机械加工中精度的控制

机械加工中精度的控制（共12篇）

机械加工中精度的控制 篇1

在社会经济以及工业改革飞速发展的今天, 机械加工所扮演的角色已经越来越重要了, 而我国的机械加工也取得了很大的进步, 不仅质量得到了极大的提升, 在生产规模上也大大的扩展了。而随着工业化进程的发展, 对于机械加工的精度问题也越来越重视, 因此, 一定要加强在机械加工中对精度的控制。在机械加工的过程中, 对于精度的控制问题必须十分重视, 并且针对出现的问题采取合理的技术措施解决。

1 机械加工的内容以及影响因素

1.1 机械加工的内容

在我国的机械加工中, 对于机械加工的精度有着明确的定义, 它指的是专业的技术人员在零件加工完成以后, 利用仪器对零件的位置、形状、尺寸以及相关的数据进行检测, 从而确定零件的符合程度。一般来说, 对机械加工精度造成影响的主要因素是机械加工中产生的各种误差, 技术加工的操作人员以及技术单位必须对此问题十分重视。在机械加工中对于精度的控制以及把握与机械加工的误差问题相比, 有着十分明显的联系。机械加工的误差主要是通过形状、尺寸以及位置来体现的, 它是通过利用对机械尺寸的控制来达到控制机械加工精度的目的, 在保证机械加工的表层质量的时候, 将机械加工的尺寸误差控制在一个合理的范围之内。在机械加工的过程中, 由于受到基准以及加工表层的影响, 会造成零件位置的偏差, 因此, 对于机械加工的垂直度、同轴度、位置度以及平行度, 一定要严格的进行控制。

1.2 影响机械加工精度的因素

在机械生产加工的过程中, 对于各种生产技术以及生产工艺有着严格的要求, 从而达到减少甚至消除机械加工技术误差的目的。而在机械加工中主轴回转之间的误差是影响精度的重要因素。在现代的机械生产加工的过程中, 由于主轴回转的问题所造成的误差是十分明显的, 在高科技以及高精度的产品中有着更加明显的体现, 这也是对加工造成影响的重要因素。对于因此产生的误差, 可以通过加工和改造机械来降低因此造成的误差。除此之外, 还可以采用精度较高的轴承, 这样也可以明显的降低因此产生的误差。

除了主轴回转造成的误差外, 由于夹具以及刀具的问题而产生的误差也是不容忽视的。由于生产的要求, 机械加工的企业会对夹具以及刀具的尺寸、种类和型号进行一定程度上的翻新, 这就会对机械加工的精度造成更大的影响。而在实际的加工过程中, 使用的夹具以及刀具尺寸都是固定的, 这就使得在生产加工的过程中不能调节夹具以及刀具的尺寸。这就会造成在技术参数以及作业环境改变的情况下, 使得机械加工产生一定的误差流程。此外, 由于使用以及安装夹具、刀具的流程, 会使夹具以及刀具的位置发生改变, 从而造成误差的出现。当然, 切削力也会对机械加工产生一定的影响, 从而造成误差的产生, 最终会对机械加工的精度。由于受到外界环境以及温度的影响, 机械加工的部件很容易会对切削力产生影响。而更大的精度误差则是由工艺系统的局部改变以及整体发生形变的原因引起的。而如果在机械的生产加工过程中, 受到加紧度方向的改变以及零件刚度不够的影响, 会造成机械加工零件的变形, 使得机械加工产生许多的误差, 进而影响机械加工的精度控制。

2 控制机械加工精度的技术措施

2.1 强化原始误差分析

在机械的生产加工过程中, 对于加工精度的问题必须严格的进行控制, 全面的考虑精度问题, 因此必须要大大提高各个零件的加工精度, 从而达到提升整个机械设备的精度。而原始误差在机械加工的过程中, 对机械加工的质量起着重要的保障作用。对于机械元件, 要按照相关规定的要求, 按照材质、种类、型号、尺寸以及用途来进行分类, 进而制定一定的精度范围, 并且将加工的零件精度误差控制在这个范围之内。对于技术工作人员来说, 要对机械加工中所产生的误差确定一个合理的范围, 并且对夹具以及刀具进行合理的调整, 从而将误差控制在这个合理的范围之内, 最终在最大程度上降低零件的误差。只有控制住机械加工中的误差, 才能在最大程度上实现对机械加工的精度控制, 从而达到提高机械加工精度的目的。

2.2 补偿误差法

补偿误差法指的是在零件完成以后, 利用加工的手段来实现误差补偿, 从而实现减少零件加工中存在的误差的目的。在解决工艺的刚度问题时, 补偿误差法是一个非常重要的技术措施。主要的原理是通过制造新的误差来对原始的误差进行补偿, 从而达到提高机械加工中的精度控制水平。补偿误差法是降低机械加工误差的重要手段, 在国际国内的实际中有着很广泛地应用。在国内的规定中, 一般用负数来表示原始的误差, 而进行补偿的误差则规定为正数, 这样当原始误差与补偿误差的和越接近零的时候, 机械加工的误差也就越小。

当然, 减少误差提高精度控制的方法不仅这两种, 转移误差法也是一种比较常用的减少误差的方法。因此, 在实际的生产过程中, 要根据不同的情况, 合理的选择减少误差的方法, 从而实现最好的精度控制, 促进机械加工的持续稳定发展。

3 结语

现代工业发展的重要指标之一就是机械加工的精度控制, 因为它在企业的发展过程中起着至关重要的作用, 直接影响着机械加工的质量。机械加工的精度不仅仅直接影响着工业的精度控制, 还是提升机械安全性能以及产品使用水平的重要手段。因此, 一定要科学全面的对机械加工的精度控制进行分析, 针对出现的问题采取相应的措施加以解决, 最终实现提高机械加工精度控制水平的目的, 从而更好的促进我国机械加工企业的发展。

摘要：在进行机械加工的的时候, 加工的精度控制起着至关重要的作用, 它直接影响着机械产品的性能以及质量。而机械加工中影响机械加工的主要因素是误差问题, 由于误差问题受多种因素的影响, 在机械加工就会不可避免的出现各种误差问题, 因此只有采用各种技术措施, 将精度控制在一个科学的范围内。这就需要技术人员严格的按照标准设计机械图纸, 严格要求机械的生产过程, 这样才能最大程度上保证机械加工的精度。

关键词：机械加工,控制,精度,技术措施

参考文献

[1]赵金宇, 李杨.浅谈机械加工中精度控制因素[J].科技致富向导, 2012.

[2]赵雅, 韩春明, 杨大松.工业设计中加工精度和感知精度关系的研究[J].滁州职业技术学院学报, 2008.

[3]承碧华.浅析机械加工过程中机械振动的成因及处理方法[J].科技传播, 2010.

[4]李都喜, 苑举勇, 张坤伸.机械加工表面质量影响因素及控制措施的探讨[J].科技信息, 2011.

机械加工中精度的控制 篇2

摘要：中等职业学校在教授数控铣编程和操作的时候，大多书本是其主要参考的资料，学生大多掌握的也都是书本上的知识，而对于实际操作和控制零件精度方面掌握不够，教师对这方面讲述的也比较少，因此学生往往能够加工出的形状较少、尺寸也会有所偏离。因为基本技能掌握的不扎实，使得学生在以后的工作中难以胜任。对于精度略高的零部件加工便显得力不从心。笔者正是基于此，加上多年的教学经验，对这些问题谈谈自己的心得。

关键字：数控教学；数控铣加工；中职数控

前言：数控铣专业的学生在中职院校的学习，主要是学习数控铣知识，以便于以后走上工作岗位，可以很快的融入工作中，因此数控铣专业的学生在中等职业学校就应当掌握数控铣专业知识，作出合格的零配件，能够在以后工作中为企业创造出更大的效益和利润。但是现阶段中职院校对数控铣专业的学生在培养时候，仅仅重视书本知识的传授，对学生的要求也是能够完成书本知识即可，对于学生的实际操作能力的重视程度不够，忽略了学生所学知识与实际应用的联结。这种现象造成的直接后果就是学生在以后走山工作岗位时候的专业程度不高，对于精度略高的零件加工出现吃力的情况，不能很好的完成工作，针对此现象，笔者提出了一些心得体会，以及一些意见和建议，希望可以供数控铣专业教师一些启迪。

一、工作台的清洗

在进行数控铣床加工零件时候，工作台要保持干净，如果数控铣床工作台肮脏不堪，那么制造出来的另加则很难保证其精准度。工作台不能有灰尘、铁屑、油污、锈斑等。这属于数控铣加工最基本的工作之一，但是很多老师对此都忽略了，如果最基本的工作没有做好，难以想象以后的工作可以很好完成。

二、台钳和压板等夹具清洗

在清洗工作台的同时也要注意台钳和压板等夹具的清洗，对于钳口底部及台钳的底座面是关键部位，对这些关键部位更要仔细清洗，压板要注意平整度的要求，否则在进行压紧工作时候难以按照工作要求完成。对工作的精度影响很大。

三、其他工具的清洁工作

数控铣刀柄尾部锥面、刀柄内部锥面、弹簧夹头和机床主轴孔都要擦拭干净, 这些都是在进行数控铣加工过程中会用到的工具，这些工具同工作台、台钳和压板一样，需要保持干

净整洁，只有保持干净整洁，才能提高数控铣加工零件的精准度。否则就很难保证刀柄和主轴孔、弹簧夹头和刀柄、铣刀和刀柄的同心度。

四、注意工件毛坯精度

在教学过程中，我们教师会让学生自己进行操作，学生在操作过程中往往不注意工件毛坯的精度。从库房取出的工件毛坯直接用于夹具中，进行夹压，这种操作方法极大的影响了数控铣零件的精度。并且对于提高数控铣零件的加工精度也是非常不利的，学生如果养成这种工作习惯，在以后的工作中对企业会造成很大的浪费，生产工艺不符合企业生产需要。因此，我们教师在进行实操教学时候，一定要注意对学生讲解毛坯的预处理工作。毛坯的预处理有两种情况，一是毛坯本身已经在其他机床上粗加工过 , 我们在进行数控铣加工装夹前,应该对已经加工过的地方（基准面和夹持面）进行除锈、除尘和去除毛刺，以保证在装夹中获得更高的质量，二是没有粗加工过的毛坯，我们要尽量的把影响零件基准和加持部位质量的因素去除掉，然后再找正装夹。

五、参照书本进行实操

一般的加工顺序是“先粗后精”、“先面后孔”、“先大刀开粗后小刀精加工”、“先内形内腔加工后外形加工”这个顺序是书本内容，经过严格实验的捷径，因此，学生在进行加工过程中也要严格按照这个顺序来进行，不可随意改变顺序，否则会对零件精度产生影响。

六、合理选用刀具

选择合适的刀具，用合适的刀具进行切削，将会很大程度上提升数控铣零件的精度，因此对于道具的选择上，教师一定要教会学生如何进行选择，选择什么样的刀具是最合适的。这些课本上都有一定的描述和举例，教师要多让学生进行练习，从中了解窍门。

七、选准铣刀长度

对于铣刀装夹后的长度，我们强调一定要针对工件的加工高度来定。刀柄不能碰撞工件，缩短刀具的长度，这样可以保证刀具具有刚性，对于零件的精度有帮助。

八、薄壁件的加工

薄壁件的加工难度较大，在加工过程中不能引起薄壁件的变形，因此，应当采用余量递增的方法进行加工。在壁的上部余量最少, 中部比上部的余量大, 底部比中部的余量大。这样一层一层的进行加工、层切，则可以保证加工件的精度。

九、夹紧力度大小的掌握

工件在数控铣床上夹紧时，夹紧力的大小对于数控铣加工零件的精度也有很大的影响，夹得过紧或者过松都会造成零件的不合格，因此在进行数控铣床上夹紧时候，一定要注意力度，不可过紧也不可过松，在平时的实操过程中一定要多加以练习。

十、找准定位

加工前的工件一定要正确定位，只有定位精准，制造出来的零件精度才高，而且后续的精度要以前面精度为基础，因此每一道程序的精度都需要严格掌握，不可随意更改。比如对于水平的找正，要以平口钳活动的导轨面为基准进行找正。

总结：数控铣零件加工是学生学习的重要一门功课，实操是其进行精度磨练的过程，因此学生要多加以练习，教师也要多给学生练习的时间，在细小细节上帮助学生在数控铣零件精度上予以提高，笔者对工作教学中的这些总结都比较浅显，不足以完全能够帮助到学生，所以希望同行业者再加以深度的研究，为学生在数控铣零件加工上不断进步创造更好的环境。

参考文献：

机械加工中精度的控制 篇3

关键词： 数控车床 加工工艺 加工精度

数控车床是一种高技术、高精度、高效率的现代化加工设备，其应用越来越普遍。提高数控车床效率、保证加工精度、确保产品质量是生产所必需的。数控机床为保证加工质量提供了可能性，但影响零件质量的因素除了机床精度外还有很多因素，例如，工艺因素、操作技巧等。人们为了有效提高产品精度和提高生产率，常采用合理选择切削用量和尽量选用通用夹具装夹工件及零件定位基准重合这些辅助方法来提高加工的精度。如何高效、合理、按质按量完成工件的加工，每个从事该行业的工程技术人员手里或多或少都有自己的方法，积累了一定的加工经验与技巧。

一、必须考虑合理的工艺因素，以保证和提高数控车床的加工质量

数控加工的工艺性分析与工艺处理是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在数控程序编制前完成，因为工艺方案确定之后，编程才有依据。如果工艺性分析不全面，工艺处理不当，就可能造成数控加工的错误，直接影响加工的顺利进行，甚至出现废品。因此，数控加工的编程人员首先要把数控加工的工艺问题考虑周全，然后进行程序编制。合理进行数控车削的工艺处理，是提高零件的加工质量和生产效率的关键。因此应根据零件图纸对零件进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，确定加工方式和加工路线，选择合适及切削用量等参数。

二、刀具材料和刀具角度的合理选择

1.刀具材料选择要适合

刀具材料在切削中一方面受到高压、高温和剧烈的摩擦作用，要求其硬度高、耐磨性和耐热性好，另一方面受到压力、冲击和振动，要求其强度与耐磨性必然较差，反之亦然，那么，如何根据工件材料和加工阶段来选择刀具材料就显得尤为重要。常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料，前两者为常用材料，且硬质合金材料在中应用最普遍。高速钢的主要优点是易于刃磨且具有良好的强度和韧性，在车削中常用于螺纹车刀。高速钢刀具不适合于高速刀削，切削速度直接影响发热量，而硬质合金耐热温度高，比高速钢硬、耐磨、耐热得多。应用普遍的硬质合金有yg（钨钴类）和yt（钨钛钴类）两类，比高速钢硬、耐磨、耐热得多。由于数控加工的高速、高功率等特点，常用的数控车削刀具有尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀，为减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化，应尽量采用机夹可转位车刀，其刀片材质多采用硬质合金和涂层硬质合金。

2.刀具几何参数的选择合理

在数控车床加工的实际应用中，由于车刀刀尖圆弧半径、主偏角、车刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具几何参数的影响，必定引起被加工零件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差，如加工细长轴和加工盘类零件时要采用的刀具角度参数是不一样的。我们要根据加工对象选择适合的刀具参数，才能对最后的加工质量起到一定的积极作用。

三、切削用量的合量选用要合理得当

切削用量的选择原则是：粗车时要首先考虑选择尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度。精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量ap和进给量f，同时依据刀具参数尽可能提高切削速度，以保证加工质量，提高生产率。

四、必须掌握数控车床的操作技能，以提高加工质量

首先，操作者必须完全熟悉设备并按操作说明书进行操作。由于数控车床的型号和系统不同，其配置上会有差异，系统代码和格式及操作和控制面板的布局也各不相同。因此要完全熟悉数控车床的操作面板、控制面板、按数控机床《安全操作规程》和《操作说明书》进行加工才能保证加工质量。其次，要掌握装刀与对刀技术。装刀与对刀是数控机床加工中极其重要并十分棘手的一项基本工作。装刀与对刀的好与差，将直接影响加工程序的编制及零件的尺寸精度，只有掌握好装刀与对刀技术才能保证加工质量。对刀一般分为手工对刀和自动对刀两大类。目前，绝大多数数控机床采用手工对刀，常用的是试切对刀法，它可以得到较准确和可靠的结果。操作者要巧妙运用数控车床的数控系统的刀具补偿，因为存在对刀时误差和加工时刀具磨损，所以可以利用刀具补偿用能来保证加工质量。最后，要利用数控车床的仿真系统来检查程序。程序在机床面板输入后必须先仿真，让加工程序在CRT上模拟加工显示加工轨迹，看刀具的运动及模拟加工出的工件形状是否正确。通过程序仿真，可以检查程序是否正确合理，避免因程序错误而造成事故，从而减少设备和刀具的损耗，确保人身安全，保证加工质量。

总之，数控车加工质量的提升，是一个系统的工作，涉及机床本身结构、工艺设计、加工方法、程序编制等，需要一线工作者去发现和总结，在工作中去提高。

参考文献：

[1]陈青艳，胡成龙，杜军.加工精度和金属切除率的精车切削优化[J].组合机床与自动化加工技术，2013（03）.

机械加工中精度的控制探讨 篇4

一、机械加工内容与影响因素

(一) 机械加工内容

在国内工业部门颁布的机械产品生产管理标准以及技术规范中, 机械加工精度被定义为:在完成加工零件后, 由专业技术人员和仪器进行检验, 位置、形状、尺寸与相关数据、参数的符合程度。通常, 影响机械加工精度的因素是各种误差, 同时这也是操作人员与技术单位必须注重的问题。而对于机械加工精度的控制与把握, 和机械加工误差有明显关系。机械加工中各种误差主要表现为:形状、尺寸与位置;它的检验标准是:用机械尺寸保障机械加工精度, 在确保机械加工表层的同时, 让尺寸误差始终在合理的控制范围。而在机械加工中, 几何形状主要展现为:机械表层的几何误差, 经常见到的几何形状有:圆度、圆柱度、直面度与直线度等。对于机械加工中的各种零件位置, 由于基准与加工表层存在严重误差, 所以控制要素主要体现为:垂直度、同轴度、位置度与平行度等。

(二) 影响机械加工精度的因素

在工业生产中, 机械加工为了消除或者减小各种技术误差, 对于各种技术、工艺要求很高。从机械加工全过程来看, 影响机械加工的因素主要表现在以下环节:

1. 主轴回转之间的误差

在现代工业加工中, 尤其是高科技产品与高精度产品加工中, 主轴回转造成的误差不尽是显而易见的, 同时也是影响加工的主要因素。从工业加工专业角度来看, 主轴回转的误差主要是高速运转的主轴瞬间, 回转轴线和相对回转轴线之间的变量;同时这个变动量是非常不确定的数值, 通过机械改造与加工, 也可以将这类误差控制在机械允许的范围中。最常见的主轴回转误差是在进行误差控制时, 加工单位可以按照现有的资金状况以及技术条件, 选用精度相对较高的轴承, 在保障轴承精度不断增强的同时, 保障各个回转精度合理控制。

2. 夹具、刀具的几何误差

在国内大型的机械加工中, 随着夹具、刀具型号、种类以及尺寸的翻新, 对于机械加工精度的影响程度也越来越大。在工业性机械加工中, 使用尺寸固定的夹具、刀具进行加工, 由于夹具、刀具没有可调性, 所以在生产中经常会由于技术参数与作业环境而发生变化, 甚至还会造成机械加工不同程度的误差。另外, 由于夹具、刀具使用流程、安装过程的不规范, 很容易造成机床与刀具之间的位置移动, 这种五中, 在机械加工误差中也是必须重视的。

3. 工艺刚度问题

在大型机械加工中, 受切削力影响出现的误差也是工艺刚度普遍存在的问题。在加工中, 由于机械加工部件会受到外界环境、温度的影响, 所以很容易由于材质问题, 对切削力造成影响;在工艺系统局部突变或者整体变形时, 就很可能出现更大程度的误差。另外, 在机械加工工件中, 一旦夹紧力方向不准确或者工件刚度不够, 也会诱发机械加工变形, 进而让机械加工出现不同程度的误差。

二、控制机械加工精度的技术措施

从上述内容可以看出:机械加工精度对于工业精度控制具有直接作用, 同时还是保障机械安全性能与产品使用的重要条件。在国内机械加工中, 受各种客观、主观因素影响与限制, 机械加工精度被各个环节重视。为了进一步提高机械加工精度, 保障加工质量, 必须及时加强相关技术研讨与实践工作, 尤其是机械加工单位、作业人员以及各种技能技术措施。

(一) 强化原始误差分化

在机械加工中, 由于必须对加工精度进行全面仔细的考虑, 所以提高各个工件的加工精度, 向国家以及相关部门规定的技术标准、工艺标准靠近。在机械加工控制中, 原始误差作为机械加工质量的重要保障, 它的操作流程是:按照相关要求, 以机械元件材质、种类、尺寸、型号、用途、形状, 将其分成若干加工小组, 此时的加工工件就会受到精度范围影响, 自然压缩。同时, 作业人员与加工技术必须根据相关范围, 设立合理的误差范围, 并且根据夹具与刀具进行正确调整, 从而将每组工件的尺寸和标准尺寸之间的误差控制在最小。

(二) 补偿误差法

补偿误差作为解决工艺刚度的重要技术措施, 它的主要作用是通过加工进行误差补偿, 进而不断减小零件加工中可能存在的误差。为了消除机械加工中存在的误差, 它作为新制造的误差, 通过机械加工, 能对各种原始误差进行抵销或者补偿, 进而提高加工精度。在国内机械加工中, 原始误差一般用负数表示, 使用误差法进行抵销或者补偿的误差为与之对应的正数。

另外, 除了上述两种方法外, 还有转移误差法, 它和原始误差分化法的作用、原理基本相同, 但是它只将原始误差有敏感方向转换到非敏感的方向。因此, 在使用时, 必须从各种加工设施、设备、工艺水平着手, 不断提高加工精度。

三、结束语

机械加工精度作为现代工业发展的重要标致, 对工业质量与企业发展具有重要作用。因此, 在实际工作中, 必须根据技术实践、加工工艺, 从各方面提高加工精度, 保障产品性能。

参考文献

[1]董宝文, 徐怀圣.影响机械加工精度的因素探讨[J].中国科技博览, 2012, (3) :7-7.

[2]郭一锋.探讨机械加工精度的影响与控制[J].贵州化工, 2013, 38 (2) :29-30, 33.

[3]杨广群.有关机械加工的质量控制技术的探讨[J].中国科技纵横, 2012, (5) :216-216.

[4]方德榕.机械加工中的表面质量与精度控制技术[J].技术与市场, 2013, (6) :137-138.

机械加工精度的概念 篇5

1. 加工精度与加工误差

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，实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。

2.加工经济精度

由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。任何一种加工方法，只要精心操作，细心调整，并选用合适的切削参数进行加工，都能使加工精度得到较大的提高，但这样会降低生产率，增加加工成本。加工误差δ与加工成本C成反比关系。某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一个确定值，而应理解为一个范围，在这个范围内都可以说是经济的。

3. 原始误差

由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。

工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

4.研究机械加工精度的方法

a) 研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。

b) 采用滑动轴承时主轴的径向圆跳动

二、工艺系统集合误差

1.机床的几何误差

加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。

主轴回转误差

机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。

譬如，在采用滑动轴承结构为主轴的车床上车削外圆时，切削力F的作用方向可认为大体上时不变的，见右图，在切削力F的作用下，主轴颈以不同的部位和轴承内径的某一固定部位相接触，此时主轴颈的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大，而轴承内径的圆度误差对主轴径向回转精度的影响则不大;在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随着主轴的回转而回转，在切削力F的作用下，主轴总是以其轴颈某一固定部位与轴承内表面的不同部位接触，因此，轴承内表面的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大，而主轴颈圆度误差的影响则不大。图中的δd表示径向跳动量。

产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。

不同的加工方法，主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在车床上加工外圆和内孔时，主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差，但对加工工件端面则无直接影响。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大，但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时，主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。

适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。

导轨误差

导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：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)。

卧式车床导轨在水平面内的直线度误差△1将直接反映在被加工工件表面的法线方向(加工误差的敏感方向)上，对加工精度的影响最大。卧式车床导轨在垂直面内的直线度误差△2可引起被加工工件的形状误差和尺寸误差。但△2对加工精度的影响要比△1小得多。由右图2可知，若因△2而使刀尖由a下降至b，不难推得工件半径R的变化量。

当前后导轨存在平行度误差(扭曲)时，刀架运动时会产生摆动，刀尖的运动轨迹是一条空间曲线，使工件产生形状误差。由右图可见，当前后导轨有了扭曲误差△3之后，由几何关系可求得△y≈(H/B)△3。一般车床的H/B≈2/3，车床前后导轨的平行度误差对加工精度的影响很大。

卧式车床导轨直线度误差

卧式车床导轨垂直面内直线度误差对加工精度的影响

卧式车床导轨扭曲对加工精度的影响

除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。

传动链误差

传动链误差是指传动链始末两端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。

工件在夹具中装夹示意图

2.刀具的几何误差

刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度;而对一般刀具(如车刀等)，其制造误差对工件加工精度无直接影响。

任何刀具在切削过程中，都不可避免地要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨地刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷却液等，均可有效地减少刀具地尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

3.夹具的几何误差

夹具的作用时使工件相当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(特别使位置精度)有很大影响。如右图钻床夹具中，钻套轴心线f至夹具定位平面c间的距离误差，影响工件孔a至底面B尺寸L的精度;钻套轴心线f至夹具定位平面c间的平行度误差，影响工件孔轴心线a至底面B的平行度;夹具定位平面c与夹具体底面d底的垂直度误差，影响工件孔轴心线a与底面B间的尺寸精度和平行度;钻套孔的直径误差亦将影响工件孔a至底面B的尺寸精度和平行度。

三、定位误差

定位误差是指一批工件采用调整法加工时因定位不正确而引起的尺寸或位置的最大变动量。定位误差由基准不重合误差和定位副制造不准确误差造成。

a) 零件图

b) 加工f面

c) 加工g面方案Ⅰ

d) 加工g面方案Ⅱ

基准不重合误差分析示例

1.基准不重合误差

在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。一般情况下，工序基准应与设计基准重合。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准(或测量基准)，如果所选用的定位基准(或测量基准)与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。

图示零件，设e面已加工好，今在铣床上用调整法加工f面和g面。在加工f面时若选e面为定位基准，则f面的设计基准和定位基准都是e面，基准重合，没有基准不重合误差，尺寸A的制造公差为TA。加工g面时，定位基准有两种不同的选择方案，一种方案(方案Ⅰ)加工时选用f面作为定位基准，定位基准与设计基准重合，没有基准不重合误差，尺寸B的制造公差为TB;但这种定位方式的夹具结构复杂，夹紧力的作用方向与铣削力方向相反，不够合理，操作也不方便。另一种方案(方案Ⅱ)是选用e面作为定位基准来加工g面，此时，工序尺寸C是直接得到的，尺寸B是间接得到的，由于定位基准e与设计基准f不重合而给g面加工带来的基准不重合误差等于设计基准f面相对于定位基准e面在尺寸B方向上的最大变动量TA。

定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。

a) 孔和定位心轴不存在间隙时

b) 孔和定位心轴存在间隙时

由定位副制造不准确引起的误差

2.定位副制造不准确误差

工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们得实际尺寸(或位置)都允许在分别规定得公差范围内变动。同时，工件上的定位基准面也会有制造误差。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

右图所示工件的孔装夹在水平放置的心轴上铣削平面，要求保证尺寸h，由于定位基准与设计基准重合，故无基准不重合误差;但由于工件的定位基面(内孔D)和夹具定位元件(心轴d1)皆有制造误差，如果心轴制造得刚好为d1min，而工件得内孔刚好为Dmax(如图示)，当工件在水平放置得心轴上定位时，工件内孔与心轴在P点接触，工件实际内孔中心得最大下移量△ab=(Dmax-d1min)/2，△ab就是定位副制造不准确而引起的误差，

基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。

四、工艺系统受力变形引起的误差

a) 车细长轴

b) 磨内圆

受力变形对工件精度的影响

1.基本概念

机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下，会产生相应的变形，从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置，使工件的加工精度下降。如右图a示，车细长轴时，工件在切削力的作用下会发生变形，使加工出的轴出现中间粗两头细的情况;又如在内圆磨床上进行切入式磨孔时，右图b，由于内圆磨头轴比较细，磨削时因磨头轴受力变形，而使工件孔呈锥形。

垂直作用于工件加工表面(加工误差敏感方向)的径向切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形y之间的比值，称为工艺系统刚度k系, k系=Fy/y式中的变形y不只是由径向切削分力Fy所引起，垂直切削分力Fz与走刀方向切削分力Fx也会使工艺系统在y方向产生变形，故y=yFx+yFy+yFz

2.工件刚度

工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大，其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

3.刀具刚度

外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

4.机床部件刚度

机床部件刚度

机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。分析实验曲线可知，机床部件刚度具有以下特点：

变形与载荷不成线性关系;

加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功;

第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零;

机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。

影响机床部件刚度的因素

结合面接触变形的影响

摩擦力的影响

低刚度零件的影响

间隙的影响

5.工艺系统刚度及其对加工精度的影响

在机械加工过程中，机床、夹具、刀具和工件在切削力作用下，都将分别产生变形y机、y夹、y刀、y工，致使刀具和被加工表面的相对位置发生变化，使工件产生加工误差。工艺系统刚度的倒数等于其各组成部分刚度的倒数和。

工艺系统刚度对加工精度的影响主要有以下几种情况：

由于工艺系统刚度变化引起的误差

由于切削力变化引起的误差毛坯形状误差的复映加工过程中，由于工件的加工余量发生变化工件材质不均等因素引起的切削力变化，使工艺系统变形发生变化，从而产生加工误差。

若毛坯A有椭圆形状误差(如右图)。让刀具调整到图上双点划线位置，由图可知，在毛坯椭圆长轴方向上的背吃刀量为ap1，短轴方向沙国内的背吃刀量为ap2。由于背吃刀量不同，切削力不同，工艺系统产生的让刀变形也不同，对应于ap1产生的让刀为y1，对应于ap2产生的让刀为y2,故加工出来的工件B仍然存在椭圆形状误差。由于毛坯存在圆度误差△毛=ap1-ap2，因而引起了工件的圆度误差△工=y1-y2，且△毛愈大，△工愈大，这种现象称为加工过程中的毛坯误差复映现象。△工与△毛之比值ε称为误差复映系数，它是误差复映程度的度量。

尺寸误差(包括尺寸分散)和形状误差都存在复映现象。如果我们知道了某加工工序的复映系数，就可以通过测量毛坯的误差值来估算加工后工件的误差值。

由于夹紧变形引起的误差

工件在装夹过程中，如果工件刚度较低或夹紧力的方向和施力点选择不当，将引起工件变形，造成相应的加工误差。

其它作用力的影响

6.减小工艺系统受力变形的途径

由前面对工艺系统刚度的论述可知，若要减少工艺系统变形，就应提高工艺系统刚度，减少切削力并压缩它们的变动幅值。

提高工艺系统刚度

提高工件和刀具的刚度提高机床刚度采用合理的装夹方式和加工方式减小切削力及其变化合理地选择刀具材料，增大前角和主偏角，对工件材料进行合理的热处理以改善材料地加工性能等，都可使切削力减小。

五、工艺系统受热变形引起的误差

工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的40%～70%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时，工艺系统就达到了热平衡状态。

1.工艺系统的热源——内部热源和外部热源

2.减小工艺系统热变形的途径

减少发热和隔热

改善散热条件

均衡温度场

改进机床结构

加快温度场的平衡

控制环境温度

六、内应力重新分布引起的误差

1.基本概念

没有外力作用而存在于零件内部的应力，称为内应力。

工件上一旦产生内应力之后，就会使工件金属处于一种高能位的不稳定状态，它本能地要向低能位的稳定状态转化，并伴随有变形发生，从而使工件丧失原有的加工精度。

2.内应力的产生

热加工中内应力的产生铸件因内应力而引起的变形在热处理工序中由于工件壁厚不均匀、冷却不均、金相组织的转变等原因，使工件产生内应力。图示一个内外壁厚相差较大的铸件。浇铸后，铸件将逐渐冷却至室温。由于壁1和壁2比较薄，散热较易，所以冷却比较快。壁3比较厚，所以冷却比较慢。当壁1和壁2从塑性状态冷到弹性状态时，壁3的温度还比较高，尚处于塑性状态。所以壁1和壁2收缩时壁3不起阻挡变形的作用，铸件内部不产生内应力。但当壁3也冷却到弹性状态时，壁1和壁2的温度已经降低很多，收缩速度变得很慢。但这时壁3收缩较快，就受到了壁1和壁2的阻碍。因此，壁3受拉应力的作用，壁1和2受压应力作用，形成了相互平衡的状态。如果在这个铸件的壁1上开一个口，则壁1的压应力消失，铸件在壁3和2的内应力作用下，壁3收缩，壁2伸长，铸件就发生弯曲变形，直至内应力重新分布达到新的平衡为止。推广到一般情况，各种铸件都难免产生冷却不均匀而形成的内应力，铸件的外表面总比中心部分冷却得快。特别是有些铸件(如机床床身)，为了提高导轨面的耐磨性，采用局部激冷的工艺使它冷却更快一些，以获得较高的硬度，这样在铸件内部形成的内应力也就更大些。若导轨表面经过粗加工剥去一些金属，这就象在图中的铸件壁1上开口一样，必将引起内应力的重新分布并朝着建立新的应力平衡的方向产生弯曲变形。为了克服这种内应力重新分布而引起的变形，特别是对大型和精度要求高的零件，一般在铸件粗加工后安排进行时效处理，然后再作精加工。

冷校直产生的内应力

校直引起的内应力

丝杠一类的细长轴经过车削以后，棒料在轧制中产生的内应力要重新分布，产生弯曲，如右图示。冷校直就是在原有变形的相反方向加力F，使工件向反方向弯曲，产生塑性变形，以达到校直的目的。在F力作用下，工件内部的应力分布如图b所示。当外力F去除以后，弹性变形部分本来可以完成恢复而消失，但因素心变形部分恢复不了，内外层金属就起了互相牵制的作用，产生了新的内应力平衡状态，如图c所示，所以说，冷校直后的工件虽然减少了弯曲，但是依然处于不稳定状态，还会产生新的弯曲变形。

3.减小内应力变形误差的途径

改进零件结构——设计零件时，尽量做到壁厚均匀，结构对称，以减少内应力的产生。

增设消除内应力的热处理工序

合理安排工艺过程——粗加工和精加工宜分阶段进行，使工件在粗加工后有一定的时间来松弛内应力。

七、提高加工精度的途径

减小原始误差

转移原始误差

均分原始误差

均化原始误差

机械加工中精度的控制 篇6

【关键词】机械加工；零件加工；精度 随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈，现代企业在高目标和低成本的追求过程中，对零件制造的基本要求就是要做到多、快、好、省。其中“好”的含义包括不断提高零件的质量，提高其使用效能与使用寿命，最大限度地消灭废品，降低次品率，提高零件的合格率。因为零件的质量直接影响着机器的性能、寿命、效率、可靠性等指标，是保证机器质量的基础，而零件的制造质量，是依靠其毛坯的制造方法、机械加工、热处理以及表面处理等工艺来保证的。因此，在零件制造的各个环节都要始终把保证质量放在首位。

1.对加工精度和加工误差的分析

加工精度是指零件加工后的实际几何参数与图纸规定的理想几何参数符合的程度，这种相符合的程度越高，加工精度也越高。在加工中，由于各种因素的影响，实际上不可能将零件的每一个几何参数加工的与理想几何参数完全相符，总会产生一些偏离，这种偏离，就是加工误差。实际上，只要零件的加上误差不超出零件图上按零件的设计要求所规定的公差，就可以说保证了零件的加工精度要求。由此可见，“加工精度”和“加工误差”这两个概念是从两个侧面来评定零件几何参数这个同一事物的。加工精度的低和高是通过加工误差的大和小来表示的。所以，保证和提高加工精度的问题，实际上就是限制和减小加工误差的问题。

2.如何获得加工精度

由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。如果盲目追求加工精度，就会降低生产效率，增加加工成本。所以，我们在保证加工质量的前提下，应尽量达到提高效率，降低生产成本的目的。加工精度可以分为尺寸精度、形状精度和位置精度，因此，加工精度的高、低是以尺寸公差、形状公差和位置公差来衡量的。

2.1零件尺寸的精度方法

零件尺寸的加工方法首先包括试切法，就是先试切出很小部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照加工要求适当调刀具切削刃相对工件的位置，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面。其次是调整法，就是预先用样件或标准件调整好机床、夹具、刀具和工件的准确相对位置，用以保证工件的尺寸精度，并在一批零件加工过程中尺寸保持不变，这就是调整法。还有定尺寸法，即用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法，它是利用标准尺寸的刀具加工，加工面的尺寸由刀具尺寸决定，即用具有一定的尺寸精度的刀具来保证工件被加工部位的精度。最后是自动控制法，即在加工过程中，通过由尺寸测量装置、动力进给装置和控制机构等组成的自动控制系统，使加工过程中的尺寸测量、刀具的补偿调整和切削加工等一系列工作自动完成，从而自动获得所要求尺寸精度的一种加工方法。

2.2获得形状精度的方法

获得形状精度的方法首先包括轨迹法，这种加工方法是利用刀尖运动的轨迹来形成被加工表面的形状的，普通的车削、铣削、刨削和磨削等均属于刀尖轨迹法，用这种方法得到的形状精度主要取决于成形运动的精度。另外是成形法，通过利用成形刀具的几何形状来代替机床的某些成形运动而获得加工表面形状的。如成形车削、铣削、磨削等，成形法所获得的形状精度主要取决于刀刃的形状。

还有展成法，就是利用刀具和工件作展成运动所形成的包络面来得到加工表面的形状，这种方法所获得的形状精度主要取决于刀刃的形状精度和展成运动精度。

2.3获得位置精度方法

机械加工中，被加工表面对其他表面位置精度的获得，主要取决工件的装夹。

直接找正装夹法是用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。划线找正装夹法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线，然后将工件装上机床，按照划好的线找正工件在机床上的装夹位置，这种装夹方法生产率低，精度低，且对工人技术水平要求高，一般用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件，或毛坯尺寸公差大而无法直接用夹具装夹的场合。最后是用夹具装夹，夹具是按照被加工工序要求专门设计的，夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置，不需找正就能保证工件的装夹定位精度，用夹具装夹生产率高，定位精度高，但需要设计、制造专用夹具，广泛用于成批及大量生产。

3.数控工艺对零件加工精度的影响

自 1952 年世界上第一台数控铣床产生以来，高精度化就成为数控技术发展追求的目标。随着现代制造技术的发展，数控机床越来越普及，与普通机床相比，数控机床在控制系统、伺服驱动、机械结构等方面发生了具大变化。数控机床采用计算机数字控制，各坐标轴采用闭环或半闭环伺服驱动，机械传动链变短，机械部件在消隙、减磨等方面进行了很多改进，因此，数控机床具有加工精度高、生产效率高、产品质量稳定、加工过程柔性好、加工性能强等特点。数控编程对加工精度的影响主要来自编程原点的确定、数据处理、轨迹拟合、加工路线选择等方面。

首先是编程原点选择对加工精度的影响，数控编程首先遇到的问题就是确定编程原点，编程坐标系一般是编程人员根据零件加工特点和零件图纸确定的。编程原点的选择直接影响零件的加工精度，确定编程坐标系最根本的原则是编程基准、设计基准、工艺基准统，这样可最大限度地减少尺寸公差换算所引起的误差。另外是编程时数据处理对加工精度的影响，数控编程时的数据处理对轮廓轨迹的加工精度有直接影响，其中比较重要的因素是未知编程节点的计算以及编程尺寸公差带的换算。还有加工路线对加工精度的影响，加工路线是编程的重要内容之一，加工路线对加工精度及加工效率影响很大。接下来是插补运算对加工精度的影响，插补运算对加工精度的影响取决于系统的插补方式，经济型数控系统多采用脉冲增量法，标准型数控系统则多采用数据采样法及软件、硬件相配合的两级插补法，但无论哪种插补方法都会产生累积误差，当累计误差达到一定值时，会使机床产生移动和定位误差，影响加工精度。最后是轨迹拟合误差对加工精度的影响，数控机床在进行非圆曲线加工时是利用小直线段或小圆弧段生成加工轨迹的拟合曲线，因为一般数控系统只具备直线和指定平面内圆弧插补功能，当加工轨迹为非圆曲线时，只能用直线和圆弧去逼近。非圆曲线轨迹的拟合常用等间距、等弦长、等误差法，其中等误差法可以在保证拟合精度的同时，提高加工效率。非圆曲线轨迹的拟合必定带来拟合误差，这里最重要的是控制拟合误差小于工件的允许误差，必要时要经过严格的计算。

4.结束语

综上所述，本文对机械加工过程中的零件精度加工的方法进行了分析和讨论，还对数控技术对零件精度加工的影响进行了总结。事实上，在机械加工中，误差是不可避免的，加工过程中不管采用那种加工方法，只要精心操作，细心调整，并选用合适的切削参数进行加工，都能使加工精度得到较大的提高，相信随着我国机械加工工艺的不断提高，在不久的将来就能建立基础工程的数据库，提高数控加工效率，最终获得质量精度合格的零件。

【参考文献】

[1]张全.机械加工工艺对零件加工精度的影响[J].工具技术，2007（08）.

[2]于新梅.编制机械加工工艺规程的几点心得[J].经济技术协作信息，2008（31）.

机械加工中精度的控制 篇7

机械加工精度是指工件在机械加工后的实际几何参数与零件图纸所规定的理想值之间的符合程度, 如果它们之间存在不相符的程度则就称为加工误差。机械的加工精度包括了三方面因素:首先是尺度因素, 尺度因素限制加工表面和基准间尺寸的误差;其次是几何形状精度, 主要是指限制加工表面的宏观性状的误差, 从而达到提高机械加工表面质量的目的;最后是相互位置的精度, 主要是指限制加工表面和其基准间的相互位置误差。机械加工误差的大小反映了机械加工的精度高低。

2影响机械加工质量和精度的因素及对策

2.1机床的几何误差

在机械加工的过程中对工件的成形操作加工一般都是在机床上完成的, 因此, 机械加工品的机床几何误差直接会影响最终的加工质量和精度。直接影响机械加工质量和精度的因素主要是主轴回转误差以及传动链误差。从主轴回转误差来看, 轴承本身的是指主轴在各个瞬间的实际回转轴线相对于其平均回转轴线的误差。从传动链误差来看, 主要是指传动链的始末两端传动元件之间相互运动产生的误差。

2.2定位误差

定位误差包括了两方面内容, 分别是基准不重合误差和定位副制造不准确误差。在机床上对工件进行加工的过程中, 需要将几何要素作为定位标准, 当选择的定位基准和设计基准之间存在误差时就会产生基准不重合的误差。另外夹具上的定位元件不可能完全准确, 其实际尺寸都在允许范围内变动, 当超过允许范围时就会造成较大的定位误差。

2.3刀具的几何误差

刀具在使用的过程中难免会产生磨损, 从而在机械加工的过程中造成工件的尺寸以及形状的误差, 最终影响了加工的质量和精度。刀具误差对加工精度的影响会随着刀具种类的不同而呈现出差异性。因此, 合理选择刀具的材料以及几何参数和切削用量是减少刀具磨损的重要途径。

2.4调整误差

在机械加工的过程中, 为了更好地对工件进行加工, 常常需要进行一定的调整工作。但是在调整的过程中难免会因为调整的幅度难以掌控, 最终造成调整误差, 最终影响机械加工的准确性和质量。

2.5工艺系统受力变形的误差

在机械加工的过程中, 由于受工作环境的影响以及设备本身性能的影响, 工件的刚度也是影响工艺系统受力变形的重要因素。刀具的刚度也能够直接决定刀具在机械加工过程中的受力变形程度。从机床部件的刚度来看, 机床是由各种设备和零件统一组成的, 机床的刚度和各个设备零件的刚度联系紧密。总的来说, 工艺系统的受力变形情况就是和机械设备的刚度直接相关的。

3提高机械加工质量和精度的方法

(1) 在机械加工的过程中减少原始误差, 提高机床的几何精度, 减少设备性误差。主要是指提高夹具、刀具以及基本工具的精度, 减少因为受热变形等造成的设备误差, 减少刀具的磨损。为了提高机械加工的精度和质量, 首先需要对加工误差中的各项原始误差进行综合分析, 根据不同的情况制定相应的解决办法。对于精密零件的加工尤其需要提高机床的精密度, 控制加工环境, 从而提高加工产品的质量和精度。

(2) 误差补偿:误差补偿是针对机械加工中不可避免的误差而言的, 误差补偿通过人为的制造出新的原始误差来补偿或者降低原来的原始误差, 从而达到减少机械加工过程中的误差, 提高加工精度的目的。因为新的误差的不确定性, 以及误差补偿的不可控因素, 使得误差补偿在实际操作中的运用相对较难, 在提高机械加工质量及密度的条件下难以满足加工的需求。

(3) 分化误差:分化误差是一种将原始误差进行分化的方法, 根据误差反应的基本情况和基本规律特征, 将工件分为不同类别的几组, 然后在每组中进行误差调整, 使得定位更加准确。分化误差是对风险的统一调整和划分, 在机械加工质量提高的运用中较为广泛的, 当多项误差同时发生时, 可以依据现实实际情况, 将不同部件的误差综合起来, 形成分区, 将原始误差分散到各个小部分, 最终实现原始误差的分化。

(4) 转移误差:转移误差是指将原始误差从机械加工的敏感方向转移到误差的非敏感方向中去。原始误差在机械加工的误差程度上的反应, 是和它是否处于误差敏感方向直接相关。在机械加工的过程中将原始误差转移到了非敏感方向, 则可以降低误差程度, 达到提高机械加工精度的目的。

参考文献

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[4]李都喜, 苑举勇, 张坤神.机械加工表面质量影响因素及控制措施的探讨[J].科技信息, 2011, (29) .

机械加工中精度的控制 篇8

机械加工是我国工业生产中不可缺少的一部分, 随着经济社会的发展, 我国机械加工业无论是规模还是质量上, 都取得了明显进步。随着我国工业化进程的不断加快和工业生产形势的日益复杂, 人们对机械加工的关注度越来越高, 对机械加工质量的要求也越来越高, 在这样的背景下, 加强机械加工中的表面质量和精度控制就成为了机械加工企业的必然选择。

机械表面质量与精度是机械加工的两个重要指标。机械加工水平如何, 很大程度上取决于机械表面质量与精度。这两个重要指标同时也是机械性能的重要指标。在人们对机械加工质量的要求越来越高的背景下, 加强质量与精度控制就显得特别有意义。本文结合机械加工精度的概念以及影响机械加工质量的因素, 探讨如何加强表面质量与精度的控制。

1机械加工精度概述

在机械加工中, 经常会出现这种现象:机械加工的实际表现与原来机械加工设计存在着明显的差距, 尤其是零件加工前后设计数据与实际数据会存在着一定出入。实际值与理想值之间的符合程度就是机械加工精度。实际值与理想值之间的偏差称之为加工误差。一般意义上零件加工主要是从3个方面来进行的, 这3个方面分别是尺寸、集合形状以及相互位置。因而机械加工精度就可以分为3种精度:尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度。下面详细论述这3个精度。

1) 尺寸精度。

主要是用来严格限制加工表面与基准尺寸的误差。在机械加工中通常通过设置尺寸精度来把实际值与理想值之间的误差控制在一定范围内。尺寸精度是加工精度中的重要内容。

2) 几何形状精度。

主要指机械加工者在对零件进行加工的时候, 通过几何形状精度来控制零件表面几何形状误差的指标。在机械加工中常常用到的几何形状精度主要是平面度、圆柱度、直线度以及圆度。

3) 相互位置精度。

主要指机械加工人员用来限制加工表面与基准的相互位置误差的指标。在机械加工中通常用到的相互位置精度主要是平行度、垂直度、、同轴度以及位置度零件各差。

尺寸精度、几何形状精度以及相互位置精度构成了完整的机械加工精度。在机械加工中由于多种因素的限制, 误差永远是存在着的, 机械加工中的误差只能控制而不能消除, 因而进行精度控制在机械加工中就显得非常重要。

2影响机械加工质量和精度的因素

在分析了机械加工精度的概念后, 我们再来探讨影响机械加工质量和精度的因素。通过机械加工精度的概念分析, 发现机械加工精度与加工误差有很大关联。笔者经过考察发现, 在机械加工中对质量和精度造成很大影响的就是机械加工过程中的各种误差, 这些误差会严重降低精度, 影响质量。

2.1 机床几何误差

机械加工主要是在机床上实现的, 在机械加工中机床的几何误差直接影响着机械加工质量和精度。所谓几何误差主要指机床主轴回转误差和传动链误差, 这2种误差是造成质量问题的重要因素。

2.2 定位误差

定位是机械加工的重要步骤, 在定位过程中产生的误差就是定位误差。造成定位误差主要是2个因素:①机械加工选择的实际定位与设计定位, 两者之间存在误差, 从而造成定位误差。②机械加工中定位元件不准确, 实际尺寸超出了允许变动范围, 这是造成定位误差又一个重要因素。

2.3 调整误差

机械加工中经常需要进行一些调整工作, 在调整过程中也难免会产生误差, 这是由于调整过程中调整幅度难以控制造成的, 调整误差最终也会影响到机械加工质量与精度。

2.4 工艺系统整体变形引起的误差

在机械加工过程中, 整个工艺系统会由于多种因素导致变形, 工艺系统的变形会产生误差, 这些误差也会对机件的质量造成影响。影响工艺系统变形的因素有很多, 但是大致上可以分为2个原因:①工件刚度的影响;②刀具刚度的影响。工艺系统变形与刚度有很大关系。

2.5 刀具误差

刀具误差主要指的是在机械加工过程中由于刀具自身的磨损导致机械加工中工件尺寸形状的误差。刀具误差是机械加工误差中又一个典型误差, 刀具误差随着刀具的不同, 它对于加工精度和质量的影响也不同。在机械加工中, 对刀具的精确掌握以及慎重设置几何参数以及切削用量是减小刀具误差的重要手段。

3提高机械加工表面质量与精度控制的措施

上文分析了影响机械质量与精度的重要因素, 接下来笔者专门针对以上这些影响因素, 来探讨如何提高机械加工表面质量, 并实现精度控制。笔者认为, 提高机械加工表面质量与精度控制的关键在于限制误差, 把误差严格控制在一定范围内就能提升机械加工表面质量, 并实现精度控制。因而针对误差的限制, 我们可以采取3种方式来进行限制。这3种方式分别是:减少原始误差, 误差补偿, 分化误差。

3.1 减少原始误差

原始误差主要指由于机具本身造成的误差, 最典型的就是机床几何误差和刀具误差。减少原始误差主要是提高刀具等基本工具的精度, 要尽量避免受热变形引起设备误差, 要在机械加工中尽量避免刀具磨损。减少原始误差, 首先必须要在加工前针对各种设备的误差进行全面科学的评估。在加工过程中要通过控制加工环境来减少原始误差, 从而提升表面质量, 并实现精度控制。

3.2 误差补偿

由于在机械加工中误差是不可能从根本上予以消除的, 因而通过人为制造误差来补偿旧的误差就成为了一个重要手段。在误差补偿中由于误差本身的不确定性, 因而在补偿过程中会使得难度增大, 最终影响到补偿效果。

3.3 分化误差

分化误差主要指对原始误差进行分化, 最终来减小误差的方法。分化误差是对风险进行统一管理的方法, 它在机械加工中应用十分广泛。它是在多项误差同时发生的时候, 根据误差自身的特点进行分区, 将原始误差分散, 最终来减小原始误差。

参考文献

[1]韩寿权.浅谈机械加工中表面质量控制[J].中国新技术产品, 2009 (5) .

[2]顾为鹏.机械加工中的表面质量与精度控制技术[J].现代商贸工业, 2012, 24 (18) :174.

[3]刘程.关于机械加工中表面质量控制的研究[J].科技促进发展 (应用版) , 2010 (4) .

[4]张成, 谢.矿山机械加工维修与精度控制研究[J].中国高新技术企业, 2011 (19) :76-77.

[5]牵都喜, 苑举勇, 张坤神.机械加工表面质量影响因素及控制措施的探讨[J].科技信息, 2011 (29) .

[6]寇元哲.影响机械加工表面质量的因素分析[J].甘肃科技, 2007 (7) .

[7]李宝军.机械加工精度控制的研究[J].中国科技博览, 2012 (23) :386.

数控加工过程中精度控制的探讨 篇9

数控机床是一种高技术、高精度、高效率的现代化加工设备, 数控加工技术也变成现代化机械加工的重要基础和关键技术。应用数控机床可以提高机床加工效率, 但确保产品质量也是生产所必需的[1]。数控加工过程中也会因为种种因素导致工件报废, 增加成本。因此, 对数控加工过程中工件的精度控制具有重要的现实意义。

1 影响数控加工工件精度的因素

数控机床加工精度的评定指标有尺寸精度、形状精度和位置精度。在数控加工过程中, 影响工件加工精度的因素很多, 主要有: (1) 数控机床本身产生的误差; (2) 工件的装夹, 包括刀具和夹具等产生的误差; (3) 程序编制过程中造成的误差。针对以上三种情况产生的精度误差, 在一定程度上是不可避免的;即使通过的相关技术改进及正确合理的操作方法, 也只能减小误差, 并不能消除误差。所以只能在执行工件加工之前, 通过相关参数的控制来实现工件的精度控制。

2 数控车削加工精度控制[2]

以数控车削加工外圆加工为例:如图1 所示, 为一台阶轴, 以其中尺寸直径准为精度测量对象。

2.1 工件的合理装夹

合理的选择工件装夹方式: (1) 一般轴类零件用三爪自定心卡盘直接装夹; (2) 稍长轴, 采用掉头加工对于; (3) 细长轴零件在车削时采用“一夹一顶”方法装夹, 另外, 在中间可以安装中心架或跟刀架; (4) 车薄壁工件时隔时为了防止径向夹紧力引起工件变形, 可以采用轴向夹紧, 开口环过渡夹紧或用软爪夹紧的方法, 另外还可在一端预先留较厚的工艺凸缘。

由于该台阶轴总长只有65mm, 结构也比较简单, 直接采有三爪卡盘夹紧就可以满足加工要求。

2.2 灵活运用“刀尖圆弧半径补偿”

该功能对于轴类零件圆弧表面的加工精度的保证十分有效, 大大减小了工艺系统误差, 带有圆弧半径的刀尖 (即便没有, 刀具有切削过程中也会因磨损而自然生成) , 其刀尖点为一个空间的一个虚点, 数控编程时是以这个虚点来编程的, 而实际切削圆弧表面时 (对圆柱外圆表面和端面尺寸无影响) , 刀具实际切削点为刀尖圆弧上各实际分布点, 必然会造成一边过切, 而另一边少切现象, 而遇有刀尖圆弧半径补偿功能 (即G41、G42 和G40) , 能够进行运算, 始终保证当前刀尖点是刀具圆弧与理论外圆轮廓的切点。此功能在数控车床上运用时简单有效, 十分重要。

2.3 刀具“磨损”的合理运用

不管是成批大量生产还是单位小批量生产, 数控车床加工工件时须有一个加工试件的过程, 如何快速而准确地保证加工尺寸精度, 现在数控车床系统中增设了刀具的补偿功能, 能够有效地实现工件尺寸的快速调整。如图2 所示, 在执行工件加工之前, 在X磨损那一列对应的刀号设置正磨损值, 如:+1、+0.5 等。这样就能保证加工出来的工件直径值会比原来的直径值大一点, 那么在测量完实际的加工尺寸后, 根据工件的实际尺寸再次设定X磨损值进行再次加工, 这样经过反复多次加工来保证工件的加工尺寸;防止因为其他因素导致工件的直径值小于要求的尺寸而出现工件报废。

3 数控铣削加工精度控制[3]

以数控铣削外轮廓加工为例:如图3 所示, 加工100×100 工件。以边长100 为精度测量对象。

3.1 工件的合理装夹

合理的选择工件装夹方式: (1) 对一般零件进行轮廓加工或平面加工时, 可选用平品虎钳或三爪卡盘直接装夹; (2) 对于不能用平口虎钳和三爪卡盘直接装夹的典型零件, 必须要注意采取合理的装夹方式;必要时, 可制定专用夹具来进行装夹;文中零件毛坯为一正方体, 可直接采有平品虎钳夹紧就行。

3.2 灵活运用“刀具半径补偿”设定

数控控床在外轮廓铣削时, 由于铣刀的刀位点在刀具的中心, 和切削刃不一致, 为了保证铣削出的轮廓符合要求, 编程时必须在图纸要求的轮廓基础上, 整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值, 这就是刀具半径补偿。一般情况下, 刀具半径补偿值为刀具的半径值。但是, 刀具在使用过程中都会有磨损以及其他因素都会影响工件的加工精度, 如果按正常情况设置刀补, 加工的工件肯定会报废。为了保证工件尺寸在精度范围之内, 在设置刀补值时, 如图3所示, 使D0>D, D0是实际设定刀补值, D是刀具半径 (理论刀补值) 。这样, 在工件加工结束之后, 测量工件加工后的尺寸, 再根据测得的尺寸, 修改刀补值, 再重新加工, 如此反复, 多次修改刀补值, 多次加工工件从而保证工件的加工尺寸在精度范围之内。

4 结束语

影响数控机床加工精度的因素很多, 只要在这些互相影响的因素中找到其规律与共性, 把握和利用好, 就能更好地发挥数控机床的特性, 提高零件的加工质量与生产效率。希望文章能够为数控机床加工工作提供一些借鉴。

参考文献

[1]韦靖, 马柯, 南博儒.数控加工过程质量控制的关键环节研究[J].现代制造工程, 2014 (6) :58-63.

[2]伏彩建.数控车床加工质量控制问题探讨[J].技术与市场, 2014 (8) :366-366.

机械加工中精度的控制 篇10

工艺系统中的各组成部分, 包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差、使用中的磨损都直接影响工件的加工精度。也就是说, 在加工过程中工艺系统会产生各种误差, 从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度。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:

1 加工原理误差

加工原理误差是由于采用了近似的加工运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差, 因在加工原理上存在误差, 故称加工原理误差。只要原理误差在允许范围内, 这种加工方式仍是可行的。

2 机床的几何误差

机床的制造误差、安装误差以及使用中的磨损, 都直接影响工件的加工精度。其中主要是机床主轴回转运动、机床导轨直线运动和机床传动链的误差。

3 刀具的制造误差及弹性变形

我们很多人都有这样的经历, 就是在前一刀车削了几毫米切深以后, 发现离想要的尺寸还差几丝或者十几丝时, 再按计划进行下一刀切削时, 发现多切了很多, 尺寸可能超差了。那么这样的情况我们认真分析过其中的原因吗?有人说, 这可能是因为机床间隙比较大所致, 而在同一进刀方向上是不会受间隙影响的, 其真正原因就是弹性形变和弹性恢复。

弹性形变表现在刀具、机床丝杠副、刀架、加工零件本身等对象的形变, 使刀具相对工件出现后退, 阻力减小时形变恢复又会出现过切, 使工件报废。产生形变的最终原因是这些对象的强度不足和切削力太大。

弹性形变会直接影响零件加工尺寸精度, 有时还会影响几何精度 (如零件变形时容易产生锥度, 因为远离卡盘的位置形变幅度越大) , 刀具的强度不足, 我们可以设法提高, 有时机床和零件本身的强度, 我们是没法选择或改变的, 所以我们只能从减小切削力方面着手, 来设法克服弹性形变, 切深越小、刀具越锋利、工件材料硬度较低、走刀速度减小等都会减小实际切削阻力, 都会减轻弹性形变。

所以为了保证工件的尺寸精度, 我们往往把精加工、半精加工和粗加工分开, 也就是说把弹性形变大的和弹性形变小的不同工序分开进行 (粗加工时追求效率基本不追求精度, 刀具需要偏钝, 侧重强度, 精加工时切削量很小, 追求精度, 刀具侧重锋利, 减小切削阻力) , 在对刀试切时, 就按照不同工序实际加工时的切深进行试切, 确保试切时和实际加工时阻力和弹性形变幅度大致相当, 确保数控机床坐标系建立准确, 确保普通机床进刀准确;然后在精加工时尽可能采用比较锋利的刀具, 最大程度减小切削抗力、减小形变。

刀具的制造误差、安装误差以及使用中的磨损, 都影响工件的加工精度。刀具在切削过程中, 切削刃、刀面与工件、切屑产生强烈摩擦, 使刀具磨损。当刀具磨损达到一定值时, 工件的表面粗糙度值增大, 切屑颜色和形状发生变化, 并伴有振动。刀具磨损将直接影响切削生产率、加工质量和成本。

4 夹具误差

夹具误差包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等, 这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。

4.1 基准不重合误差

当定位基准与工序基准不重合时而造成的加工误差, 称为基准不重合误差, 其大小等于定位基准与工序基准之间尺寸的公差。

4.2 基准位移误差

工件在夹具中定位时, 由于工件定位基面与夹具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响, 导致定位基准与限位基准不能重合, 从而使各个工件的位置不一致, 给加工尺寸造成误差, 这个误差称为基准位移误差。

5 转速对加工的影响

正常情况下, 大家知道, 转速越高, 切削的效率越高, 效率就是利润, 所以, 我们要在条件允许的情况下, 运行尽可能高的转速进行切削。但转速、工件直径确定切削线速度, 线速度受工件硬度、强度、塑性、含碳量、含难切削合金量和刀具的硬度及几何性能等因素制约, 所以要在线速度限制下选择尽可能高的转速。另外转速高低选择要根据不同材质的刀具确定, 例如高速钢加工钢件时, 转速较低时粗糙度较好, 而硬质合金刀具则转速较高时, 粗糙度较好。再者, 在加工细长轴或薄壁件时, 要注意将转速调整避开零件共振区, 防止产生振纹影响表面粗糙度。

6 切削要素对表面粗糙度的影响

我们知道工件材质较硬时, 加工后工件表面粗糙度较好, 另外当工件材料的可塑性和延展性越高时 (如铜材、铝材) , 就需要刀具越锋利才能加工出比较好的表面粗糙度, 灰铸铁加工相对于钢件加工来说, 因为成份复杂, 含杂质程度高, 就需要刀具硬度较高。有些延展性较高强度又较高的合金材料, 就需要锋利却又能保证强度的刀具, 所以就比较难加工 (如不锈钢、镍基耐热合金、钛合金等) 。

除了材料对刀具提出要求以外, 切削要素对表面粗糙度也会产生影响, 当精加工切深太小, 甚至比刀具刃厚还小时, 刀刃已不能实现正常切削, 所以产生挤压, 也就会出现很差的表面粗糙度。当切深太大, 甚至使刀具产生弯曲时, 这时工件材料是被撕裂下来的, 所以在工件上会留下很多丝状铁屑残留和较明显的纹路。走刀速度对工件表面粗糙度的影响也是相当明显的, 当走刀速度加快或刀具副偏角不恰当时, 会使走刀纹路高度加大, 也就使表面粗糙度变差。

刀具不是很锋利的情况下, 切深太小, 甚至比刀刃厚度还小时, 已经不是正常的切削了, 只能属于“刮”或“研”, 所加工工件表面粗糙度会下降, 工件表面出现细微白丝, 好像笼罩一层白雾, 所以要注意控制。

在一般的生产状态下, 车床的精度已经确定, 加工所用的刀具和夹具也已经确定, 操作者的熟练程度也已经确定, 在此种前提下, 要想尽量提高工件的尺寸精度, 笔者认为应该注意以下几个问题。

本文以华中数控操作系统为例说明提高工件尺寸精度的几个问题。要想提高工件的尺寸精度, 二次精加工是不可或缺的, 用设置摩耗和更改尺寸数字即二次精车的方法的基本思路是:数控车床对刀后, 在粗、精车轮廓之前, 把数控装置中粗、精车刀具的磨耗调出来, 把相应的X值或Z值设置成精加工余量即预设磨耗值, 并在数控加工程序中设置工艺性暂停指令, 起动数控车床依次对工件进行轮廓的粗、精加工, 测量工件各部分的尺寸, 减去精车余量后与零件图中的尺寸中值进行比较, 同值变大, 或同值变小, 修改磨耗来解决;大小变化不同值时, 修改加工程序中该部分的尺寸数字, 与此同时, 也可以检查工件的表面粗糙度, 看是否达到要求, 如达不到要求, 修改切削用量如进给量或主轴转速 (或切削速度) , 最后再精车一次, 即二次精车, 从而使工件的尺寸和表面粗糙度都达到图样要求。笔者在长期的实操加工中发现在二次精加工过程中可以通过一些措施来提高工件的尺寸精度。在这里通过一个例子来说明这几条措施。

如图所示, 首先说一下加工工艺:先加工右端, 从右至左一直加工到长度为5mm直径为48mm的轴的位置。凹椭圆先加工左半部分, 掉头后再加工右半部分, 加工右边时, 在半长轴为10mm的椭圆位置加工出直径为38mm长度为15mm的工艺台阶, 这样右端的退刀槽、螺纹、凹椭圆左半部分等全部一次完成, 然后掉头夹住工艺台阶加工左端部分内轮廓、外轮廓及凹椭圆的右半部分, 最后通过一夹一顶把工艺台阶部分加工成图纸要求的形状。

右半部分的加工程序:

一般的加工程序在G71程序段的后面还应该有G00X100 Z100 M05 M00, 在这里笔者把它们去掉了。这几个程序段的作用是粗加工后把刀具移到安全位置、主轴停下来、程序暂停, 然后测量工件的尺寸并且结合精加工余量确定零件的当前实际尺寸与当前理论尺寸相比较, 如果有偏差则在刀偏表的X磨损里进行调整, 最后精加工得到工件的最终尺寸。但笔者在编程的时候把实现粗加工后测量尺寸的几段程序去掉了。那么这样的结果就是在第一次精加工的时候粗加工和精加工连续进行, 那么如果粗加工后精加工预留量与事先设定的数值不一样, 那么工件的最后尺寸不就与图纸尺寸有了很大的偏差吗?一般情况下要想进一步提高工件的尺寸精度, 一般都要进行二次精加工, 即先在X磨损里把磨损值定为1mm (外轮廓) 。那么在理论上如果不考虑各种误差的话在第一次精加工后工件的尺寸比图纸尺寸大1mm, 然后把X磨损值由1mm改为0mm, 进行第二次精加工, 就得到了工件的最后尺寸。

当然第一次精加工后工件的实际尺寸不一定恰好比图纸尺寸大1, 这个时候就看第一次精加工后工件的实际尺寸比图纸尺寸大多少, 大多少就在X磨损值1上减去多少。例如第一次精加工之后工件的实际尺寸比图纸要求尺寸大0.95, 那么把X磨损值调整为1-0.95=0.05mm, 然后第二次精加工, 得到工件的最后尺寸。

采用这种方法与传统的相比有什么优点呢?

传统的二次精加工在粗车之后第一次精加工之前就要测量一下尺寸, 看粗加工之后的尺寸与我们想要的尺寸是否有偏差, 有的话就要调整进行第一次精加工, 进行第二次测量尺寸, 再与我们想要的尺寸相比较, 有偏差的话进行第二次调整X磨损值, 最后进行第二次精加工, 得到最后的尺寸。看起来经过两次的测量、调整加工出来的工件的尺寸精度应该比较高, 但是这里面也有不足之处:首先, 我们第一次测量是在粗加工之后进行的, 而粗加工之后工件的表面粗糙度比较大, 在此种情况之下我们测量, 工件表面的粗糙度会影响我们的测量结果, 导致我们的测量结果存在比较大的误差, 第一次精加工之后工件的表面粗糙度变小了, 但我们测量读数的时候由于各方面因素的影响也会存在一些误差。这样两次误差累加形成的综合误差就比较大。而采用笔者所介绍的这种方法只需要测量一次, 并且是在精加工之后进行的, 测量受工件表面粗糙度的影响比较小, 并且不象传统方法有累加误差, 所以这种方法可以提高工件的尺寸精度, 还可以提高生产效率。

在实际加工过程中我们第二次精加工之前所加工的尺寸可能不止一个, 并且这几个尺寸与理想尺寸的偏差可能不是一致的。比如在上述例子中在第一次精加工完右端后我们要测量几个需要控制精度的尺寸。凹椭圆两边直径为48mm的轴及凹椭圆右边直径为40mm的工艺台阶轴、加工螺纹的光轴, 假设它们的尺寸分别49.05mm、40.96mm、39.10mm、24.86mm, 那么我们在调整X磨损值的时候应该保证让最多的尺寸在图纸要求的公差范围之内, 比如我们把X磨损值由1mm调整为0mm, 那么尺寸符合要求, 如果还有不符合要求的, 这时候我们可以在程序中通过修改程序数值的方法进行调整。以达到提高工件尺寸精度的目的。

摘要：本文围绕、弹性变形、精加工及刀具等要素对加工产生的影响, 论述了如何保证加工零件的尺寸精度的方法。

关键词：加工误差,弹性形变,弹性恢复,二次精加工

参考文献

[1]罗红.切削要素与尺寸控制.

探讨工程测量中精度的控制措施 篇11

【关键词】工程测量；精度；控制

一、制定科学合理的测量方案

1.在工程开始建设之前，首先要对工程建设的地点进行初步的勘测，测量工程建设地点的地形地貌、地质条件、气候条件等；其次，要根据设计单位设计的工程建设图纸上的内容，全面的进行考量，坚持实事求是的原则，建立“以点确定线，以线控制整个面”的布网规定，即在工程测量之前，根据测量的实际状况与要求设置一个经过优化的整体工程测量控制方案，尽全力确定工程测量可能会产生的误差参数和测量精度。

2.在进行工程测量的时候，首先要考虑工程建设需要的进度与工程质量并制定一个初步的测量方案，作为外业测量操作的依据；其次要在现场勘探的过程中，对设计单位与建设单位所提供的需要观测的地点进行细致地测量，获得相应的数据之后，再进行审核校正，最终得到最精确的测量结果。

3.在进行工程测量之前，首先要在工程施工的地点设置施工控制网，其次根据设计单位提供图纸中的要求确定工程建筑物的主轴线的测量数据，最后在进行放样。准确的测量施工控制网的精度，将有助于整体施工测量工作的进行。

4.在进行布点测量的过程中，一是要测量所选择的点要稳固安全；二是所选择的测量点要做到不在已经被破坏的红线的附近；三是选择的测量点的透视性要好。

二、放样方法及对测量精度的控制

在施工过程中，放样点位的方法要灵活选择，根据实际情况和限制选择适当地方法。但是这样的基本元素是距离和角度。

1.测量角度的放样方法的精度分析

测量角度的放样方法的精度分析主要需要注意以下几点：测量经纬仪数据中的误差为m中，目标数据的偏心误差是m偏，则测量仪器的误差为m仪，测量数据角度本身所具有误差为m本，因为外界因素影响的误差是m外，那么：m中=m偏=m仪≤0.15mβ，m本=m外≤0.63mβ。

2.测量距离的放样方法的精度分析

每项的测量所得的偶然误差和测量系统的误差的不同影响，而将用m偶和m系来代表他们，但是测量所得的数据不可以超过以下数值：m偶 ≤0.45ms/n ，m系≤0.15ms/ n。在该式中，n是测量尺段数。

另外，在通过测距仪进行测量间距时，生产厂家一般都会给下列线性表达式 ms=a+b×10-6×S。随着测量器的全站仪在建设工程中的广泛使用，坐标放样法变得非常简便。另外，在公式mp=± √[ms2+s2（mβ/p）]的计算中我们不难发现，放样点位的误差其实是和测量边长的误差、测量角度的误差以及测量点到测量放样点之间的间距有关系的。

三、全站仪测量精度的控制

1.认识误差的分类并分析各种误差产生的原因。因为只有在认真细致全面地了解了误差的种类和其成因之后，才能够在实际工作中自如地采取有效措施来提高测量精度。

2.采用更为先进的方法进行测量。比如，在全站仪测量工作中多使用三角高程测法，因为该方法与传统的四等水准测量方法相比，具有更好的精度控制性能，能有效降低误差。实际上，在工程建设中采用三角高程测量方法对于施工高程控制网的布设提供更为快捷有效的途径，具有更好的测量精度。

3.尽可能地消除人为错误和误差。无论任何的工作，都不可避免地遇到系统误差的干扰，而测量工作中同样也是存在的。尽管系统误差不可消除，而人为失误则是可以完全消除的，因此需要工程技术人员认识并消除人为错误。实际工作中，机器的误差也是可以减少的，这在于工程技术人员对于全站仪测量误差产生原因的认识是否透彻，并对机器的误差进行有效鉴定，如在控制乘常数误差工作中，需要应用微处理器中相关运算功能来对测距仪的显示数据进行修正。所以工作人员对于机器系统误差的校核和鉴定对于测量精度的控制具有重大意义。

四、GPS测量中精度的控制

1.利用模型改正法来提升精度，消除因电离层延迟、多路径传播等导致的误差。可使用“标准光压模型、多项式光压模型和ROCK4光压摄动模型”这三类模型来改正误差。使用附加随机过程参数的方法，定轨精度可达到0.1m～0.2m，在实际的工程应用中，使用上述模型都可大幅提升精确度，也基本能满足定轨精度要求；

2.PTK碎部测晕以及放样 。

PTK技术，即载波相位差分技术，采用PTK技术对相位的测量进行处理，能够将基准站收集的载波相位信息传输给用户，用户通过对基准站差分信息进行求差解算，能够准确的找到用户的位置坐标，并将定界标点标出，采用PTK碎部测晕和放样，能够提高测量精度和标定的准确性。

3.区域差分网络的碎部测量以及放样。

当碎部测量出现在区域性的GPS的差分系统中时，基准网和放样会对所有基准站提供差分信息的权，并实现差分的定位，提高PTK接收机标称精度，能够提高PTK测量点的精度，进而提高测量精度。

4.测量精度评定 。

采用平面平差基线相对精度统计、基线残差统计、环闭合差统计进行GPS定位中误差统计，100%的点位精度控制在1cm以内，甚至控制在0.5cm以内，如果测量数据合格，则表明基线解算质量良好，GPS技术的测量精度能够满足工程测量的实际要求。

五、提高工程测量精度的管理措施

由于工程施工对测量的精度要求比较高，因此，从制定测量方案开始，就必须考虑各种影响精度的因素，采取有效的精度控制措施，确保测量精度符合工程要求。

1.选择合适的坐标系统和数据计算方法，从数据源上减少或避免放样数据误差的积累与传递。

2.选择利于观测的时间和天气，同时采用各种技术手段，降低或抵消环境因素的影响。

3.根据工程情况，选择符合要求的高精度、状态良好的仪器，在保证测量精度的同时，提高作业效率。

4.采用先进的测量技术方法，精简测量环节，降低或消除各种不必要的测量环节产生的误差。

5.选择富有经验的观测人员，按操作规程观测，减少人为误差的影响。同时积极采用先进的技术方法，提高测量自动化程度，尽量减少人工参与，如采用具有自动寻标功能的全站仪、电子水准仪、GPS测量、后方交会的自由设站方法等。

六、结语

在今后的测量工作中需要充分重视测量方法的准确性和科学性，提高测量水平，施工管理单位需要加强设备的维护和更新工作，提高测量工作的效率。测量工作人员还需要不断提高自身的职业道德素养，提高自身的测量技术水平，更好地为测量工作的开展服务。

参考文献：

[1]刘成峰.如何对工程测量精度进行有效控制[J].城市建设理论研究，2011（10） .

数控机床加工精度的控制 篇12

1数控编程对加工精度的影响

1.1 加工路线的选择对数控机床加工精度的影响

编程中最重要的部分就是确定加工路线, 所以加工路线的选择会对加工效率以及加工精度产生较大的影响。

1.2 轨迹拟合对数控机床加工精度的影响

由于数控机床加工路线都是由小段的圆弧和小段的直线加工成的拟合曲线, 所以一般的系统只能在加工非圆曲线时, 用圆弧和直线来不断接近, 造成拟合曲线和实际的非圆曲线存在一定的差距。因此我们大多采用等误差、等弦长、等间距的方法来进行非圆曲线轨迹的拟合, 但是等误差法和其他两种办法相比, 不仅可以提高加工效率还能保证拟合精度, 这也是为什么我们通常都采用等误差法的原因。虽然非圆曲线轨迹拟合都采用自动变成完成, 但是过程中一定会存在拟合误差, 所以我们在需要的时候可以经过严格的计算来控制拟合误差。

1.3 数据处理对数控机床加工精度的影响

由于编程尺寸公差带的换算和位置变成节点计算的问题, 造成了数控机床的数据处理存在误差, 这对加工精度造成了一定的影响。

1.4 原点确定对数控机床加工精度的影响

对加工精度有着最大影响的就是原点的确定, 所以在编程的开始阶段要通过零件图纸和加工的特点合理确定变成坐标系。由于加工精度受变成原点的影响很大, 所以一定要严格按照最基本的工艺基准、设计基准以及编程基准的原则来确定变成坐标系, 这样就可以很大程度上提升加工精度。

2系统误差对数控机床加工精度的影响

2.1 螺距误差以及控制方法

半闭环以及开环数控机床主要通过丝杠来控制定位精度, 虽然大多数的数控机床都采用高精度的滚珠丝杠来控制定位精度, 但是也会产生螺距误差, 所以为了克服螺距误差对精度的影响, 要采取相应的螺距误差补偿方法。

通过将高精度位置测量系统的测量结果与机床的某根轴的实际运行线路进行比对, 在轴运行线路上选择一些定位点, 通过将大量的测量结果输入到系统中, 机床在运行中经过该点时就会考虑误差来提升加工精度, 这种方法被称作螺距误差补偿。选择的数量点越多, 补偿效果越好, 加工精度越高。

2.2 反向间隙误差及补偿

数控机床传动链中很多环节存在间隙, 如齿轮传动的齿侧间隙、丝杠螺母副等。反向间隙会引起工作台反向时伺服电机空转而工作台不动, 其直接结果是半闭环数控机床产生误差、全闭环数控机床位置环不稳而产生振荡。对于反向间隙, 在对数控机床的结构进行设计时实际已经做了充分的考虑, 如采用同步齿形带或消隙齿轮传动、丝杠螺母副预紧等, 但无论如何也会留有一些剩余间隙。在半闭环系统中, 可采用与螺距误差补偿类似的方法。在轴运动的全程记录下各点反向间隙, 输入到数控系统中, 此后数控系统一旦接收到反向移动指令, 就会自动将间隙补偿值加到插补运算结果中, 实现反向间隙自动补偿。

2.3 热变形误差及补偿

数控机床周围温度变化以及加工过程中产生的热量等因素都会引起数控机床变形。热变形的补偿方法有列表或建立函数式等方法, 但无论哪种方法都需要对应机床某些主要部件的温度变化和相应的热变形量进行测量, 建立温度与热变形的关系。一般选取的温度测量部件是每台机床1～2个。列表补偿和函数补偿的不同在于列表补偿是要列出全部误差补偿表存入数控系统, 需占用的内存较大;函数补偿是通过理论分析和实际误差测量, 建立数学模型, 将误差函数输入系统, 占用系统内存较少, 但需要实时计算, 这会占用CPU时间, 因此要求系统具有较高的运算速度。

2.4 伺服系统误差及抑制

伺服系统引起的误差首先应从数控机床设计角度进行抑制, 如选择动态性能好的驱动装置、提高伺服刚度、尽量减小负载惯量等。但在客观条件确定后, 伺服系统误差的抑制就需要从系统参数设置角度考虑, 如选择尽可能高的位置环增益、保证各进给轴的位置开环增益相等。

当今, 随着计算机技术的发展, 伺服系统实现了数字化, 很多过去由硬件完成的工作现在变成由软件来实现, 这就大大增强了伺服系统结构、性能调整的灵活性。现代全数字伺服系统提供了丰富的以提高加工精度为目标的特殊功能, 如插补后直线, 钟型加减速、插补前加减速、根据速度差减速、根据加速度减速、依据圆弧半径进行速度箝制、前馈控制、摩擦转矩补偿等功能, 对数控加工轨迹误差、直拐角和圆拐角误差等都具有非常好的抑制作用。

3结语

综上所述, 数控机床的加工精度不仅受到数控编程中加工路线选择、轨迹拟合、数据处理以及原点确定等的影响, 还受到系统误差中的螺距误差、反向间隙误差、热变形误差以及伺服系统误差的影响。所以我们一定要通过严格控制数控编程的方法以及减少系统误差的方式, 以此大幅度提升数控机床的加工精度。

参考文献

[1]李胜和.浅谈影响数控机床加工精度的两大要素[J].铸造技术, 2009 (5) .