如何提（tí）高機（jī）械加（jiā）工的精度?

作為機（jī）械人，天天和加工打交道，離不開精度，但（dàn）你（nǐ）對加工精（jīng）度真的了解麽？今（jīn）天小編（biān）帶給大（dà）家加工精度的詳細解讀！

加工精度是加工後零件表麵的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參（cān）數與圖紙要求的（de）理（lǐ）想幾何參數的符合程（chéng）度（dù）。理想的（de）幾何參數，對尺寸而言，就是平（píng）均尺（chǐ）寸；對表麵幾（jǐ）何形狀（zhuàng）而言，就是（shì）絕（jué）對的圓、圓柱、平麵、錐麵和直（zhí）線等；對表麵之間的（de）相互位置而言（yán），就是絕對（duì）的平行、垂直、同軸、對稱等。零件實際幾何參數與理想幾何參數的偏離數值稱為加工誤差。

01

加工精度簡（jiǎn）介
加工精度主要用於生產產品（pǐn）程度，加工精（jīng）度與加工誤差都是評價加工表麵幾何參數的術語。加（jiā）工精度用公差等級衡量，等級值越小（xiǎo），其精度越高；加工誤差用數值表示，數值越大，其誤差越大（dà）。加工精度高，就是加工誤差（chà）小，反之亦然。

公差等（děng）級從IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20個，其中IT01表示的（de）話該零件加工精度最高（gāo）的，IT18表示的話該零件加工精度是最低的 ，一般上IT7、IT8是加（jiā）工精度中等級別。

任何加工方法所得到的實際參數都（dōu）不會絕對準確，從零件的（de）功能看（kàn），隻要加工誤差在零件圖要（yào）求的公差範圍內，就認為保證了（le）加工精度。

準確度和精密度的區（qū）別：

1、準確度

指得到的測定結果與真實值之間的接近程度。測量的準確度高（gāo），是指係統誤差較小，這時測量數據（jù）的（de）平均（jun1）值偏離真值（zhí）較少，但數據分散的情況，即偶然誤差的大小不（bú）明確。

2、精密度

指使用同種備用樣品進行重複測定所得到的結果之間的重現性、一致性。有可能精密度高，但精確度是不準（zhǔn）確的（de）。例如，使用1mm的長度（dù）進行測定得到的三個結果分別為1.051、1.053、1.052，雖然它們（men）的精密度（dù）高，但卻（què）是不準確的。

準確（què）度表示測量結果的正確性，精密（mì）度表（biǎo）示測量結果的重複性和重現性，精密度是準確度的前提條件。

02

相關內容（róng）
1. 尺寸精（jīng）度

指加工後零件的實（shí）際尺寸與零（líng）件尺寸的公差帶中心的相符（fú）合程度。

2. 形狀精度

指加工後的零（líng）件表麵的（de）實際幾何形狀與理想的幾何形（xíng）狀的相符合程度。

3. 位置精度

指加工後零（líng）件有關表麵之間的實際（jì）位置（zhì）精度差別。

4. 相互關係

通常在設計機器零件及規定零件加工精度時，應注意將形狀（zhuàng）誤差控製（zhì）在位置公差內，位置誤差又應小於尺寸公差。即精密零件或零件重要表麵，其（qí）形狀精度要求應高於位置精度要求，位置精度要求應高於尺寸精度要求。

03

提高加工精度的方法
1.對工藝係統進行調整

試切法調整

通過試切—測量尺寸—調整刀具（jù）的吃刀量—走（zǒu）刀切削—再（zài）試切，如（rú）此反複直至達到（dào）所需尺寸。此法生產效率（lǜ）低，主要用於單件小批生產。

調整法

通過預先調整好（hǎo）機床、夾具（jù）、工件和刀具的相對位置獲得（dé）所需尺寸。此法生產率高，主（zhǔ）要（yào）用於大批（pī）大量（liàng）生產（chǎn）。

2.減小機床誤差

1）提高主（zhǔ）軸部件的製造精（jīng）度

應提高軸（zhóu）承的回轉精（jīng）度 ：

①選（xuǎn）用高精度的滾動軸承；


②采用高精度的多（duō）油鍥（qiè）動壓軸（zhóu）承；

③采用高精度的靜壓軸承

應提高與軸承相配件的精度：

①提高箱體支撐孔、主軸軸頸的加工精（jīng）度（dù）；

②提高與軸承相配合表（biǎo）麵的加工精度；

③測量及調節相應件的徑向跳動（dòng）範（fàn）圍，使誤差補償或相抵消。

2）對滾動軸承適當預緊

①可消除（chú）間隙；

②增加軸承剛（gāng）度；

③均化滾動體誤（wù）差。

3）使主軸回轉精（jīng）度不反映到工件上

3.減少傳動（dòng）鏈傳動誤差

1）傳動件（jiàn）數少，傳動鏈短，傳動精度高；

2）采用降（jiàng）速傳（chuán）動（i<1），是保證傳動精度的重（chóng）要原則，且（qiě）越接近末端的傳（chuán）動副，其傳（chuán）動比應越小；

3）末（mò）端件精度應高（gāo）於其他傳（chuán）動件。

4.減小刀具磨損

在刀具尺寸磨損達到急劇磨損階段前就必（bì）須重新磨刀。

5.減小工藝係統的受力（lì）變形（xíng）

主要從：

（1）提高係統的剛度，特別是提高工藝係統中薄弱環節的（de）剛度；

（2）減（jiǎn）小載荷及其變化。

提高係統剛度：

（1）合理的結構設計

1）盡量減少連接麵（miàn）的數目；

2）防止有局部低剛（gāng）度環節（jiē）出現；

3）應合理選擇基礎（chǔ）件（jiàn）、支撐件的結構和截麵形狀。

（2）提高連接表（biǎo）麵的接觸剛度

1）提高機床部件中零件間結合麵的質量；

2）給機床部件以預加載（zǎi）荷；

3）提高（gāo）工（gōng）件定位基準麵（miàn）的精度和減小它（tā）的表麵粗糙度（dù）值。

（3）采用合理的裝夾和定（dìng）位方式

減小載荷（hé）及其變（biàn）化：

（1）合理（lǐ）選擇刀具幾何參數和切削用（yòng）量，以減小切削力；

（2）毛胚分組，盡量使調整中毛胚加工餘量均勻。

6.減小工藝係統熱（rè）變形

（1）減少熱源的發熱和隔離熱源

1）采（cǎi）用較小的切削用量（liàng）；

2）零件精度要求高時（shí），將粗精加（jiā）工工序分開；

3）盡可（kě）能將熱源從機床分離出去，減少機床熱變形；

4）對主軸軸承、絲杆螺母副、高速運動的導軌副等不能分離的熱源，從結構、潤滑等方麵改善其摩擦特性，減少發熱或用隔熱材料；

5）采用強製式（shì）風冷、水冷等（děng）散熱措施。

（2）均衡溫度場

（3）采用合（hé）理的機床（chuáng）部件結（jié）構及裝配基準

1）采用熱對稱結構——在變速箱中，將軸、軸承、傳動齒（chǐ）輪等對稱布置（zhì），可使（shǐ）箱壁溫升（shēng）均勻，箱體變形減小；

2）合（hé）理選擇機（jī）床零部件的裝配基準（zhǔn）。

（4）加速達到傳（chuán）熱平衡

（5）控製環境溫度

7.減少殘餘應力

（1）增加消除內應力的熱處理工序

（2）合（hé）理安排工藝過（guò）程

04

影響加工精度的因素
1. 加工原理（lǐ）誤差

加工原理誤差是指采用了近似的刀刃（rèn）輪廓或（huò）近似的傳動（dòng）關係進行加工而（ér）產生的（de）誤差。加工原理誤差多出（chū）現於螺紋、齒輪、複雜曲麵加工中（zhōng）。

例（lì）如（rú），加工漸開線齒輪用（yòng）的齒（chǐ）輪滾刀，為使滾刀製造方便，采用（yòng）了阿（ā）基米德基本（běn）蝸杆或法向直廓基本蝸杆代替（tì）漸開線基本蝸杆（gǎn），使齒輪漸開線齒形（xíng）產生了誤差。又如車（chē）削模數蝸杆時，由於蝸杆（gǎn）的螺距等於（yú）蝸輪的周節（即mπ），其中（zhōng） m是模數，而（ér）π是一個無理數，但是車床（chuáng）的配換齒（chǐ）輪的齒數是有限（xiàn）的，選擇配換齒（chǐ）輪時隻能（néng）將π化為近似的分數值（π=3.1415）計算，這就將引起刀具對於工件成形運動（dòng）（螺旋運動）的不準確（què），造成螺距誤差。

在加工中，一（yī）般（bān）采用近似加工，在理論誤差可以（yǐ）滿足加工精度要求（qiú）的前提下（≤10%~15%尺寸公差），來提高生產率和經濟（jì）性。

2. 調整誤差（chà）

機床的調整誤差是指由於調整不準確而產生的誤差。

3. 機床誤差

機床誤（wù）差是指機床的製造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括機床導軌導向誤差、機床（chuáng）主軸（zhóu）回轉誤差、機床傳動鏈的傳動誤差。

（1） 機床導軌導向誤差

1）導軌導（dǎo）向（xiàng）精度——導軌副運動件實際運動方向與理想（xiǎng）運（yùn）動（dòng）方（fāng）向的符合程度。主要包括：

① 導軌在水平麵內直線度Δy和垂直麵內的直線度Δz（彎曲（qǔ））；

②前後兩導軌的平行（háng）度（扭曲（qǔ））；

③ 導（dǎo）軌對主軸回轉軸線（xiàn）在水平麵內和垂直麵內的平行度誤差或垂（chuí）直度誤（wù）差。

2）導軌導（dǎo）向精度對切削加工的影（yǐng）響（xiǎng）主要（yào）考慮導軌誤差引起刀具與工（gōng）件在誤差敏感方（fāng）向的相對位移。車削加（jiā）工（gōng）時誤差敏感方向為水平方向，垂（chuí）直方（fāng）向引起（qǐ）的導向（xiàng）誤差產生的（de）加工誤差可以忽略；鏜削加工時誤差敏感方向隨刀具回轉而變化；刨削加工時誤差敏感方（fāng）向為垂直方向，床身導軌在垂直平（píng）麵內的直線度引起加工表麵直線度和平麵度誤差。

（2）機床主軸回轉誤差

機床主軸回轉誤差是指實際回（huí）轉軸線對於理想回轉軸線的漂移。主要包括主軸端麵圓跳動、主軸徑向圓跳動、主軸幾何軸線傾角擺動。

1）主軸端麵圓跳動對加（jiā）工精度（dù）的影響（xiǎng）：

①加工圓柱麵時無影響（xiǎng）；

②車、鏜端麵時將產生端麵（miàn）與圓柱麵軸線垂直度誤差或端麵平麵度誤差；

③加工（gōng）螺紋時，將產生螺距周期誤差。

2）主軸徑向圓跳動對加工精度（dù）的影響：

①若（ruò）徑向回轉誤差表現（xiàn）為其實際軸線在y軸坐標方向上作簡（jiǎn）諧直線運動，鏜床鏜出的（de）孔為橢圓形孔，圓度誤差為徑向圓跳動幅值；而車（chē）床車出的孔沒什麽影響；

②若主軸幾何（hé）軸線作偏心運動，無論車、鏜（táng）都能得到一個半徑為刀尖到（dào）平均軸線距離的圓。

3）主軸幾何軸線傾角擺動對加工精（jīng）度的（de）影（yǐng）響（xiǎng）：

①幾何軸線相（xiàng）對（duì）於平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡，從各截麵看相當於幾何軸心繞平均軸心作偏心（xīn）運動，而從軸向看各處偏心值不同；

②幾何軸線在某一平麵內作擺（bǎi）動，從各截麵看相當於（yú）實際軸線在一平麵內作簡諧直線運動，而從軸（zhóu）向看各處跳動（dòng）幅值不同；

③實際上主軸幾（jǐ）何軸線的傾角（jiǎo）擺動（dòng）為上述兩（liǎng）種的疊加。

（3）機床傳（chuán）動（dòng）鏈的傳動誤差

機床傳動鏈的傳動誤差是指傳動鏈中（zhōng）首末兩端（duān）傳動元件之間的相對運動誤差（chà）。

1）夾具的製（zhì）造誤差和磨損

夾具的誤差主要指：

①定位元件（jiàn）、刀（dāo）具導向元件、分度機（jī）構、夾具體等的製造誤差；

②夾具裝配後，以上各種元件工作麵間的相對尺寸誤差（chà）；

③夾具在使用過程（chéng）中工作表麵（miàn）的磨損。

2）刀具的（de）製造誤差和磨損

刀具誤（wù）差（chà）對加工精度的影響根據刀具的種類不同而（ér）異。

①定尺寸刀具（如（rú）鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉（lā）刀等）的尺（chǐ）寸精度直接影響工件的尺寸精度。

②成型刀具（如成（chéng）型車刀、成型銑刀、成型砂輪等）的形狀（zhuàng）精度將直接影響（xiǎng）工件（jiàn）的形狀精度。

③展成（chéng）刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀（dāo）、插齒刀具等）的刀刃形狀誤差會影響加工表麵的形狀精度。

④一般刀具（如車刀（dāo）、鏜刀、銑刀），其製造精度對加（jiā）工精度無直（zhí）接影響，但刀（dāo）具易磨損。

3）工藝係統受力變形

工藝係統在切削力、夾緊力、重力（lì）和慣（guàn）性力等作用下會產生變形，從而破壞了已調整好的工藝係統各（gè）組成部分的相互位置關係，導致加工誤差的產生，並影響加工過程的穩定性。主要考慮（lǜ）機床變形、工件（jiàn）變形以（yǐ）及工藝係統的總變形。

4. 切削力對加工精度的影（yǐng）響

隻考慮機床變形，對加工（gōng）軸類零件來講，機床受力變形使加工工件呈兩端（duān）粗、中間（jiān）細的鞍形，即產生圓（yuán）柱度誤差。隻考慮工件變形，對加（jiā）工軸類零件來（lái）講，工件受（shòu）力變形使（shǐ）加工後工件呈兩（liǎng）端細、中間粗的鼓形。而對加工（gōng）孔類零件來講，單獨考慮機床或工件的變形，加（jiā）工後工件的形狀與加工的軸類零件相反。

5. 夾緊力對加工精度的影響

工件裝夾時，由於工件剛度較低或夾緊力著力點不當，使（shǐ）工件產生相應的（de）變形，造成的加（jiā）工誤差。

6. 工藝係統的（de）熱變形

在加工過程中，由於內部熱源（切削熱、摩擦熱）或外部熱源（環境溫度、熱輻（fú）射（shè））產熱使工藝係統受熱而發生變形，從而影響加工精度。在大型工件加工和精密加工中， 工（gōng）藝係統熱變形引（yǐn）起的加工誤差占加工（gōng）總誤差的40%~70%。

工件熱變形（xíng）對加工金的的影響（xiǎng）包括工件均勻受熱（rè）和工件不均勻受熱兩種。

7. 工件內部的（de）殘餘應（yīng）力

殘餘應力的（de）產生：

1）毛胚製造和熱處理過（guò）程中產生的殘餘應力；

2）冷校直帶來的殘餘應力；

3）切削加工帶來的殘餘應力。

8. 加工現（xiàn）場環境影響

加工現場往往有許多細小金屬屑，這些金屬屑如果存在與零件定位麵（miàn）或定位孔位置就會影響零件加工精度，對於高精度（dù）加工，一些細小到目視不到的（de）金屬屑都會影響到精度。這個影響因素會被識別出來但並無十分（fèn）到位的方法來杜絕，往往對操作員的作業手法依賴很高。

05

測量方法
加工精度根據不同的加（jiā）工精度內容以（yǐ）及精（jīng）度要（yào）求，采用（yòng）不同的測量方法。一般來說有以（yǐ）下幾類方法：

1、按是否直接測量被測參數，可分為直接測量和間接（jiē）測量。

直接測量：直接測（cè）量被測參數來獲得被測尺寸（cùn）。例如用卡尺、比較儀測量。

間接測量：測量與被測尺寸有關的幾何參數（shù），經（jīng）過（guò）計算（suàn）獲得被測（cè）尺寸（cùn）。

顯（xiǎn）然，直接測（cè）量比較直觀，間接測量比較繁瑣。一般當被測尺寸或用直接測量達不到精度要求時（shí），就不（bú）得不采用（yòng）間接測量。

2、按量具量儀的讀數值是否直（zhí）接表示被測尺寸的（de）數值，可分為絕對測量和相對測量。

絕對測量：讀數值直接表示被測尺寸的大（dà）小、如用（yòng）遊（yóu）標卡尺測量。

相對（duì）測量：讀數值隻表示被測尺寸相對於標準（zhǔn）量的偏差（chà）。如用（yòng）比較儀（yí）測量軸的直徑（jìng），需先（xiān）用量塊調整（zhěng）好儀器的零位，然後（hòu）進行測量，測得值是被側軸的直徑相（xiàng）對於量塊尺寸的差值，這就是（shì）相對測量。一般說來相對測量的（de）精度比較高些，但測量比較麻煩。

3、按被測表麵與（yǔ）量具量儀的測（cè）量頭是否接觸，分為接觸測（cè）量和非接觸測量。

接觸（chù）測量：測量頭與被接觸表麵接觸，並有（yǒu）機械作用的測（cè）量力存在。如用千分尺測量零件。

非（fēi）接觸測量（liàng）：測量頭不與被測零件表麵相接觸（chù），非接觸測量可避免測量力對測量結（jié）果的影響。如利用（yòng）投影法、光波幹涉法測量等。

4、按一次測量參數的多少，分為（wéi）單項測量和綜合測量。

單項測量：對被（bèi）測零件的每個參數分別單獨測量。

綜合測（cè）量：測量反映零件有關參數的綜合指標。如用工具顯微鏡測量螺紋時，可分別測（cè）量出（chū）螺紋實際中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等。

綜合測量一般效率比較高，對保證零件的互換性更為可（kě）靠（kào），常用於完工零件（jiàn）的（de）檢驗。單項測量能分別確定每一（yī）參數（shù）的（de）誤差，一般用於工藝分（fèn）析、工序（xù）檢驗及被指定參數（shù）的測量。

5、按測量在加工過程（chéng）中所起的作用，分為主動測量和被動測（cè）量。

主動測量：工件在加工過程（chéng）中進行測量，其結果直（zhí）接用來控製零件的加工過（guò）程，從而及時防治（zhì）廢品的（de）產生。

被動測量：工件加工後進行的測量。此種測量隻能判別加工件是否（fǒu）合格，僅限於發現並剔除廢品。

6、按被測零件在測量過程中所處的狀態，分為靜態測（cè）量和動態測量。

靜態測量：測量相對（duì）靜止。如（rú）千分尺測（cè）量直徑（jìng）。

動態測量：測量時被測表麵與測（cè）量頭模擬工作狀態中作相對運動。

動態測量方法能反映出零件接近使用狀（zhuàng）態下的（de）情況，是測量技術的發展方向（xiàng）。 零部件加工http://www.dxqiumoji.com/