王威 薛庆增

摘  要：在机械零件的加工生产中，加工精度的要求是非常高的，而对于加工误差的控制也会直接影响到机械零件的质量乃至机械的性能，为此，该文对加工精度这一概念进行了介绍，同时从机床、加工工具等几个角度对影响机械零件加工精度的主要因素进行了分析，并在此基础上提出了一些提高机械零件加工精度的有效方法。

关键词：机械零件;加工精度;方法

中图分类号：TH16            文献标志码：A

0 引言

从目前的技术水平来看，要想完全消除机械零件的加工误差并不现实，很多加工精度的影响因素都是难以避免的，但如果能够明确各种工艺因素对加工精度的影响，并找到其中的影响规律，就能够使加工时出现的误差大大减小，从而提高加工精度，保证零件的质量，这对于机械零件加工生产来说同样具有着非常重要的意义。

1 加工精度分析

机械零件的加工精度是指机械零件在加工完成后，零件尺寸、形状等实际参数与理论设计参数间的差距，如实际参数与理论设计参数间的数值差距过大，那么就代表加工精度较低，而当实际参数与理论设计参数间的数值差距较小或完全相符，则代表机械零件的加工精度较高，简单来说就是加工精度与参数差距数值呈负相关，参数差距越小，加工精度也就越高。

2 影响机械零件加工精度的主要因素

2.1 主轴回转误差

在现代化的机械加工生产中，机械零件的加工系统主要由机床、刀具、夹具以及工件几部分组成，无论任何部分存在原始误差或出现变形等情况，都会对机械零件的加工精度造成直接的影响，其中以机床的影响最为关键，而主轴回转误差则正是机床误差中的一部分。在机械零件生产中，主轴作为机床的重要部分会持续做回转运动，从理论上来讲，主轴在进行回转运动时的轴心线会稳定在一条直线上，然而由于机械振动、受力、主轴制造误差、润滑条件的因素的影响，轴心线实际上仍会出现变动，而这就是主轴回转误差的主要原因。主轴回转误差主要分为圆度误差、周期误差、垂直度误差、尺寸误差、几何偏心、配合间隙等集中，不同类型机械零件的常见误差情况也会存在差异，象当主轴在进行回转运动时，如果因误差而出现径向圆跳动，那么就会对工件造成影响，从而产生圆度误差;而当主轴在进行回转运动时出现倾角摆动，则会使工件的角度出现问题，进而影响到机械零件的平面形状。

2.2 导轨误差

导轨误差同样是机床误差中的一种，在机床中，导轨主要负责确定机床各个部件的相对位置，因此一旦导轨的精度出现问题，那么机床上各个部件的位置就会出现错误，加工精度自然会因此受到影响。一般来说，导轨误差主要存在平行度扭曲、鞍形误差、鼓形误差、水平直线度误差、平行直线度误差等几种情况，其中平行度扭曲是指前后导轨脱离平行状态;鞍形误差是指导轨向后凸出，鼓形误差是指导轨向前凸出，二者均属于导轨形状变化的一种;而水平直线度与垂直直线度误差则是指导轨出现横向弯曲或垂直弯曲。

2.3 传动链误差

传动链的主要功能是控制工件、刀具的转动，其中存在着很多传动元件，如果这些元件在制造、装配时出现误差，或是在使用过程中出现比较严重的磨损，那么刀具与工件之间的传动比关系就会受到影响，进而对加工精度造成影响。

2.4 受力变形

在机械加工过程中，整个加工系统都会受到各种各样的力，象离心力、切割力等，这些力在驱动刀具、工件、夹具等完成加工操作的同时，也会对其他部件的位置、运动速度造成影响，进而导致加工精度降低。象当刀具在加工过程中受到离心力的影响时，其原本的切削操作就会出现振动，并引起工件的高速振动，那么机械零件的切削面就会出现误差。

2.5 机床、刀具热变形

机械部件生产中加工系统各部件的高速运动会使部件与空气或部件之间出现高速摩擦，进而产生大量的热量，而在热胀冷缩现象的影响下，加工系统就会出现不同程度的热变形，进而对加工精度造成影响，这一现象在机床、刀具、工件上都是非常常见的，当机床出现热变形时，主轴箱与导轨都有可能出现变形、弯曲，进而导致导轨误差与主轴回转误差;而当刀具出现热变形时，其体积会在一定范围内持续波动，而加工的机械零件也会出现尺寸大小不一的情况。此外，工件的热变形会影响工件的体积，虽然这一变化不会直接对工件形状造成影响，但如果工件受热不均匀，那么其在变形的过程中也会从内部产生内应力，而这些内应力则会随着工件表层金属的切除而在工件内部重新分布，进而促使工件出现明显的变形，而工件变形后，机械零件的加工精度自然也会随之降低。

3 保证机械零件加工精度的有效措施

3.1 主轴回转误差的解决

针对机床的主轴回转误差，首先应对主轴的各部件进行更换，并选择精度较高的部件作为更换配件，这样就可以有效降低主轴的制造误差;另外，在部件更换时也要严格按照相关标准对部件进行更换，以免在安装中使主轴回转误差进一步加大，而在每次加工之前，还要对安装精度重新进行调整。其次，也要注意对工件进行严格筛选，将身形误差过大的工件去除，同时选择与机械零件相契合的加工工艺，以保证加工过程的准确性。最后，还要采取精密切削的加工技术，对主轴的转速进行不断提升，这对于主轴回转误差的缩小同样是非常有利的。

3.2 导轨误差的解决

机床导轨本身的使用寿命较长，如果频繁进行更换会造成很大的资金浪费，因此导轨误差的解决主要应从设计阶段入手，对导轨的结构、润滑方式、防护装置等进行全方位的考虑，并提高制造水平，以保证导轨本身的质量，缩小导轨的制造误差。另外，导轨的设计与制造还要注意提高导轨的耐磨性，以保证其在使用期间不会因磨损而出现较大的误差。而在导轨投入使用后，则要安排专人进行运行管理与定期养护，从而避免非正常磨损并降低正常磨损的程度，需要注意的是，导轨养护工作主要以添加润滑油为主，以降低机床工作时导轨受到的摩擦力与振动，因此也要注意润滑剂的合理选择。

3.3 传动链误差的解决

针对传动链误差，同样需要提高传动链的制造精度与装配精度，以降低传动链本身存在的误差。同时，也可以选择减少传动链的距离和内部元件，这样一来误差的源头减少，传动链误差自然也就能够得到有效控制。此外，在机床使用规程中还要注意定期检查传动链与齿轮间的缝隙，并对安装精度进行调整。

3.4 受力变形问题的解决

受力变形问题在机械零件加工中十分常见，同时解决起来也比较简单，只要能够提升各部分零件间的接触刚度，提升零件的接触刚度与自身刚度，那么零件在受到各种力时自然也就不会出现比较明显的变形。同理，消除配合面缝隙或扩大接触面等也同样能够取得较好的效果。

3.5 热变形问题的解决

当机床、工件、刀具产生热变形时，一般来说我们可以通过安装冷却装置或添加冷却液等方式来实现降温，消除加工系统中存在的热量，同时也可以选择提高加工速度、多次加工、提高刀具锋利度等方式来减少热量的产生与传递。

4 结语

总而言之，机械零件加工精度的影响因素是非常多的，要想降低加工误差，提高机械零件的加工精度与质量，必须要对这些影响因素进行全面了解，并在此基础上采取针对性的解决方法。

参考文献

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[2]任志新.浅析影响机械零件加工精度的因素及解决方法[J].山东工业技术，2016（18）：7.

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