加工过程中的几何误差

　　随着社会的快速发展与进步，机械加工工艺的技术水平也不断提高。机械加工工艺的技术决定着零件的加工精度，不同的机械加工工艺对零件的加工精度也不同，然而提升机械加工工艺技术能够保障零件的加工精度。零件加工的环境很复杂，影响加工精度的因素有很多，该文将介绍影响机械加工工艺对加工精度的几个突出因素，如：加工过程中的几何误差、受力变形和热变形等；并对这几个问题进行研究与分析，提出相对应的解决措施，以提高零件的加工精度。

　　机械加工工艺对加工精度的影响

　　几何误差是影响加工精度的主要因素之一；几何误差主要包括：加工原理误差、调整误差、机床误差、刀模与夹模的制造误差。

　　加工原理误差。加工原理误差是指加工时刀具是近似的成型运动造成的误差或近似的切削刃轮廓进行加工产生的误差；虽然采用近似成型运动和近似的切削刃轮廓对零件会带来误差，但是在工件生产过程中还是得到广泛的应有，因为采用近似成型运动和切削刃轮廓不仅能够简化机床的结构和刀具的形状，而且不会超过规定的精度要求。由此可知，加工原理误差对加工精度会产生一定的影响。

　　调整误差。对工件加工时避免不了对加工工艺系统有这样或那样的调整，然而对调整不可能做到绝对的精确，因而对工件的加工会产生误差，这就是所谓的调整误差。

　　机床误差。机床误差是指机床在制造过程中产生的误差、安装时产生的误差以及使用过程中有磨损所带来的误差，这些误差都直接影响着工件的加工精度。

　　刀具及夹模误差。刀具及夹模误差严重影响着工件的加工精度；刀具误差是指刀具本身在制造中产生的误差、安装时产生的误差以及使用过程中有磨损所带来的误差等等；然而刀具在使用过程中，刀口、刀面与工件产生强烈的摩擦，使得刀具磨损。刀具的磨损达到一定程度时，将严重影响着工件的加工精度，甚至使加工工艺系统不能工作。

　　夹模对加工精度所带来的误差也不容小视，夹模误差主要有夹模定位误差、夹模的安装误差以及对刀误差等。夹模对工件的定位在工件加工过程中显得十分重要，我们都知道每个需要加工的工件都有特定的夹模，也就是所谓的模具；然而工件生产过程中将所需加工的工件与定位元件(模具)不能完好的相配合称为定位误差；当出现定位误差将严重影响工件的加工精度，这种定位误差是不被允许的，这不仅对加工系统有损伤，而且严重影响生产效益。

　　工艺系统的受力变形对加工精度的影响

　　机械加工工艺系统的受力变形。机械加工的工作原理就是通过力的相互作用进而对工件进行加工，制成成品。虽然是通过相互之间力的作用进行加工，但是力的运用没有恰到好处则会给工件的加工精度带来影响。在机械加工的实际运行过程中时常会出现系统受力变形，使其形状和位置都发生微小的变形，然而这些微小的变形严重影响着机械加工系统对工件的加工精度，还将影响着机械加工系统的使用寿命。经过观察分析发现，机械加工系统发生变形主要有两个原因：

　　高强度的工作负荷。在机械加工系统运行过程中，长时间承受高强度的工作负荷，使其发生变形。

　　各部件受到多方面的压力。在机械加工过程中，加工系统的部件将受到各种不同的压力，不仅有系统本身的力，还有来自加工零件施加的力度和系统部件与加工零件之间的相互摩擦力；这些多方面的力会使的机械加工系统发生受力变形，将会严重影响工件的加工精度。

　　受力变形对加工精度的影响。机械加工系统在对工件进行加工时，一般都会受到切削力、传动力、摩擦力等，使得自身发生轻微的变形，这就有可能使工件与刀具发生错位，进而对工件的加工精度产生误差。然而对工件的加工精度产生误差的原因还有：

　　当工件的刚度小于刀具的刚度时，工件在加工过程中受到各种力的作用下，因其刚度较小而发生变形，而影响加工精度。

　　由于工艺系统发生变形，在对工件进行切削的过程中，工件承受切削力的受力点会发生变化，从而使工件的加工精度产生误差。

　　减小系统受力变形的措施。增强对机械加工系统的固定，防止机械加工系统在工作过程中发生大幅度的抖动；提高工件和系统部件的刚度，防止由于受力过大而发生变形影响机械加工系统的正常工作，减小工件加工精度误差；严格控制机械加工系统的工作量，尽量避免发生机械加工系统超负荷工作，以保证机械加工系统的正常运行。

　　工艺系统的热变形对加工精度的影响

　　机械加工工艺系统中，除了各种力变形对加工精度的影响，还存在许多热变形对加工精度的影响。一般热变形有三种，一种是刀具热变形，一种是被加工零件的热变形，还有一种是机床本身的热变形。

　　刀具的热变形。刀具的热变形，一般是由于在切削过程中刀具与工件摩擦而产生的热量，使刀具变形；在工件加工时刀具连续不断地进行切削，刀具的温度将逐渐升高直至达到平衡。在刀具对工件进行加工时，对其接触点持续的喷洒润滑油，以起到润滑和降温的作用。要想防止刀具的热变形，除了对其喷洒润滑油外，还要选取高熔点的刀具材料并且控制切削用量。

　　被加工零件的热变形。被加工零件的热变形常常是由于被加工零件的被加工面和非加工面形成温差导致的；这种热变形是可以控制的，工作人员可以在刀具与工件的被加工面添加切削液，以降低切削面的温度；还可以在工件进行装夹时，适量减小切削面积，降低切削时产生的热量；以防止被加工零件热变形的发生。

　　机床本身的热变形。一个完整的机床是由许多的零部件组成，然而机床在运转时各部件相互作用会发生摩擦，并产生大量的热量，使得机床本身温度升高，机床本身发生热变形，最终导致被加工零件的精度有误差。

　　由于轴承、齿轮、皮带、链条等部件在机床运作时相互之间会因摩擦产生热量，可能使得机床部件或本身发生变形，所以对机床采取一定的散热措施，比如在机床里面安装排风扇，避免机床附近有热源，将机床置于有制冷设备的空间，使其及时的散热，以防止机床的热变形。

　　在机械加工过程中，会存在许多因素影响零件的加工精度，而零件的加工精度是衡量机械加工技术高低的重要指标；通过本文的介绍能够了解到影响加工技术的几个重要因素，对存在的问题进行分析与研究，找到解决问题的方法，以提高机械加工工艺技术，增强对零件的加工精度。

　　（作者单位：广东省潮州市湘桥区75240部队）

　　赵利 文