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【摘 要】在机械加工过程中，为确保产品质量，必须想方设法的避免误差的产生，即可以通过详细分析误差产生的原因，来减小机械加工过程所产生的误差，从而实现提高机械加工精度的目的。本文主要对机械加工误差的主要产生原因和提高加工精度的工艺措施进行了探讨。
【关键词】机械加工；精确度；误差；技术控制
机械加工精度指零件加工后的尺寸、形状和位置等几何参数的实际值与理想值之间相符合的程度。实际几何参数值与理想几何参数值之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反应加工精度的高低。当加工误差越大时，加工精度越低；当加工误差越小时，加工精度越高。加工精度主要有三个方面的内容：尺寸精度是指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度；形状精度是指加工后零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度；位置精度是指加工后零件有关表面实际位置与理想位置间的相符合程度。在相同的加工方法和生产条件下所加工出来的同一批零件，因加工因素的影响，其尺寸、形状和表面相互位置总是存在一定的加工误差，不会完全一致。在机械加工的过程中，误差的产生的是无法避免的，因此，必须对产生误差的原因进行详细分析，才能够进而采取相应预防措施以减小机械加工误差，提高机械加工精度。
一、机械加工误差的主要产生原因
1、机床的几何误差
在机械加工过程中，刀具相对于工件的成形运动通常是通过机床完成的，所以，在很大程度上机床的精度决定了工件的加工精度。对工件加工精度影响较大的机床制造误差主要有：主轴回转误差、导轴误差和传动链传送误差。主轴回转误差：机床主轴是装夹工件或道具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，因此，主轴回转误差是加工工件精度的直接影响因素；导轴误差：机床运动和确定各机床部件的相对位置关系都是以导轴为基准，而导轴的制造误差和导轴的不均匀磨损与安装质量都是影响导轴误差的重要因素；传动链传送误差：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、道具的几何误差
道具误差因刀具种类的不同而对加工精度产生不同的影响。当采用成形刀具加工时，刀具的制造误差是工件加工精度的直接影响因素；当采用一般刀具加工时，刀具的制造误差对工件加工精度并没有直接的影响。夹具的几何误差：夹具主要用来调整工件与刀具和机床间的正确位置，因此，夹具的制造误差是影响工件加工精度的重要因素。
3、定位误差
基准不重合误差：设计基准是在零件图上用来确定某一表面尺寸和位置的基准。工序基准是在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置的基准。在机床上加工工件时，必须选择工件的一些几何要素作为加工定位标准，而基准不重合误差的产生就是由于所选定位基准与设计基准不重合造成的；定位副制造不准确误差：夹具定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，因此，其实际尺寸允许在一定公差范围内变动。定位副由工件定位面与夹具定位元件共同构成。而定位副制造不准确误差就是指因定位副制造得不准确，而在定位期间产生配合间隙所引起的工件最大位置变动量。
4、工艺系统受力变形产生的误差
工件刚度：在工艺系统中，如果工件刚度较机床、刀具和夹具低，那么在切削力作用下，工件因刚度不足所引起的变形就会对加工精度产生较大影响；刀具刚度：外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大，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有很大影响；机床部件刚度：机床部件由许多零件组成，机床部件刚度到目前为止还没有较为简易的计算方法，还需要用实验方法来测定机床部件刚度。
5、工艺系统受热变形引起的误差
工艺系统热变形是影响加工精度的较大因素，尤其在精密加工和大件加工中，热变形所引起的加工误差有时会占工件总误差的50%。机床、刀具和工件的温度会因受各种热源的作用而逐渐升高，同时，他们也通常各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。
6、调整误差
在每一道机械加工工序中，都要对工艺系统进行调整。而调整不可能绝地准确，因此就产生了调整误差。在工艺系统中，通过调整来保证机床、刀具、夹具或工件间的互相位置精度。假定机床、刀具、夹具和工件的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差就是影响加工精度的决定性因素。
二、提高加工精度的工艺措施
1、减少原始误差
减少原始误差可以通过提高机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身的精度，控制工艺系统受力、受热变形所产生的误差，减少刀具磨损、内应力所引起的变形误差，减小测量误差等方法来得以实现。分析产生加工误差的各项原始误差，并根据不同情况对各项主要原始误差采取相应解决措施可以有效提高机械加工精度。加工精密零件应当尽量提高所使用的精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形；加工具有成形表面的零件应尽量减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。
2、误差补偿法
可采取误差补偿的方法控制工艺系统原始误差对零件加工误差的影响。误差补偿法是指人为地造出一种新原始误差来补偿或抵消原工艺系统中的固有原始误差，以实现减少加工误差、提高加工精度的目的；误差抵消法是指利用原有的一种原始误差来对原有原始误差或另一种原始误差进行部分或全部地抵消。
3、分化或均化原始误差
可采取分化某些原始误差的方法来提高一批零件的加工精度。对具有较高加工精度要求的零件表面，可在不断试切加工过程中，逐步均化其原始误差。分化原始误差法：根据误差反应规律，经测量将毛坯或工序的工件尺寸按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。这样按各组的误差范围对刀具相对于工件的准确位置进行分别调整，使各组工件的尺寸分散范围中心基本保持一致，就可以大大缩小整批工件的尺寸分散范围；均化原始误差：指通过相互比较和检查有密切联系的工件或工具表面，并找出它们之间的差异，从而进行相互修正加工或基准加工。
4、转移原始误差
转移原始误差就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度由其是否在误差敏感方向所决定。如果在机械加工过程中，设法将原始误差从加工误差的敏感方向转移到加工误差的非敏感方向，也就是将原始误差转移到其它对加工精度无影响的方向，就可以极大地提高机械加工精度。
5、机械加工表面质量
机械加工表面质量通常包括几何方面的质量和材料性能方面的质量这两个方面。几何方面的质量：它是指机械加工后最外层表面与周围环境间界面的几何形状误差。而这种几何形状误差分为宏观几何形状误差和微观几何形状误差两个方面。宏观几何形状误差的波长與波高的比值一般大于1000。微观几何形状误差的波长与波高比值一般小于50。介于宏观几何形状误差和微观几何形状误差表面粗糙度之间的周期几何形状误差通常用波度表示，其波长&与波高H&的比值等于50-1000。波度通常是由加工系统的振动所引起的；材料性能方面的质量：它主要包括表面层加工硬化、表面层金相组织变化、表面层残余应力、耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量等几个方面。
参考文献：
[1]严陆光 我国21世纪电力新技术发展的展望[J]电工电能新技术2010年9月。
[2]孙霞 姜德林 压力容器焊接缺陷成因及消除方法[J]黑龙江科技信息2011年3月。
[3]连晓东 矿山机械液压系统故障浅析[J]机械管理开发[J]2010年4月。
[4]朱琳 张莉 浅谈如何提高薄壁零件的加工精度[J]内江科技2009年4月。
[5]白丽艳 浅析影响高薄壁零件加工精度的因素及其工艺措施[J]机电信息2012年3月。
【关键词】机械加工；精确度；误差；技术控制
机械加工精度指零件加工后的尺寸、形状和位置等几何参数的实际值与理想值之间相符合的程度。实际几何参数值与理想几何参数值之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反应加工精度的高低。当加工误差越大时，加工精度越低；当加工误差越小时，加工精度越高。加工精度主要有三个方面的内容：尺寸精度是指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度；形状精度是指加工后零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度；位置精度是指加工后零件有关表面实际位置与理想位置间的相符合程度。在相同的加工方法和生产条件下所加工出来的同一批零件，因加工因素的影响，其尺寸、形状和表面相互位置总是存在一定的加工误差，不会完全一致。在机械加工的过程中，误差的产生的是无法避免的，因此，必须对产生误差的原因进行详细分析，才能够进而采取相应预防措施以减小机械加工误差，提高机械加工精度。
一、机械加工误差的主要产生原因
1、机床的几何误差
在机械加工过程中，刀具相对于工件的成形运动通常是通过机床完成的，所以，在很大程度上机床的精度决定了工件的加工精度。对工件加工精度影响较大的机床制造误差主要有：主轴回转误差、导轴误差和传动链传送误差。主轴回转误差：机床主轴是装夹工件或道具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，因此，主轴回转误差是加工工件精度的直接影响因素；导轴误差：机床运动和确定各机床部件的相对位置关系都是以导轴为基准，而导轴的制造误差和导轴的不均匀磨损与安装质量都是影响导轴误差的重要因素；传动链传送误差：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、道具的几何误差
道具误差因刀具种类的不同而对加工精度产生不同的影响。当采用成形刀具加工时，刀具的制造误差是工件加工精度的直接影响因素；当采用一般刀具加工时，刀具的制造误差对工件加工精度并没有直接的影响。夹具的几何误差：夹具主要用来调整工件与刀具和机床间的正确位置，因此，夹具的制造误差是影响工件加工精度的重要因素。
3、定位误差
基准不重合误差：设计基准是在零件图上用来确定某一表面尺寸和位置的基准。工序基准是在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置的基准。在机床上加工工件时，必须选择工件的一些几何要素作为加工定位标准，而基准不重合误差的产生就是由于所选定位基准与设计基准不重合造成的；定位副制造不准确误差：夹具定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，因此，其实际尺寸允许在一定公差范围内变动。定位副由工件定位面与夹具定位元件共同构成。而定位副制造不准确误差就是指因定位副制造得不准确，而在定位期间产生配合间隙所引起的工件最大位置变动量。
4、工艺系统受力变形产生的误差
工件刚度：在工艺系统中，如果工件刚度较机床、刀具和夹具低，那么在切削力作用下，工件因刚度不足所引起的变形就会对加工精度产生较大影响；刀具刚度：外圆车刀在加工表面法线方向上的刚度很大，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有很大影响；机床部件刚度：机床部件由许多零件组成，机床部件刚度到目前为止还没有较为简易的计算方法，还需要用实验方法来测定机床部件刚度。
5、工艺系统受热变形引起的误差
工艺系统热变形是影响加工精度的较大因素，尤其在精密加工和大件加工中，热变形所引起的加工误差有时会占工件总误差的50%。机床、刀具和工件的温度会因受各种热源的作用而逐渐升高，同时，他们也通常各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。
6、调整误差
在每一道机械加工工序中，都要对工艺系统进行调整。而调整不可能绝地准确，因此就产生了调整误差。在工艺系统中，通过调整来保证机床、刀具、夹具或工件间的互相位置精度。假定机床、刀具、夹具和工件的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差就是影响加工精度的决定性因素。
二、提高加工精度的工艺措施
1、减少原始误差
减少原始误差可以通过提高机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身的精度，控制工艺系统受力、受热变形所产生的误差，减少刀具磨损、内应力所引起的变形误差，减小测量误差等方法来得以实现。分析产生加工误差的各项原始误差，并根据不同情况对各项主要原始误差采取相应解决措施可以有效提高机械加工精度。加工精密零件应当尽量提高所使用的精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形；加工具有成形表面的零件应尽量减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。
2、误差补偿法
可采取误差补偿的方法控制工艺系统原始误差对零件加工误差的影响。误差补偿法是指人为地造出一种新原始误差来补偿或抵消原工艺系统中的固有原始误差，以实现减少加工误差、提高加工精度的目的；误差抵消法是指利用原有的一种原始误差来对原有原始误差或另一种原始误差进行部分或全部地抵消。
3、分化或均化原始误差
可采取分化某些原始误差的方法来提高一批零件的加工精度。对具有较高加工精度要求的零件表面，可在不断试切加工过程中，逐步均化其原始误差。分化原始误差法：根据误差反应规律，经测量将毛坯或工序的工件尺寸按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。这样按各组的误差范围对刀具相对于工件的准确位置进行分别调整，使各组工件的尺寸分散范围中心基本保持一致，就可以大大缩小整批工件的尺寸分散范围；均化原始误差：指通过相互比较和检查有密切联系的工件或工具表面，并找出它们之间的差异，从而进行相互修正加工或基准加工。
4、转移原始误差
转移原始误差就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度由其是否在误差敏感方向所决定。如果在机械加工过程中，设法将原始误差从加工误差的敏感方向转移到加工误差的非敏感方向，也就是将原始误差转移到其它对加工精度无影响的方向，就可以极大地提高机械加工精度。
5、机械加工表面质量
机械加工表面质量通常包括几何方面的质量和材料性能方面的质量这两个方面。几何方面的质量：它是指机械加工后最外层表面与周围环境间界面的几何形状误差。而这种几何形状误差分为宏观几何形状误差和微观几何形状误差两个方面。宏观几何形状误差的波长與波高的比值一般大于1000。微观几何形状误差的波长与波高比值一般小于50。介于宏观几何形状误差和微观几何形状误差表面粗糙度之间的周期几何形状误差通常用波度表示，其波长&与波高H&的比值等于50-1000。波度通常是由加工系统的振动所引起的；材料性能方面的质量：它主要包括表面层加工硬化、表面层金相组织变化、表面层残余应力、耐磨性、疲劳强度、耐蚀性、配合质量等几个方面。
参考文献：
[1]严陆光 我国21世纪电力新技术发展的展望[J]电工电能新技术2010年9月。
[2]孙霞 姜德林 压力容器焊接缺陷成因及消除方法[J]黑龙江科技信息2011年3月。
[3]连晓东 矿山机械液压系统故障浅析[J]机械管理开发[J]2010年4月。
[4]朱琳 张莉 浅谈如何提高薄壁零件的加工精度[J]内江科技2009年4月。
[5]白丽艳 浅析影响高薄壁零件加工精度的因素及其工艺措施[J]机电信息2012年3月。