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本文作者：單麗娟作者單位：西安技師學(xué)院

刀具的幾何誤差

無論何種刀具只要進(jìn)行切削，磨損是在所難免的，同時工件尺寸及形態(tài)也會發(fā)生相應(yīng)的變化。降低刀具尺寸磨損是講究方法策略的：首先，對于刀具材料要精挑細(xì)選，選擇那些既耐磨性能又高的刀具材料。其次，對刀具幾何參數(shù)和切削用量選用要恰到好處。再次，對刃磨刀具進(jìn)行規(guī)范化；最后，合理地使用冷卻液等。

定位誤差

1基準(zhǔn)不重合誤差

基準(zhǔn)主要有兩大類，分別是設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。設(shè)計基準(zhǔn)是指在零件設(shè)計圖上用以確定其它點、線及表面位置時的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)主要包括工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)三部分。通常定位基準(zhǔn)要同設(shè)計基準(zhǔn)相互重合。在加工工件過程中，必須以工件上部分幾何要素為定位基準(zhǔn)對工件進(jìn)行定位，一旦出現(xiàn)定位基準(zhǔn)同設(shè)計基準(zhǔn)不重合現(xiàn)象，就會導(dǎo)致基準(zhǔn)不重合誤差的產(chǎn)生。

2定位副制造不準(zhǔn)確誤差

夾具上的定位元件能夠保證工件在夾具上處于正確位置。不過在制造定位元件時無法保證實際尺寸同基本尺寸完全相同，通常定位元件的實際尺寸在規(guī)定的范圍內(nèi)有一定變動。與此同時，在制造工件定位面過程中也會存在一定的誤差。定位副主要由定位元件和工件定位面構(gòu)成。定位副制造不準(zhǔn)確誤差指因定位副制造失真及其配合間隙造成加工工件位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的誤差。

工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差

1工件剛度

在工藝系統(tǒng)中，如果工件剛度比夾具、刀具低的話，就會在高速切削過程中產(chǎn)生變形現(xiàn)象，從而對工件精度產(chǎn)生較大影響，根據(jù)材料力學(xué)中相關(guān)計算公式可對工件最大變形量進(jìn)行計算。

2刀具剛度

由于外圓車刀在機(jī)加工表明法線方向具有較強(qiáng)的剛度，因此它基本不存在變形現(xiàn)象。而鏜直徑比較小的內(nèi)孔，由于刀桿剛度明顯不強(qiáng)很容易影響孔加工的精細(xì)度。同樣也可以按材料力學(xué)中有關(guān)公式對刀桿變形量進(jìn)行估算。

3機(jī)床部件剛度

機(jī)床部件是由數(shù)量眾多的零件構(gòu)成的，到目前為止，并沒有一種適合計算其剛度的方法出現(xiàn)，通常都采用實驗手段對其剛度進(jìn)行測定。通過對機(jī)床剛度實驗獲得的曲線進(jìn)行分析可知，其特點主要為變形同載荷之間不存在線性關(guān)系；加載與卸載這兩條曲線并不重合，加載曲線要領(lǐng)先卸載曲線；只有歷經(jīng)反復(fù)的加載和卸載，才會逐漸消除殘余變形的存在，使得加載曲線的起點同卸載曲線的重點相互重合；我們以實體進(jìn)行估算出的機(jī)床部件剛度值要大于其實際的剛度值。

工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

工藝系統(tǒng)中由熱變形導(dǎo)致的誤差也會對加工精度產(chǎn)生較大影響，尤其在進(jìn)行精密加工及大件加工過程中，這種影響會十分明顯，工件總誤差的40%~70%都是由工藝系統(tǒng)中的熱變形引起的。

提高機(jī)械加工精度的措施

1減少原始誤差

盡最大努力提升加工零件時用到的機(jī)床、夾具以及量具等部件的幾何精度，并對工藝系統(tǒng)中因受熱、切削力以及內(nèi)應(yīng)力所引起的變形進(jìn)行控制等都屬于減少原始誤差的手段。對那些精密零件進(jìn)行加工過程中，為了減少原始誤差，應(yīng)竭盡全力來提升精密機(jī)床的剛度及精度；在加工那些表面已經(jīng)成形的零件時，主要從兩方面來減少原始誤差：一是減低成形刀具的形狀誤差，二是減少刀具安裝過程中產(chǎn)生的誤差。

2誤差補(bǔ)償法

所謂誤差補(bǔ)償法就是在加工零件時，故意出現(xiàn)一些誤差，從而與原始誤差相互抵消，或者使兩個原始誤差相互抵消，進(jìn)而起到提升機(jī)械加工精度的作用。比如，采用預(yù)加載荷法對導(dǎo)軌變形所造成的精度下降現(xiàn)象進(jìn)行補(bǔ)償。由于磨穿床身導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)狹長、剛度較低的特性，在進(jìn)行精加工時，雖然其三項精度都可以達(dá)到要求，不過在安裝完進(jìn)給和操作機(jī)構(gòu)后，就會導(dǎo)致導(dǎo)軌出現(xiàn)變形從而影響加工精度，采用預(yù)加載荷法可彌補(bǔ)這一損失。另外在進(jìn)行精密螺紋加工過程中，絲杠車床傳動鏈所導(dǎo)致的誤差會直接影響到加工精度，而在絲杠機(jī)床上安裝校正機(jī)構(gòu)可以有效減少傳動鏈誤差，從而達(dá)到提高加工精度的目的，圖1即螺紋加工校正裝置分解圖。

3分化或均化原始誤差

采用分化或均化原始誤差法也能夠有效提高機(jī)械加工精度。分化原始誤差法適用于批量生產(chǎn)的零件，那些對加工精度具有較高要求的零件表面適合采用均化原始誤差法提高加工精度。

1）分化原始誤差

以誤差反映規(guī)律為理論依據(jù)，將所加工工件的毛坯或者是上一道加工工序的工件尺寸經(jīng)過測量后，以尺寸大小劃分為n組，這樣每一組工件的尺寸范圍就會變?yōu)樵瓉淼?/n。然后以每組的尺寸范圍對刀具進(jìn)行調(diào)整，使劃分出每組工件的尺寸范圍中心保持一致，從而有效提高整批工件的加工精度。

2）均化原始誤差

均化原始誤差法就是采用不斷對比加工的方法，對工件表面誤差進(jìn)行均化從而提高精度的過程。具體方法就是將所加工工件同與其關(guān)系較為密接的工件進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)二者之間的不同點，然后有針對性實施修正或基準(zhǔn)加工來消除誤差。

4轉(zhuǎn)移原始誤差

事實上，轉(zhuǎn)移原始誤差法就是對誤差敏感度的轉(zhuǎn)移。在加工零件過程中，如果原始誤差出現(xiàn)在加工敏感方向上，就會對精度產(chǎn)生很大影響，如果出現(xiàn)在非敏感方向上，就會將精度影響降到最低。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工時，要設(shè)法將原始誤差轉(zhuǎn)移到對加工精度影響最低，或者是沒有影響的非敏感方向，從而達(dá)到提高加工精度的目的。

結(jié)語

無論加工任何工件，產(chǎn)生誤差現(xiàn)象都是在所難免的，要想盡最大限度消除誤差對加工精度的影響，就要對所有能夠產(chǎn)生誤差的因素進(jìn)行細(xì)致的研究與分析，并采用各種有效措施預(yù)防或減低加工誤差，以達(dá)到提高機(jī)械加工精度的目的。