机械加工精度分析论文

摘要：本文以机械加工精度的定义与内容为切入点，从定位误差、几何误差、工艺系统误差三个方面论述影响机械加工精度的主要因素，进而探究提高机械加工精度的相应策略，笔者以直接与间接减少加工误差的方法来分别论述，后者主要包括：补偿误差、转移误差、就地加工。今天小编为大家精心挑选了关于《机械加工精度分析论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

机械加工精度分析论文 篇1：

影响机械加工精度的分析及提高措施

【摘要】在机械加工的过程中，由于各种因素的影响，使刀具和工件的正确位置发生偏移，因而加工出来的零件不可能与理想的要求完全符合，两者的符合程度可用机械加工精度来表示。通过分析机械加工精度的主要影响因素，结合多年的工作实践，有针对性的提高加工精度的措施。

【关键词】加工精度；加工方法；分析；提高措施

1、引言

在机械加工中，把零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，称为加工精度。即尺寸精度，宏观几何形状精度和位置精度统称为加工精度。在实际的加工过程中总希望实际值越接近理想值越好，这样加工精度就越高，但在加工过程中由于多种原因使得理想值与实际值总有不同程度的偏差，这个偏差就叫加工误差。加工精度越高，则加工误差越小，反之越大。

2、工艺系统误差

在机械加工方法中，可以把普通机床，夹具，刀具，工件和操作者看成一个大的加工系统。其中机床、夹具、刀具和工件组成的一个子系统叫做工艺系统，而在这个系统中，每个环节在加工过程中产生的误差都会对加工精度产生影响。

2.1加工原理误差

加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的切削刃轮廓进行加工而产生的误差。通过简化机床或刀具的结构，可提高生产效率，有时反而能得到较高的加工精度，所以只要误差不超过精度要求，在生产中依然得到广泛的应用。

2.2机床的几何误差

工件的表面都是通过刀具与工件的合成运动形成的，而刀具与工件都是安装在机床上的。因此，工件的加工精度很大程度取决于机床的精度。对工件的精度影响较大的主要有：主轴的回转精度、导轨误差和传动链的误差。这些影响因素随着机床的磨损其精度不断下降，从而造成加工零件精度的下降。

（1）主轴回转误差：主轴回转精度是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对于平均回转轴线的变动量。它包括主轴的径向圆跳动、轴向窜动和角度摆三种基本形式。如圖1所示。

影响主轴回转精度的主要因素有轴承本身误差、轴承间隙、轴承间同轴度误差，主轴系统的刚度和热变形等。但它们对主轴回转精度的影响大小随着加工方式的不同而不同。

（2）机床导轨误差：导轨误差产生的原因是由于导轨是机床上确定各机床部位相对位置关系的基准，也是机床运动的基准，因此机床导轨的误差对机床精度的影响极大从而影响工件的加工精度。引起导轨导向误差的原因主要有水平面内的直线度，垂直面内的直线度，前后导轨的平行度。例如车削时导轨在水平面内弯曲，向前凸出，则出现鼓形误差，向后凸出，则出现鞍形误差。当前后导轨不平行、存在扭曲时，刀架产生倾斜，从而使工件半径产生加工误差。除导轨制造误差外，导轨的不均匀磨损也是造成导轨误差的重要原因。

（3）机床传动链误差：在普通的机床上，主运动、进给运动变速都是通过传动链来进行。如果在传动的过程中，传动零件有误差（包括制造误差、装配误差、磨损等）就会对工件加工精度产生影响，特别是对主运动和进给运动有严格传动比零件的加工（如螺纹、齿轮等），所以传动链误差也是加工精度主要误差来源之一。

2.3刀具的几何误差

刀具作为传统机加工中的重要一个组成部分，其静态误差和动态误差会直接导致加工精度降低。静态误差指刀具的制造误差，对于定尺寸刀具（如麻花钻、铰刀、镗刀、拉刀等）其尺寸及形状精度直接影响工件的大小及形状精度。动态误差主要是由于刀具在使用过程中磨损所造成的。如果刀具的耐用度较低，它对弓箭的尺寸和形状精度影响很大。如麻花钻在磨损以后，被加工工件表面发生的负扩切现象等。

2.4夹具的几何误差

机床夹具是机械加工工艺系统的一个重要组成部分，是机械制造中的一项重要的工艺装备。其主要作用就是保证加工工件的精度和提高劳动生产率。因而夹具精度会直接影响被加工工件的精度。定位基准与设计基准不重合时会产生误差。在实际加工中有些零件如果使定位基准与设计基准重合就可能造成夹具结构复杂，工件安装不方便，并使加工稳定性与可靠性变差等缺陷。所以有时从多方面考虑，在满足加工要求的前提下也采用基准不重合的定位方案，但是必须对其进行误差校验或者提高前面工序加工精度。另外夹具的制造和磨损误差、工件的装夹误差也是影响加工误差的一个重要因素。

2.5工件的误差

在机械加工的过程中，由于工件会受到切削力、夹紧力、重力等力作用和热作用而引起工件变形，从而破坏了刀具与工件原来正确的位置，使工件的加工精度下降。

2.5.1由于工艺系统不具备绝对刚性，在外力作用下总会产生变形和位移，从而破坏已经调整好的刀具和工件间的相互位置， 造成加工误差。比如说在车床上两顶尖装夹工件车削光轴，当工件短而粗、车刀悬伸长度很短时， 车床的变形将会使车出的工件呈“马鞍形”（中间细而两端粗）；反之，如果车削细长轴， 在切削力的作用下，工件因弹性变形而出现“让刀”现象。随着刀具的进给，在工件的全长上切削深度将会由多变少，然后再由少变多，结果使零件产生“腰鼓形”（中间粗而两端细）如图2所示，因此在实际车削过程中，常采用中心架或跟刀架。当采用跟刀架装夹力不当时，又会使车出的工件呈“竹节形”。因此，在实际生产过程中， 恰当的切削力、夹紧力、惯性力等对保证加工质量尤为重要。

2.5.2切削力的变化引起的误差：在切削的过程中，工件受到变力，如切削余量的不均匀、材质的不均匀等因素会引起工件变形发生变化，从而使工件加工精度下降。毛坯理想状态时圆的，但是毛坯主要是有铸造、锻造、冷轧、粉末冶金等制造方法形成的，由于这些毛坯的制造精度较低使毛坯有可能是非圆的，这样在加工过程中，背吃刀量就是变化的，切削力也随着变化，切削变形量也随着变化的。这种由于毛坯的 形状误差导致加工工件的形状有误差的现象叫做毛坯误差复映现象。

2.6热变形对加工精度的影响

工艺系统在各种热源的影响下会产生很复杂的变形，导致工件产生加工误差。工艺系统的热变形对加工的影响主要分为以下几种：①机床热变形引起的加工误差，机床受热源的影响，各部分温升将发生变化，由于热源分布的不均匀和机床结构的复杂性，机床各部件将发生不同程度的热变形，破坏了机床原有的几何精度，从而降低了机床的加工精度。②工件热变形工件热变形工件热变形引起的加工误差：使工件产生变形的热源，使工件产生变形的热源与切削热（主要）与外部热源，同时，不同的加工方法，不同的工件材料，结构和尺寸件的受热变形也不相同。③刀具热变形引起的加工误差：刀具的热变形主要的热变形主要是切削热引起的，传给刀具的热量虽不多，但由于刀具体积小，热容量小且热量又集中在且削部分，因此切削部分仍产生很高的温升。

2.7调整误差

在工序的调整工作中所存在的误差即调整误差一次调整后存在的误差对这一批零件的影响不变。但大批量加工中存在多次调整，不可能每次完全相同。对全部零件来说，每次调整误差为偶然性误差。机床调整误差可理解为零件尺寸分布曲线中心的最大偏移量。

3、保证和提高加工精度的主要途径

3.1直接减少或消除原始误差

直接减少误差发在生产中应用较广，是在查明产生加工误差的主要因素直接进行消除或减少的方法。例如前面提到的车削细长轴，由于工艺系统刚性差，轴容易弯曲或断裂，因此一是可以采用“大进给反向切削法”再辅以弹性顶尖，可消除热伸长的危害。二是采用較大的主偏角车刀。

3.2转移原始误差

转移原始误差是指工艺系统的原始误差转移到不影响（或少影响）加工精度的方向或其他零部件上去。例如转塔车床工作时需要经常旋转，难以保持旋转精度，因此生产中可采用“立刀”安装法，即把刀刃的切削基面放在垂直面内。再例如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度，不是靠机床主轴的回转精度来保证，而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后，机床主轴的原始误差就被转移掉了。

3.3误差补偿法

误差补偿法，是人为地造出一种新的误差，去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值，反之，取负值，并尽量使两者大小相等；或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也是尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

3.4均分原始误差法

在生产中常常遇到这种情况，本工序的加工精度稳定，工序能力也足够，但毛坯的精度太低，引起定位误差或复映误差太大，因而不能保证加工精度。这时，可把毛坯按尺寸误差大小分为n组，每组毛坯误差就缩小为原来的1/n，然后按组相应地调整刀具和工件之间的相对位置进行加工，大大缩小了整批工件的尺寸分散范围。

3.5就地加工法

机床零件装到工作位置上再加工，消除误差影响。如牛头刨床、龙门刨床为了使它们的工作台面分别对滑枕和横梁保持平行的位置关系，都是在装配后在自身机床上“自刨自”的精工。平面磨床的工作台面也是在装配后作“自磨自”的精加工。

3.6误差补偿法

误差补偿法，是人为地造出一种新的误差，去抵消原来工艺系统中的原始误差。当原始误差是负值时人为的误差就取正值，反之，取负值，并尽量使两者大小相等；或者利用一种原始误差去抵消另一种原始误差，也是尽量使两者大小相等，方向相反，从而达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

4、结论

实际在加工的过程中，影响精度的因素很复杂，可能有几种因素交叉在一起，误差的产生不能够避免，只有结合具体情况对误差出现的原因进行详尽的剖析，才能采取相应的对策减小加工误差，从而真正提高加工的精度，使加工误差控制子啊零件需求的许可范围，从而保证零件的加工质量。

参考文献

[1]卢秉恒.机械制造技术[M].北京：机械工业出版社，2005

[2]张亮峰，赵建树.机械加工工艺基础与实习[M].北京：高等教育出版社，1999.

[3]乔世民.机械制造基础.北京：高等教育出版社，2003-08

[4]赵建中.机械制造技术基础.北京：北京理工大学出版社，2008-07

[5]孙志忠，袁慰平.数值分析（第2版）[M].南京：东南大学出版社，2002.

作者简介

杜华（1975-），女，汉族，宁夏银川人，工程师。从事机械设计及制造方面的研究。

作者：杜华等

机械加工精度分析论文 篇2：

提高机械加工精度的策略分析

摘要：本文以机械加工精度的定义与内容为切入点，从定位误差、几何误差、工艺系统误差三个方面论述影响机械加工精度的主要因素，进而探究提高机械加工精度的相应策略，笔者以直接与间接减少加工误差的方法来分别论述，后者主要包括：补偿误差、转移误差、就地加工。

关键词：机械加工精度；定位误差；几何误差；补偿误差

前言

机械在进行加工的过程中，会受到各种因素的影响，因此为了提高机械加工的精度，需要对影响机械加工精度的因素进行有效的控制，从细小的环节入手，严格控制机械在加工过程中的误差。机械加工是工业发展的重要环节，机械加工的精度直接影响着工业的发展进程。

1.机械加工精度的内涵

1.1机械加工精度的定义

机械加工精度，主要是指机械的零部件经过加工之后，其实际的各项几何参数与预期的几何参数之间的偏离程度。偏离程度越小，机械加工的精度越高，反之，则其精度较低、

1.2机械加工精度的内容

判断机械加工精度的几何参数主要有三个，分别是位置精度、形状精度、尺寸精度。位置精度指的是零部件经过加工处理后其表面与基准之间的相对位置，形状参数指的是机械零部件经过加工后，其几何形状与预期设计中的几何形状的契合值，尺寸精度指的是零部件经过加工后其实际尺寸与基准尺寸之间的契合度[1]。

2.影响机械加工精度的因素

2.1定位误差

导致定位误差的原因主要是定位副制造不准、基准不重合，定位副是由夹具定位元件与工件定位面构成的，在机械的加工过程中，这部分构成都极易产生误差，定位副制造误差是由这两部分的配合间隙的变动造成的。机械零部件的加工基准是在图纸中表现的，在无误差的情况下，定位基准与设计基准是相互吻合的，如若两者不一致，就会导致基准不重合，不一致的程度越大，误差也就越大。

2.2几何误差

机械加工精度中的几何误差主要体现在机床、加工原理、调整、刀具这四个方面。导致机床误差的影响因素有很多，比如机床主动回转误差、机床转动链误差、机场导轨误差等；加工原理误差是在进行类似于切削刃轮廓加工的过程中形成的，该误差属于可控误差，当加工原理误差在可接受范围内出现误差时，还是可以用于机械加工的；调整误差是指机械零部件在加工的过程中，由于工序的不同以及技术革新等原因，使得零部件的加工方式、加工时间以及加工工艺需要进行相应的调整，在调整过程中避免不了的会出现误差；刀具误差主要表现在刀具切削、刀具装夹部制造以及刀具安装等环节中，当机械加工的刀具自身不具备良好精准度时，经其加工的机械零部件必然会产生误差[2]。

2.3工艺系统误差

工艺系统造成误差的原因主要有两点，一是热变形，二是受力变形。热变形对机械加工精度的主要影响指的是零部件在加工的過程中，会因为受热而变形，出现热变形的主要原因有三种：刀具的热量极容易集中于切削部位，被加工的零件因为外界或自身的原因变热，机床由于长时间的运作形成了热源；受力变形指的是在加工过程中，机械零部件在力作用下发生的形变导致的误差。

3.提高机械加工精度的策略分析

3.1直接减少加工误差的方法

该方法是提高机械加工精度最原始的方法，可以通过直接的方式控制或者减少的误差是原始误差，主要途径是提高机械加工所用机床的几何精度、以及夹具、高量具自身的精度，以期可以达到减少误差甚至消除误差的目的，在具体的工作实践中，操作人员需要及时检查加工工具的精度，并对其进行更换或维修，以保持经其加工的机械零件的精准度。

3.2间接减少加工误差的方法

3.2.1补偿误差

该种方法实施的前提是存在的误差时无法通过直接控制误差的方法来减少的，进而通过补偿误差的方法实现对机械加工误差的控制。补偿误差的主要原理是通过人为的方式来创造出新的原始误差，通过新误差对先前无法解决的误差进行“补偿”，借以正负相抵的思路来控制原始误差。实施补偿误差时，需要先对原始误差进行深入的了解，这样才能保证设计出能够“补偿”原始误差的新误差，达到误差相互抵消的效果。

3.2.2转移误差

转移误差是指将影响机械加工精度的误差的敏感度方向进行转移，使得原本影响误差的因素转向对误差没有影响的方向，这样可以有效的防止误差对机械加工精度造成影响，比如：大型机床的衡量支撑力较差，在受到重力作用后很容易发生扭曲，为了减少受力误差，可以在机床的机构基础上添加一根承重的附和梁，这根附和梁能够有效减少机床加工产生的误差[3]。

3.2.3就地加工

就地加工采取的方案是对组装后的机械进行精加工，而非传统的每个零部件单独加工后再进行组装，每一个零部件单独加工完进行重组的误差是各个零部件加工误差的叠加，但是对组装后的机械再进行加工则可以从整体上控制误差，使得整体的误差水平保持在最小的范围，从而提高机械加工的精度。在机械的加工与组装的过程中，零部件之间的关系十分复杂，如果只是局限性的关注零部件的精度水平，是没有办法控制整体的误差值的，所以采取就地加工的方法不仅可以提高装配后机械加工的精度，还能够降低机械加工的操作难度。

4.总结

对于机械加工来说，提高其精度一直是机械加工企业的追求目标，影响机械加工精度的因素有很多，除了本文总结的几点主要因素，还有很多其他不可控制的影响因素，在机械加工的过程中，想要保持零误差几乎是一件不可能的事情，但是必须要使得误差控制在一定的范围内，这样才能保证机械加工的精度水平。对于机械加工精度的提高需要从细小环节做起，通过方法的调控来实现对误差的全面控制。

参考文献：

[1]张桂文.论提高机械加工精度的措施[J].硅谷，2011，09（02）：140+135.

[2]朱必有.提高机械加工精度的有效措施[J].科技资讯，2011，22（04）：111.

[3]李锦涛.浅谈提高机械加工精度的方法[J].装备制造技术，2012，06（01）：169-171.

作者：卜祥彬

机械加工精度分析论文 篇3：

影响机械加工精度的因素分析

摘要：机械加工精度主要是指通过机械加工后生产出来零件的实际几何参数，包括零件尺寸、零件形状、零件表面相互位置等，与零件设计的理想几何参数向匹配的程度。实际参与设计参数越接近，加工精度就越高。与此同时，在谈到加工精度的时候，必然会涉及到加工误差的概念。机械产品的零部件是构成机械整体结构的组成部分，零部件的质量直接影响这机械产品的质量。为此若想确保机械产品的质量就必须确保机械产品零部件的质量，不断提高机械零部件的加工精度。

关键词：机械加工;误差;精度提高

如今，科学技术发展日新月异，社会各行业迎来了新的发展契机，这也对机械加工精度提出了更高的要求。机械加工精度不但影响着机械产品的性能及使用寿命，同时更关系着企业的发展。就目前的分析来看，机械加工工艺的完整性不足以实现零件精度的要求，只有在工艺完整且执行到位的情况下，零件的精度才能保证。目前的机械加工主要有两种控制方式，其一是人为控制，在这种控制方式下，人员的理念水平、对设备操作的熟悉程度以及实际操作技巧等会影响到工艺执行，所以从精度要求考虑，需要对人员有关方面的能力做显著性提升，以此可以避免工艺在利用中出现失误。其二是智能化控制。随着智能化技术的利用，在机械加工实践中智能化控制也越来越普遍，这种控制方式主要利用是的成体系的计算机软件以及控制程序，因此软件的连接流畅性和控制程序的稳定、有效性会影响到实际控制结果，基于此，强调软件以及程序的检测、调整十分重要。

1.机械加工精度提高的作用

机械零件的质量影响着机械的运转质量。影响零件质量的因素，一是制造零件材料的质量，第二就是零件的加工质量，也就是要看这个零件精度。例如生产零件时采用了质量极好的原材料，却因为落后的加工质量方式，生产出的机械零件质量极差达不到人们要求的标准。不仅耽误了机械的进展，也浪费了优质的原材料。机械加工精度和机械产品零件的质量之间有着莫大的联系，企业机械加工精度的提高，能够让企业机械的良好运转得到有力的保障。当前，随着经济的快速发展，我国工业技术水平获得了一定的提升，但相较于部分发达国家来说，依然存有诸多不足之处，这也使得我国工业技术水平与企业发展对零件质量的要求之间产生偏差。而如果企业没有重视机械加工精度的话，极容易造成零件质量下降，残次品零件增多，会极大程度地制约企业的良好发展。因此，相关企业应当不断延伸和探索实效性的改进措施，促使机械加工精度得以充分有效地提高，提升零件质量，进而为企业机械的顺利运行以及企业的良好发展奠基。

2.影响机械加工精度的因素

影响机械产品的质量因素很多，包括机械零件的质量，以及零件的工艺质量。但最直接的影响因素还是机械加工的精度。所以，我们必须要做好机械加工，保证机械产品的质量。但是在现实的生活中，因为加工机械水平，技术水平不到位，使加工水平的受到了限制，这些都严重影响了机械加工的纯度。所以我们就要通过一些办法努力的提高产品的精度，把误差值控制在最小范围内。在基准重合度方面有着一定的误差，在进行图纸设计时，常常需要对机械零件的详细设计尺寸以及具体位置进行标注，然后相关操作人员以此为准，进行生产设计。而在共建加工时，需要全面地参考多方面集合要素，才能将生产当中的定位标准确定下来，如果期间定位标准失准或没有达到要求的话，那么生产出来的工件将没办法与设计图纸保持完全一致，进而造成基准误差的出现。

3.提高机械加工精度的措施

3.1提升操作人员的理论知识

开展该项工作的过程中，应该严格要求机械设备，并且对机械设备的运行情况进行实时掌握，合理把控可能出现在加工过程中的一些可变因素，严格检验零件各个部位的尺寸，确保其满足标准需求。同时，如果没有充足的条件对机械加工设备进行更新完善，技术人员就应当对原有设备进行有效改造，对同一设备设施日常生产加工过程中对零件加工产生的误差影响进行系统全面的整合分析，有针对性地消除误差，这样生产出的零件精度误差会大大减少。在机械加工过程中，操作人员的水平如何，对于机械加工的质量有着关键性的影响作用。因此，企业应当重视机械操作人员专业水平的提升工作，定期对机械操作人员进行专业技能培训，扩充他们的理论知识，增强其机械操作的熟练度，使他们的专业水平得到充分良好的提升，进而消减误差现象，有效地保证机械加工精度。

3.2信息技术与机械控制技术融合

机械水平的提升于人类生产与加工效率的提高有积极的推动作用，近些年来我国社会高速发展，为机械行业的发展提供了良好基础。任何工艺的利用，其精度要达到要求的标准，都必须严格的执行相关的工艺参数，否则加工零件会成为残次品。就目前的加工实践来看，零件的精度保证需要加工工艺的参数具有完整性和标准性，如果有一个参数出现了不标准的情况，那么整个零件的精度規格会发生问题，因此在实践中必须要对工艺的参数做全面性的掌握。举个简单的例子，某零件的加工对长、宽、高、厚度、曲截面以及拼接缝隙等有具体的要求，在加工工艺利用中需要确定工艺对这些方面参数的满足，因为缺失任何一个参数标准，加工都不可能达到预期的标准。总之，参数影响着工艺的具体利用效果，因此重视工艺参数的完整性和标准性意义显著。当前，数控机床被广泛应用于社会各个行业与企业之中，这也对操作人员的信息化能力提出了更加严格的要求。

4.结语

总的来说，企业必须要对机械加工方法或工艺进行优化，只有这样才能让机械加工过程更具科学化和规范化特征，促使机械加工精度得到充分有效的提高，为企业产品质量及竞争力的提升，以及经济的快速发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1]佟晓飞.机械加工精度的影响因素及提高措施初探[J].黑龙江科技信息，2009（19）：13.

[2]姚嘉鑫.浅析机械加工精度的影响因素及提高措施[J].中国新技术新产品，2011（17）：114.

作者：赵振惟 梁世雄 陈佳雨 张智泓 侯智杰