24.7320.123.471.28

Y13.5211.492.552.31

Z37.2831.763.721.03

表2补偿后机床检测数据表（μm）

轴定位精度平均位置误差重复定位误差平均反向偏差

X1.981.560.540.35

Y1.351.210.630.46

Z2.231.840.510.33

从上述结果分析可以看出，数控机床通过位置误差补偿，其位置精度提高了一个数量级，X轴的位置误差从20.12μm减小到1.56μm，Y轴的位置误差从11.49μm减小到1.21μm，Z轴的位置误差从31.73μm减小到1.84μm，数控机床的性能大大的得以改善。

2.2数控系统参数补偿

下面研究利用激光干涉仪检测数控机床位置误差，再通过数控机床的系统参数进行补偿。

（1）任意一点的定位误差的补偿

由于机床在某一局部位置高频往复运动，致使丝杆在该位置磨损较快，使机床一定行程范围内产生位置误差，这就要通过点对点的误差补偿来消除位置误差。

1）获误差补偿值前

在用双频干涉仪检测误差前：1）首先使机床回零即回机械原点；2）查看机床的补偿间隙即步距长（步骤：MDI方式→按键【SYSTEM】→软键参数→搜索3624#参数）：FANUC系统的X、Y、Z轴步距长为15000μm即15mm。）；3）根据机床的补偿步长计算机床有多少补偿点，且记录每个点的行程范围（如第三点的行程范围是30～45mm）。

2）检测

检测X、Y、Z轴的定位误差：分别移动各坐标轴，对比机床显示器与干涉仪显示的数据。如机床从坐标点（210，50，300）移动到坐标点（225，50，300），X轴移动了一个步长，机床显示器显示15mm，与干涉仪显示的数值之差。

3）获误差补偿值后

计算获得位置误差补偿值后：1）在参数中查找到X、Y、Z轴的补偿起点位置（步骤：MDI方式→按键【SYSTEM】→软键参数→搜索3620#参数）；2）通过检测各轴具体的行程范围，要补偿到哪个点上；3）进行补偿（步骤：MDI方式→按键【SYSTEM】→软键→软键间距）；4）找到要补偿的位置进行补偿，如上述机床从坐标点（210，50，300）移动到坐标点（225，50，300），计算的差值补偿到机床第15个补偿点上。如果点的位置不对，会使机床位置精度越补越差。

（2）反向间隙误差的补偿

如果机床在整个有效行程范围内有位置误差，就可以通过反向间隙误差的补偿方法来消除位置误差。

1）切削进给（G01）间隙误差补偿

在MDI方式下，运行一句程序，用G01指令使机床X轴（Y轴或Z轴）移动一段距离，与激光干涉仪记录的值之差值就是反向间隙误差。把检测得到的误差输入系统参数补偿中（步骤：MDI方式→按键【SYSTEM】→软键参数→搜索1851#参数）。

2）快速进给（G00）间隙误差补偿

在MDI方式下，运行一句程序，用G00指令使机床X轴（Y轴或Z轴）移动一段距离，与激光干涉仪记录的值之差值就是反向间隙误差。把检测得到的误差输入系统参数补偿中（步骤：MDI方式→按键【SYSTEM】→软键参数→搜索1852#参数）。

以三轴加工中心的切削进给（G01）间隙误差补偿为例进行说明：

例：用铝合金50×50×30mm的方料，加工一个40×40×15mm方形的台阶。

运行加工程序，加工完后，经检测尺寸为39.98×40×15mm。测量X方向的尺寸为？39.98mm，Y、Z方向的尺寸误差基本为零，X方向的尺寸小0.02mm。

①用双频激光干涉仪检测X轴：在MDI方式下运行程序G91G01X40.0F100（在任意位置沿X轴移动40mm）。

双频激光干涉仪显示为39.9803mm，误差：40-39.9803≈0.02mm。证明X轴存在反向间隙。

机床参数中原始数据为：X→5μm。

②参数补偿，X轴补偿0.02mm即20？m后的数据为：X→25μm。

③重新用铝合金60×60×30mm的方料，加工50×45×12mm方形台阶，经检测后，其XYZ三轴误差为零，误差补偿成功。

3.小结

在准确掌握三轴数控加工中心机床几何误差的基础上，研究利用双频激光干涉仪检测数控机床位置误差，再通过补偿软件或数控机床的系统参数进行补偿。实践表明，经过误差补偿，数控机床的加工精度可以明显提高，在工程实际中可以广泛应用。

参考文献：

[1]王华峰.加工中心机床位置误差检测及补偿技术研究与应用，2009，11：35-36.

[2]李海清.数控机床几何误差研究，中国集体经济，2011，1.

机械加工中的误差分析 篇12

一、误差的分类

在机械加工时, 机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的系统, 称之为工艺系统。切削加工过程中, 决定加工表面几何形状、尺寸和相互位置的工艺系统各环节间, 相对位置产生偏移的各种因素则称为原始误差。一部分原始误差与工艺系统本身的初始状态有关;一部分原始误差与切削过程有关。这两部分误差又受环境条件、操作者技术水平等诸因素的影响。

(一) 与工艺系统本身初始状态有关的主要原始误差

(1) 原理误差, 即加工方法原理上存在的误差。

(2) 工艺系统几何误差, 它可归纳为两类:一类是工件与刀具的相对位置在静态下已存在的误差, 如刀具、夹具的制造误差与磨损, 调整误差和工件的定位误差等;另一类是工件与刀具的相对位置在运动状态下存在的误差, 如机床的制造、安装误差与磨损。主要包括机床主轴的回转误差、导轨的导向误差、传动链的传动误差等。[1]

(二) 与切削过程有关的原始误差

(1) 工艺系统力效应引起的变形, 如工艺系统受力变形、工件内应力的产生和消失而引起的变形等。

(2) 工艺系统热效应引起的变形, 如机床、刀具、工件的热变形等。

另外, 环境温度、测量方法以及操作者的技术水平和精神状态等, 都对加工精度有影响。

二、引起加工误差的工艺因素

机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。符合程度越高, 精度越高。生产中, 加工精度的高低常用加工误差的大小来表示。加工精度越高, 则加工误差越小;反之越大。[2]在机械加工中, 由机床、夹具、工件和刀具组成一个工艺系统。此工艺系统在一定条件下由工人来操作或自动地循环运行来加工工件。因此, 有多方面的因素对此系统产生影响。引起加工误差, 归纳起来有以下几方面的因素:

(1) 加工原理误差。是由于采用了近似的加工原理 (如近似的刀具或近似的加工运动) 而造成的误差。

(2) 安装误差。是指工件定位、夹紧时所产生的误差。

(3) 工艺系统的几何误差。是指机床、刀具和夹具本身在制造时所产生的误差, 以及使用中产生的磨损和调整误差。

(4) 工艺系统的受力变形。机床、夹具、工件和刀具在受切削力、传动力、离心力、夹紧力、惯性力和内应力等作用力下会产生变形, 从而破坏了已调整好的工艺系统各组成部分的相对位置关系, 导致了加工误差的产生。

(5) 工艺系统的受热变形。在加工过程中, 由于受切削热、摩擦热以及工作场地周围热源的影响, 工艺系统的温度会产生复杂的变化, 工艺系统会发生变形, 改变了系统中各组成部分的正确相对位置, 导致了加工误差的产生。[3]

(6) 调整误差。在机械加工的每一工序中, 总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确, 因而产生调整误差。

(7) 测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时, 由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素 (温度、接触力) 都直接影响测量精度。

三、加工误差的统计分析方法

前面对产生加工误差的主要因素分别进行了分析, 但在实际加工中, 影响加工精度的因素往往是错综复杂的, 仅用单因素分析法是不够的, 而要利用统计分析方法进行综合分析, 才能较全面地找出产生误差的原因, 掌握其变化的基本规律, 进而采取相应的解决措施。

常用的统计分析方法有:

1、分布曲线法

以实际加工出来的工件尺寸X (实际上是一段很小的尺寸间隔) 为横坐标, 以工件的频率y (频数与这批工件总数之比) 为纵坐标, 就可得出该工序工件尺寸的实际分布图直方图。再由直方图的各矩形顶端的中心连成一光滑的曲线, 即实际分布曲线。

2、正态分布曲线

当一批工件总数极多时, 零件又是在正常的加工状态下进行, 没有特殊或意外的因素影响, 如加工中刀具突然崩刃等, 则这条分布曲线将接近正态分布曲线。因此, 在生产中, 常用正态分布曲线代替实际分布曲线。

(1) 点图分析法的应用

在点图上作出中心线和控制线后, 就可根据图中点的分布情况来判断工艺过程是否稳定。因此在质量管理中广泛应用。点图上点子的波动有两种不同的情况, 第一种情况只有随机性波动, 其特点是波动的幅值一般不大, 而引起这种随机性波动的原因往往很多, 有时甚至无法知道, 有时即使知道也无法或不值得去控制它们, 这种情况为正常波动, 说明该工艺过程是稳定的。第二种情况是点图具有明显的上升或下降倾向, 或出现幅度很大的波动, 称这种情况为异常波动, 说明该工艺过程是不稳定的。X点图中的第20点, 如超出了下控制线, 说明工艺过程发生了异常变化, 可能有不合格品出现。一旦出现异常波动, 就要及时寻找原因, 消除产生不稳定的因素。

(2) 点图分析法的特点

所采用的样本为顺序小样本, 可以看出变值系统误差和随机综合误差的变化趋势, 因而能在工艺过程中及时提供控制工艺过程的信息;计算简单, 图形直观。因此在质量管理中广泛应用。

四、减少误差、提高加工精度的措施

在对某一特定条件下的加工误差进行分析时, 首先要列举出误差源, 即原始误差, 不仅要了解所有误差因素, 而且要对每一误差的数值和方向定量化;其次要研究原始误差到零件加工误差之间的数量转换关系, 常为误差遗传和误差复映关系。最后, 用各种测量手段实测出零件的误差值, 根据统计分析, 判断误差性质, 找出其中规律, 采取一定的工艺措施消除或减少加工误差。尽管减少或消除加工误差的措施有很多种, 但从技术上可分为两大类, 即误差预防和误差补偿。

1、误差预防

是指减少误差源或改变误差源至加工误差之间的数量转变关系。常用的方法有:直接减少原始误差法、误差转移法、采用先进工艺和设备法、误差分组法、就地加工法和误差平均法等。实践与分析表明, 精度要求高于某一程度后, 利用误差预防技术来提高加工精度所花费的成本将成指数增长。

2、误差补偿

在现成的表现误差条件下, 通过分析、测量, 建立数学模型, 以这些信息为依据, 人为地在系统中引入一个附加的误差源, 使之与系统中现存的表现误差相抵消, 以减少或消除零件的加工误差。从提高加工精度考虑, 在现有工艺系统条件下, 误差补偿技术是一种行之有效的方法, 特别是借助微型计算机辅助技术, 可达到更好的效果。

3、加工误差分析实例

磨削加工一批零件, 其直径尺寸为□