作者簡(jiǎn)介：袁勝春（1965—），本科，高級(jí)講師，機(jī)械專業(yè)學(xué)科帶頭人，從事機(jī)械專業(yè)的理論及實(shí)習(xí)的教學(xué)與管理工作。

摘要：在零件的加工過程中，誤差是客觀存在且不可避免的，本文著眼于金屬切削過程的物理本質(zhì)和切削工作階段，對(duì)加工中形成誤差的原因進(jìn)行分析，掌握產(chǎn)生誤差的因素，從而提高零件的加工精度。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；加工誤差；分析

誤差是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。在零件的加工過程中，機(jī)床精度、計(jì)量器具精度、加工方法、加工人員技術(shù)水平、環(huán)境等因素，使得誤差是客觀存在且不可避免的。本文從金屬切削過程的物理本質(zhì)和切削工作階段分析，產(chǎn)生加工誤差的原因有如下幾種：

一、工件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的幾何軌跡誤差

（1）近似的成形運(yùn)動(dòng)和近似的刀刃形狀所產(chǎn)生的加工誤差。在某些情況下，按原理準(zhǔn)確地加工無法制造零件，這樣將使設(shè)備的結(jié)構(gòu)或刀具的外形復(fù)雜化，制造很困難，用近似的加工方法，不但可以簡(jiǎn)化機(jī)床或刀具的結(jié)構(gòu)，且能提高生產(chǎn)率，使加工過程更經(jīng)濟(jì)。所以我們常常在滿足零件技術(shù)要求的情況下，采取近似方法進(jìn)行加工，既然是近似，就必然存在誤差。

（2）機(jī)床、夾具、刀具的制造誤差以及機(jī)床、夾具、刀具的磨損影響工件尺寸和形狀精度。機(jī)床、夾具、刀具本身與其他機(jī)械加工的產(chǎn)品一樣，只能按一定的精度制造出來，在使用過程中還有磨損，致使原有的精度逐漸降低。機(jī)床、夾具、刀具本身的誤差會(huì)影響切削運(yùn)動(dòng)的幾何軌跡，進(jìn)而影響加工零件的幾何精度。

（3）機(jī)床調(diào)整方面的誤差。機(jī)械加工各工序都要進(jìn)行機(jī)床的調(diào)整。例如：在臥式鏜床上鏜箱體孔時(shí)，要進(jìn)行夾具在工作臺(tái)上的安裝調(diào)整，鏜床主軸的高度調(diào)整，后支承與主軸的同軸度調(diào)整，工作臺(tái)縱向、橫向移動(dòng)的調(diào)整和進(jìn)給行程的調(diào)整，以及刀刃在鏜桿上伸出長(zhǎng)度的調(diào)整等。而這些調(diào)整都會(huì)產(chǎn)生誤差影響零件的精度。

（4）工件裝夾產(chǎn)生的誤差。工件裝夾到夾具內(nèi)時(shí)，由定位和加緊過程引起的誤差會(huì)影響加工表面的位置精度。

二、切削過程物理因素的誤差

（1）切削力和其他作用力引起的誤差。刀具對(duì)工件進(jìn)行切削時(shí)，產(chǎn)生的切削力會(huì)使工件、刀具、機(jī)床以及夾具產(chǎn)生彈性變形，因此，會(huì)造成加工誤差。此外還有加緊力、離心力、重力等引起的誤差。

（2）切削熱和其他熱源使刀具和工件的相對(duì)位置產(chǎn)生誤差。在金屬切削加工過程中，工藝系統(tǒng)的溫度會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的變化，這是該系統(tǒng)所產(chǎn)生的切削熱、摩擦熱以及陽光和供暖設(shè)備的輻射熱而引起的。工藝系統(tǒng)中，機(jī)床、刀具、夾具、工件的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜，所以熱的傳遞和分布就比較復(fù)雜。溫度的變化會(huì)引起工件體積的變化，并造成切深和切削力的改變。也就是說：溫度的變化將導(dǎo)致工藝系統(tǒng)中各元件間正確的相對(duì)位置的改變，使刀具與工件的相對(duì)位置和切削運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生誤差。

三、加工后的誤差

（1）工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差。內(nèi)應(yīng)力是指在沒有外力作用下或去除外力后存在于工件材料內(nèi)的應(yīng)力，應(yīng)力通常處于平穩(wěn)狀態(tài)，并在外觀上無任何表現(xiàn)。當(dāng)切削加工完畢后，毛坯原來內(nèi)應(yīng)力的平衡狀態(tài)即被破壞，因此就會(huì)產(chǎn)生重新平衡或應(yīng)力消減，這樣就使工件產(chǎn)生變形而造成誤差。例如：因工件各部分受熱不均勻或受熱后冷卻速度不同而產(chǎn)生局部的塑性變形，工件材料金相組織的變化不均勻引起的內(nèi)應(yīng)力，都能影響工件的加工精度。

（2）測(cè)量誤差。工件加工后能否達(dá)到預(yù)定的加工精度必須用測(cè)量結(jié)果來加以鑒別。為防止廢品產(chǎn)生，首先在調(diào)整機(jī)床時(shí)，必須以測(cè)量結(jié)果為依據(jù)，測(cè)量誤差就直接影響調(diào)整精度。前道工序加工后測(cè)量的誤差將直接影響工件的后道工序的加工精度。工件加工后的測(cè)量誤差則直接影響工件精度的評(píng)定。測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因很多，例如：量具本身的制造誤差和使用中的磨損；在測(cè)量過程中，溫度發(fā)生變化或量具與工件的溫度有差別；量具與工件的相對(duì)位置不正確；量具在測(cè)量過程中用力不一致以及測(cè)量者的經(jīng)驗(yàn)、技能等主觀因素。

通過對(duì)機(jī)床加工誤差的各種因素進(jìn)行分析證明，一個(gè)工序加工完成后工件的尺寸和形狀誤差是一系列工藝因素綜合影響的結(jié)果。在具體的加工條件下，各種工藝因素對(duì)加工精度的影響程度是不同的。在分析具體工序時(shí)，必須分清主次，找出起主要作用的因素，這樣，才能合理地選擇加工方法，確定工序公差，保證和提高工件的加工精度。