如何提高機械加工的精度（dù）?

作為機（jī）械人，天天和（hé）加工（gōng）打交道，離不開精度，但你對加工精度真的了解麽？今（jīn）天小編帶給大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（hé）參數與圖紙要求的理想幾何參數的符合程度。理想的幾何參數，對尺寸而言，就是平均尺寸；對表麵幾何形狀而（ér）言，就是絕（jué）對的圓、圓柱、平麵、錐麵和直線等；對表麵之間的相互位（wèi）置而言，就（jiù）是絕對（duì）的平行、垂直、同軸（zhóu）、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

加工精度簡介
加工精度主要（yào）用於生產產品程度，加工精度（dù）與加工誤差都是評價加工表麵幾何（hé）參數的術語。加（jiā）工精度用公差等級衡量，等級值越小，其精度越（yuè）高；加工誤差用數值表示（shì），數值越大，其誤差越大。加工精度高（gāo），就是加工（gōng）誤差小，反之亦然。

公差等級從（cóng）IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至（zhì）IT18一共有20個，其中（zhōng）IT01表示的話該零件加工精度最高的（de），IT18表（biǎo）示的話（huà）該零件加工精度是最低的 ，一般上IT7、IT8是（shì）加工精度中（zhōng）等級別。

任何加工方法所得（dé）到的實（shí）際參（cān）數都不會絕對準（zhǔn）確（què），從零件的功（gōng）能看（kàn），隻要加工（gōng）誤差在零件圖要（yào）求的（de）公差範圍內，就認為保證了加工精度。

準確度和精密（mì）度的區別：

1、準確（què）度

指得到的測定結果與真實值之間的接近程度（dù）。測量的準（zhǔn）確度高，是指係統誤差較小，這時測量數據的平均值偏離真值較少（shǎo），但數據分散的情況，即偶然誤（wù）差的大小不明確。

2、精密（mì）度

指（zhǐ）使用同（tóng）種備用樣品進行重複測定所得到的結果之間的重現性、一（yī）致性。有可能精密度高，但精確度（dù）是不準確的（de）。例如，使用1mm的長度進行（háng）測定得到的三個結果分別為1.051、1.053、1.052，雖然它們的精密（mì）度高，但卻是（shì）不準確的。

準確（què）度表示測量結（jié）果的正確性，精密度表示（shì）測量結果的重複性和重現（xiàn）性，精密度是（shì）準確度的前提條件。

02

相關內容
1. 尺寸精度

指加工後零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。

2. 形（xíng）狀精度

指加（jiā）工（gōng）後的零件表麵的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。

3. 位置精度

指加工後零件有關表麵之間的實際位置精度差別。

4. 相互關係

通常在設計機器零件及規定零件加工精度時，應注意將形狀誤差控（kòng）製在（zài）位置公（gōng）差內，位置誤（wù）差又應小於尺寸（cùn）公（gōng）差。即精密零件或零件重要表麵，其形（xíng）狀精度要求應高於位置精（jīng）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（yì）係統進行調整

試切法調整

通過試切—測量尺寸—調整刀具的吃刀量—走刀切削—再試切，如此反複（fù）直至達到所需尺（chǐ）寸。此法生產效率低，主要用於單件小批生產。

調整法（fǎ）

通過預（yù）先調整好機床、夾具、工件和刀具的相對位置獲得所需尺寸（cùn）。此法生產率高，主要用於大批（pī）大量生（shēng）產。

2.減小機（jī）床誤（wù）差

1）提高主軸部件的製造（zào）精度

應提高軸承的回轉精度 ：

①選用高精度的滾動軸承；


②采用高精度（dù）的多油鍥動壓（yā）軸承；

③采用高精度的靜壓軸承（chéng）

應提高與軸承相配件的精度：

①提高箱體支撐（chēng）孔、主軸軸頸的加工精度；

②提高與軸承相配合表麵的加工精度；

③測量及調節相應件的徑向跳動範圍，使誤差補償或（huò）相抵（dǐ）消（xiāo）。

2）對滾動軸承適當預緊

①可消除間隙；

②增加軸（zhóu）承剛度；

③均化滾動體誤差。

3）使（shǐ）主軸回轉精度不反映到工件上

3.減（jiǎn）少傳動鏈傳（chuán）動誤差

1）傳動件數少，傳（chuán）動鏈短，傳動精度高；

2）采用降速傳動（i<1），是保證傳動精度的重要（yào）原（yuán）則，且越接近末端（duān）的傳動副，其傳動比（bǐ）應越（yuè）小；

3）末端件精度應高於其他傳動件。

4.減小刀具磨損

在刀具尺寸磨損達到急劇（jù）磨損（sǔn）階段前就必須重新磨刀。

5.減小工藝係（xì）統（tǒng）的受力（lì）變形

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剛度；

（2）減小載荷及其變化。

提高係統剛度：

（1）合理的結構設計

1）盡量減少（shǎo）連接麵（miàn）的數目；

2）防止有局部低剛度環節出現；

3）應合理選擇基礎（chǔ）件、支撐件的（de）結（jié）構和截麵形狀。

（2）提高連接（jiē）表麵的接觸剛度

1）提高機床部件中零件（jiàn）間結合麵的質量；

2）給機床部件以預加載荷；

3）提高工件定位基準麵的精度和減小它的表（biǎo）麵粗糙（cāo）度值。

（3）采（cǎi）用合理的裝（zhuāng）夾和定位方式

減小（xiǎo）載荷及其（qí）變化：

（1）合理選擇刀具幾何參數（shù）和切削用量，以減小切（qiē）削力；

（2）毛（máo）胚分組，盡量（liàng）使調整中毛胚加工餘量均勻。

6.減小工藝係統（tǒng）熱變形

（1）減少熱源的（de）發（fā）熱和隔離熱源

1）采用較小的切削用量；

2）零件精度要求（qiú）高時，將粗精加工工序分開；

3）盡可能將（jiāng）熱源從機床分離出去，減少機床熱變（biàn）形；

4）對主（zhǔ）軸軸承、絲杆螺母副、高（gāo）速運動的導軌副（fù）等不能分離的熱源，從結構、潤滑等方麵改善其摩（mó）擦特性，減少發熱或用（yòng）隔熱（rè）材料；

5）采用（yòng）強製式風冷、水冷等（děng）散（sàn）熱措施。

（2）均衡溫度場

（3）采用合理的機床部件結構及裝配基準

1）采用熱對稱結構——在變速箱中，將軸（zhóu）、軸承（chéng）、傳動齒輪等對稱布置（zhì），可使箱（xiāng）壁溫升均勻，箱體變形減（jiǎn）小；

2）合理（lǐ）選擇機床零部件的裝配基準。

（4）加速達到傳熱平衡

（5）控製環境溫度（dù）

7.減少（shǎo）殘餘應力

（1）增加消除內應力的熱處理工序（xù）

（2）合理安排工藝過（guò）程

04

影響加工精度的因素
1. 加工原理誤差

加工原理誤（wù）差是指采用了（le）近似的刀（dāo）刃輪廓或近似（sì）的傳動關係進行（háng）加工而產生（shēng）的誤差。加工原理誤差多出現於螺（luó）紋、齒輪、複雜曲麵加工中。

例如，加工漸開線齒輪（lún）用的齒輪滾刀，為使滾刀製造方便（biàn），采用了阿基米德基本（běn）蝸杆或法向（xiàng）直廓基本蝸杆代替漸開線基本蝸杆（gǎn），使齒輪漸（jiàn）開線（xiàn）齒形產生了誤差。又如車削模數蝸杆時，由於蝸杆的（de）螺距等於蝸輪的周節（即（jí）mπ），其中 m是模數（shù），而π是一個（gè）無（wú）理數，但是車床的配換齒輪的齒數是有限的，選擇配換齒輪時隻能將π化為近似的分數值（π=3.1415）計算，這就將引（yǐn）起刀（dāo）具對於工件成形運動（螺（luó）旋運動）的（de）不準確，造成螺距誤差。

在加工中，一般采（cǎi）用近似加工，在理論誤（wù）差可（kě）以滿足加工精度要求的前提下（≤10%~15%尺寸公差），來提高生（shēng）產率和經濟性。

2. 調整誤差

機床（chuáng）的調整誤差是指由於調（diào）整不準確而產生的誤差（chà）。

3. 機（jī）床（chuáng）誤差

機床誤差是指機床的製造誤差、安裝誤差和磨損。主要包（bāo）括機床導軌導向誤差、機床主軸回（huí）轉誤（wù）差、機（jī）床傳動鏈的傳動誤差。

（1） 機床導軌導向誤（wù）差

1）導軌（guǐ）導向精度——導軌副運動件實際運動方向與理想運（yùn）動方向的符合程度。主要（yào）包括：

① 導軌在（zài）水平麵內（nèi）直線度Δy和垂直麵內的（de）直線（xiàn）度Δz（彎曲）；

②前（qián）後兩導軌的平行度（扭曲）；

③ 導軌對（duì）主軸回轉軸線在水平麵內和垂直麵內的平行度誤差或垂直度誤差。

2）導軌導（dǎo）向精度對切（qiē）削加工的影響主要考慮導軌誤差引起刀具與工件在誤差敏感方向的相（xiàng）對位移。車削加工時誤差敏感方向為水平方向，垂直方向引起的導向誤差產生的加工誤差可以忽（hū）略；鏜削加工時誤差敏（mǐn）感方向隨刀具回轉而變化；刨削加工時誤差敏感（gǎn）方向為垂直方向，床（chuáng）身導（dǎo）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（shí）際回轉（zhuǎn）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（zhóu）徑向圓跳動、主軸幾何軸線（xiàn）傾角（jiǎo）擺動。

1）主軸（zhóu）端麵圓跳動（dòng）對加工（gōng）精度的影響：

①加（jiā）工圓柱麵時（shí）無影響（xiǎng）；

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

③加（jiā）工螺（luó）紋時，將產生螺距周期誤差。

2）主軸徑向（xiàng）圓跳（tiào）動對（duì）加（jiā）工精（jīng）度的影響：

①若徑向回轉誤差表現為其實際軸線在y軸（zhóu）坐標方向上作簡諧直線運動，鏜床鏜（táng）出的孔為橢圓形孔，圓度誤差為徑向圓跳動幅值；而車床車出的孔沒什麽影響；

②若主（zhǔ）軸幾何軸線作偏心運（yùn）動，無論（lùn）車、鏜都能得到一（yī）個半徑為刀尖到平均軸線距離的圓。

3）主軸幾何軸線傾角擺動對加工（gōng）精度的影（yǐng）響：

①幾何軸線（xiàn）相對於平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡，從（cóng）各截麵看相當於幾何軸心繞平均軸心作偏心運動，而從（cóng）軸向看（kàn）各處偏心值不同；

②幾（jǐ）何軸線在某一平麵內作（zuò）擺動，從各截麵看相當於（yú）實際軸線（xiàn）在一平麵內作簡諧直線運動，而從軸向看各處跳（tiào）動幅值不同；

③實際上主軸幾何軸線的傾角擺（bǎi）動為上述兩種的疊加。

（3）機床傳動鏈的傳動誤差

機床傳動鏈的傳動誤差是指傳動鏈中首（shǒu）末兩端傳動元件之間的相對運動誤差。

1）夾具的製造誤差和磨損（sǔn）

夾具的誤（wù）差主要指：

①定位元件、刀具導向元件、分度機構、夾具體等的製造誤差；

②夾具裝配後，以上各種元件工作麵（miàn）間的相對尺寸誤差；

③夾具在使用過程中工作（zuò）表（biǎo）麵的磨損。

2）刀具的製造誤差（chà）和（hé）磨損

刀具（jù）誤差對加工精度的影響根據（jù）刀具的種類不同而異。

①定尺寸刀具（如鑽頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓（yuán）拉刀等）的尺寸精度（dù）直（zhí）接影響工件的尺寸精度。

②成型（xíng）刀具（如成（chéng）型車刀、成型銑刀、成型砂輪等）的形狀精度將直接影響工（gōng）件（jiàn）的形狀（zhuàng）精度。

③展成刀具（如齒輪滾刀（dāo）、花鍵滾刀、插齒刀具等）的刀刃形狀誤差（chà）會影響加工（gōng）表麵的形狀精（jīng）度。

④一般刀（dāo）具（如車刀、鏜刀、銑刀），其製造精度對（duì）加工精度無直接影（yǐng）響，但刀具易磨損。

3）工藝係統受力變形

工（gōng）藝係統在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會產（chǎn）生變形，從而破壞了（le）已調（diào）整好的工藝係（xì）統（tǒng）各組成（chéng）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。主要考慮機床變形、工件變形以（yǐ）及工藝係統的總變形。

4. 切削力（lì）對（duì）加工精度的影響

隻考慮機床變形，對加工（gōng）軸類零（líng）件來講，機床受力變形使加工工件呈兩端粗、中間細的鞍形（xíng），即產生圓柱度誤差。隻考慮工件變形，對加工軸類（lèi）零件來講，工件受力變形（xíng）使加工後工（gōng）件呈兩端細、中間粗的鼓形。而對加工孔類零件來講，單獨考慮機床或工（gōng）件（jiàn）的（de）變（biàn）形，加工後工件的形狀與加工的軸類（lèi）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（dī）或夾緊力著力（lì）點不當，使工件產生相應的變形，造成的加工誤差。

6. 工（gōng）藝係統的熱變形（xíng）

在加工過程中，由於內（nèi）部熱源（切削熱、摩擦熱）或外部熱源（環境溫度、熱輻射）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， 工藝係統熱變形引起的（de）加工誤差占（zhàn）加工總誤差的40%~70%。

工件（jiàn）熱（rè）變形對加工金的的影響（xiǎng）包括工件均勻受熱（rè）和（hé）工（gōng）件不均勻（yún）受熱兩種。

7. 工件內部的殘餘（yú）應力（lì）

殘餘（yú）應力的產生：

1）毛胚製造和熱處理過程中產生的殘餘應力；

2）冷校直帶（dài）來的殘餘（yú）應力；

3）切削加工帶來的（de）殘餘應力。

8. 加工現場環境影響

加工（gōng）現場往（wǎng）往有許多細小（xiǎo）金屬屑，這些金屬屑如果存在與零件定位麵或定位孔位置就會影響零件加工精度，對於高精（jīng）度加工，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（sù）會被（bèi）識別出來但並無十分到位的方法來杜絕（jué），往（wǎng）往（wǎng）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（tóng）的加工精度內容以（yǐ）及精度要求，采用不同的測（cè）量方法。一般（bān）來說有以下（xià）幾類方法：

1、按是否直接測（cè）量被測參數（shù），可分為直接測量和間接測量。

直接測量：直（zhí）接測量被測（cè）參數（shù）來獲得被測尺寸。例如用卡（kǎ）尺、比較儀測量。

間接測量：測量與被測尺寸有關的幾何參數，經過計算獲得（dé）被測尺寸。

顯然，直（zhí）接測量（liàng）比較直觀，間接測量比（bǐ）較繁瑣。一般當被測（cè）尺寸或用（yòng）直接測量達（dá）不到精度要求時，就不得不采用間接測量。

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

絕對測量：讀數值直接表示被測尺寸的大小、如用遊標卡尺測（cè）量。

相對測量：讀數值隻表示被測尺寸相對於標準量的偏差。如用比較儀測量軸的（de）直徑，需先用量（liàng）塊調整好儀器的零位，然後（hòu）進行（háng）測量，測得值是被（bèi）側（cè）軸的直徑相（xiàng）對於量塊尺寸的差值，這就是相（xiàng）對測量。一般說來相（xiàng）對測（cè）量的精度比較（jiào）高（gāo）些，但測量比較（jiào）麻煩。

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

接觸測量（liàng）：測量頭與被接（jiē）觸（chù）表麵接（jiē）觸，並有機械作用（yòng）的測量力（lì）存在。如用千（qiān）分尺測量零件。

非接觸測（cè）量：測量頭不與被測零件表麵相接觸，非接觸測量可避免（miǎn）測量力（lì）對（duì）測（cè）量結果的影響。如利用投影（yǐng）法、光波（bō）幹（gàn）涉法測量等。

4、按一（yī）次測（cè）量參數的多少，分（fèn）為單（dān）項測量和綜合測量。

單項測量：對被測零件的每個參數分別單獨測量。

綜合測量：測量（liàng）反映零件有關參數的綜（zōng）合指標。如用工具顯微（wēi）鏡（jìng）測量螺紋時，可分別測量出螺紋實際中徑、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（gāo），對保（bǎo）證零件的互換性更為（wéi）可靠，常用於完工（gōng）零件的檢驗。單項測量能（néng）分別確定每一參數的誤差（chà），一般用於工藝分析、工（gōng）序檢驗及被指定參數的測量。

5、按測量在加工過程中所起的作用，分為主動測量和被動測量。

主動測量：工件（jiàn）在（zài）加工過程中（zhōng）進行測量，其結果直接用來控製零件的加（jiā）工（gōng）過程，從（cóng）而及時防（fáng）治廢品的產生。

被（bèi）動（dòng）測量：工件加工（gōng）後（hòu）進行的測量。此種測量隻能判別加（jiā）工件是否合格，僅限於（yú）發現並（bìng）剔除廢品。

6、按被測（cè）零件在測量過程中所處的狀態，分為靜態測量和動態測量。

靜（jìng）態測量：測量相對靜止。如千分（fèn）尺測量直徑。

動態測量：測量時被測表麵（miàn）與測量頭模擬工（gōng）作狀態中作相對運動。

動（dòng）態測量方法能反映出（chū）零件接近使用狀（zhuàng）態下的情況，是測量（liàng）技術的發展方向（xiàng）。 零部（bù）件加工http://www.dxqiumoji.com/