在平（píng）时的精密（mì）机械加工过程中，经常会因为一（yī）些精度的问题（tí）而导致零部件生产（chǎn）出来不合格，今天（tiān）我们就来（lái）聊一聊关于精密机械加工的精度问题。

    1 概述  

　　1.1 加（jiā）工精度与加工误差  

　　加工精度是指（zhǐ）零件加工后的（de）实际参数(尺寸、形状（zhuàng）和（hé）位置)与理想参数的符合程（chéng）度。实际加工不可（kě）能做得与理想零件（jiàn）完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际参（cān）数对理想参（cān）数的偏离程度，称为加工误（wù）差。这是没（méi）有办法避免的，只能想办法去让加工精度的实际参数接近（jìn）理想参数（shù）。  

　　1.2 原始误差  

　　由数控机床、工装夹具、切削刀具和工件组成的精密机（jī）械加工工艺系统(简称工艺（yì）系统（tǒng）)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（jiàn）下都会以各种（zhǒng）不（bú）同（tóng）的（de）方式(或（huò）扩大、或缩小)反（fǎn）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（tǒng）的几（jǐ）何误差、定位误（wù）差、工艺系统的受力变形（xíng）引起的加工误差、工艺系统的（de）受热变形引起的加工（gōng）误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差（chà）、调整（zhěng）误差、测量误差等。  

　　1.3 研究机械加工精度的方法  

　　研究精密机械加工（gōng）精度的方法分析计算法（fǎ）和（hé）统计分析法。可以尽可能的让误差减少到最小。  

　　2 工艺系统集合误差  

　　2.1 数控机（jī）床导致的几（jǐ）何误差  

　　加工中切削刀具相对（duì）于工件（jiàn）的成形运动（dòng）一般都是（shì）通过数控机床完成的，因（yīn）此，工件的加（jiā）工精度在很大程度上取决于数控机床的精度。数控机床制造误差对工件加工（gōng）精度影响较大的有（yǒu）：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。数控机床的磨损将使机床工作精度下降（jiàng）。所以选择好的数控机床也是可以（yǐ）降低误差的一（yī）种方法，一般来说我们国内现在的生（shēng）产的一些数控机床（chuáng）还远远比不上国外的数控机（jī）床，相比（bǐ）之（zhī）下国内产出来的数控机床加工误差较（jiào）大。常州市耐特（tè）金属制品有限公司则是引进了日（rì）本的津上数控机床，该机床不但精度（dù）高，而且工作效率很高。  

　　2.1.1 主轴回（huí）转误差  

　　数控机床主轴是装夹工件或刀（dāo）具的基准，并将（jiāng）运动和动力传给工件或刀具（jù），主轴回转误差将（jiāng）直接影响被加工工（gōng）件的（de）精度。所（suǒ）以购买好（hǎo）的主轴也是很有必要（yào）的。  

　　主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际（jì）回转轴线相对（duì）其（qí）平均回转轴（zhóu）线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴（zhóu）向（xiàng）窜动和角度摆动三种（zhǒng）基本形式。  

　　产生主（zhǔ）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（tā）们（men）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（tóng）。  

　　产生轴向窜动的主（zhǔ）要（yào）原因是主轴轴肩端面和轴承承载（zǎi）端面（miàn）对主（zhǔ）轴回转轴线有垂直度误差。不同（tóng）的加工方法（fǎ），主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在（zài）车床上加工外（wài）圆和内孔时，主（zhǔ）轴径向回转误（wù）差可（kě）以引起工件的圆度和（hé）圆柱（zhù）度误差（chà），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（kǒng）的影响不大，但对所加工端（duān）面的垂直度（dù）及平（píng）面度则有较大的影响。在车螺纹（wén）时，主轴向回转误差（chà）可使被加工（gōng）螺纹的导程产（chǎn）生周（zhōu）期性误差。  

　　适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的（de）轴承，提高（gāo）主轴部件的装配（pèi）精度，对（duì）高速主轴部件进行平衡（héng），对滚动轴（zhóu）承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。  

　　2.1.2 导（dǎo）轨误差（chà）  

　　导轨是机床（chuáng）上确定各机床部件相（xiàng）对（duì）位置关系的基准，也是（shì）机床运动的基准。车床导轨的精度要求（qiú）主要（yào）有以下三个方面：在水平面内（nèi）的（de）直（zhí）线度；在垂直面内的直线（xiàn）度；前后（hòu）导轨的平行度（dù）(扭曲)。  

　　除了导轨本（běn）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（guǐ）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。  

　　2.1.3 传动链误差（chà）  

　　传动链（liàn）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。  

　　2.2 刀具的几何误差  

　　任何刀具在切削过程中，都不（bú）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（què）地选（xuǎn）用刀具材料和选用新型耐磨地刀具材（cái）料，合理地（dì）选用刀具几何参数和切削用量，正确（què）地刃磨刀（dāo）具，正确地采用冷却（què）液、切削液等，均可有效地减少刀具地尺寸磨损。有条件的还可（kě）采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补（bǔ）偿。我相信如果（guǒ）想做出精度高的（de）零部件，这个装置还是要装的（de）。  

　　3 定位误差  

　　3.1 基准不（bú）重合误差  

　　在零（líng）件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依（yī）据的（de）基准称（chēng）为设计基准。在工序（xù）图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸（cùn）、位置（zhì）所依（yī）据的基准称为工序基准。一般情况（kuàng）下，工序基准应与设计基准（zhǔn）重合。在机床上对工件进行加（jiā）工时，须选择工件上若干几（jǐ）何（hé）要素作为加工时的定位基准(或测量基准)，如（rú）果所选用的定位基准(或测量基准（zhǔn）)与设计（jì）基准不重合，就会产生基准不（bú）重合误差。基准不重合误差等于定（dìng）位基（jī）准相（xiàng）对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变（biàn）动量。做这个工序时（shí），图（tú）还是让厂里的大师傅来画，这样要靠谱的多。

    3.2 定位副制造（zào）不准确误差  

　　工件在夹具中的正（zhèng）确位（wèi）置是由夹具上的定位（wèi）元（yuán）件来确定的（de）。夹具上的定位元件（jiàn）不可能按基本尺寸制造得绝对（duì）准（zhǔn）确，它们（men）得实际尺寸(或（huò）位置)都允许在（zài）分别规（guī）定得公差范围内变动。同时，工件上的定位基准面（miàn）也会有制造误差。工件定位面与夹（jiá）具（jù）定位（wèi）元件共同构成定位副，由于定位副制造得不（bú）准确和定位副间的配合（hé）间隙（xì）引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。  

　　4 工艺系统受力变形引起的误差  

　　4.1 工件刚度（dù）  

　　工艺系统中如果工件刚（gāng）度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削（xuē）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（jiào）大，其最大变形量可按材料力（lì）学（xué）有关公式估（gū）算。  

　　4.2 刀具刚度  

　　外圆车刀在加工表面法（fǎ）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（jiù）有很大影响。刀杆变形也可以按（àn）材料力学（xué）有关（guān）公（gōng）式估算。  

　　4.3 机床（chuáng）部件刚度  

　　机床部（bù）件由许多零件组成（chéng），机床部件刚度（dù）迄今尚无（wú）合适的简易计算方（fāng）法，目前主要还是用实验方法来测（cè）定机床部件刚度。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（xiàn）滞后于加载曲线。两曲（qǔ）线线间所包容（róng）的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能（néng）量，它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功；第一（yī）次卸载（zǎi）后，变形（xíng）恢复不到第一次加载的起点（diǎn），这说明有残余变形存在，经多次（cì）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（xiǎo）。  

　　5 工艺系统受热变形（xíng）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（chà）有时可占工件总误差的40%～70%。机床、刀（dāo）具和工件（jiàn）受到各种热源的作（zuò）用，温度会（huì）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（jiān）传入的热量与其散出的（de）热量相等时，工艺系统就达到了热平衡状（zhuàng）态。选择好的热处理也是非常重要的（de），自己厂里如（rú）果没有这方面的技（jì）术，就要外包加工，在外包加工的时候一定要找到合适的热处理厂（chǎng）。  

　　6 结论：提高加工精度的途径  

　　“减小原始（shǐ）误差；转移原始误差 ；均分原始误差 ；均化原始误差 ；误差补（bǔ）偿”这句话（huà）是如何减少误差，提高精度的最好总（zǒng）结。