機械加工精度不高的原因及處理方法

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，是指系統誤差較小，這時測量數據的平均值偏離真值較少，但數據分散的情況，即偶然誤差的大小不明確。

精密度：指使用同種備用樣品進行重復測定所得到的結果之間的重現性、一致性。有可能精密度高，但精確度是不準確的。

例如，使用1mm的長度進行測定得到的三個結果分別為1.051mm、1.053、1.052，雖然它們的精密度高，但卻是不準確的。

準確度表示測量結果的正確性，精密度表示測量結果的重復性和重現性，精密度是準確度的前提條件。

精度的定義

一般說來，精度是指工具機將刀尖點定位至程序目標點的能力。然而，測量這種定位能力的辦法很多，更為重要的是，不同的國家有不同的規定。

日本工具機生產商：標定「精度」時，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338標準。JISB6201一般用于通用工具機和普通數控工具機，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338則一般用于立式加工中心。

歐洲工具機生產商：特別是德國廠家，一般采用VDI/DGQ3441標準。

美國工具機生產商：通常采用NMTBA(National Machine Tool Builder's Assn)標準(該標準源于美國工具機制造協會的一項研究，頒布于1968年，后經修改)。

當標定一臺數控工具機的精度時，非常有必要將其采用的標準一同標注出來。采用JIS標準，其數據比用美國的NMTBA標準或德國VDI標準明顯偏小。

同樣的指標，不同的含義

經常容易混淆的是：同樣的指標名在不同的精度標準中代表不同的意義，不同的指標名卻具有相同的含義。上述4種標準，除JIS標準之外，皆是在工具機數控軸上對多目標點進行多回合測量之后，通過數學統計計算出來的，其關鍵不同點在于:

目標點的數量、測量回合數、從單向還是雙向接近目標點(此點尤為重要)、精度指標及其它指標的計算方法；

熱穩定、鋼件：100 x 30 x 20 mm

溫度從25℃下降到 20℃尺寸的變化：在25℃時，尺寸偏大6μm，當溫度降至20℃時，尺寸僅偏大0.12μm，這是一個熱穩定的過程，即使溫度迅速下降，仍然需要一個持續的時間才能維持精度。越大的物體，在溫度變化時需要更多的時間來恢復精度穩定。

高精度加工需維持溫度的推薦值如下表，如果是進行高精度加工，可不能對溫度變化掉以輕心哦，這是非常重要的！

目標加工精度 溫度控制范圍 0~2μm 23±0.5℃ 2μm~5μm 23±1.0℃ 5μm~10μm 23±2.0℃

機械加工產生誤差的主要原因

1、主軸回轉誤差。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動量。產生主軸徑向回轉誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸撓度等。

2、導軌誤差。導軌是工具機上確定各工具機部件相對位置關系的基準，也是工具機運動的基準。導軌的不均勻磨損和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。

3、傳動鏈誤差。傳動鏈的傳動誤差是指內聯系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環節的制造和裝配誤差以及使用過程中的磨損所引起。

4、刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都不可避免要產生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀的改變。

5、定位誤差。一是基準不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據的基準稱為設計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據的基準稱為工序基準。在工具機上對工件進行加工時，需選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副制造不準確誤差。

6、工藝系統受力變形產生的誤差。一是工件剛度。工藝系統中如果工件剛度相對于工具機、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件由于剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。二是刀具剛度。外圓車刀在加工表面法線方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計。

鏜直徑較小的內孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對孔加工精度就有很大影響。三是工具機部件剛度。工具機部件由許多零件組成，工具機部件剛度迄今尚無合適的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來測定工具機部件剛度。

7、工藝系統受熱變形引起的誤差。工藝系統熱變形對加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時可占工件總誤差的50%。

8、調整誤差。在機械加工的每一工序中，總要對工藝系統進行這樣或那樣的調整工作。由于調整不可能絕對的準確，因而產生調整誤差。在工藝系統中，工件、刀具在工具機上的互相位置精度，是通過調整工具機、刀具、夾具或工件等來保證的。

當工具機、刀具、夾具和工件毛坯等的原始精度都達到工藝要求而又不考慮動態因素時，調整誤差的影響，對加工精度起到決定性的作用。

提高加工精度的工藝措施；

1、減少原始誤差

提高零件加工所使用工具機的幾何精度，提高夾具、量具及工具本身精度，控制工藝系統受力、受熱變形、刀具磨損、內應力引起的變形、測量誤差等均屬于直接減少原始誤差。為了提高機械加工精度，需對產生加工誤差的各項原始誤差進行分析，根據不同情況對造成加工誤差的主要原始誤差采取不同的措施解決。

對于精密零件的加工應盡可能提高所使用精密工具機的幾何精度、剛度和控制加工熱變形;對具有成形表面的零件加工，則主要是如何減少成形刀具形狀誤差和刀具的安裝誤差。這種方法是生產中應用較廣的一種基本方法。它是在查明產生加工誤差的主要因素之后，設法消除或減少這些因素。例如細長軸的車削，現在采用了大走刀反向車削法，基本消除了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔之以彈簧頂尖，則可進一步消除熱變形引起的熱伸長的影響。

2、補償原始誤差

誤差補償法，是人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝系統中的原始誤差。當原始誤差是負值時人為的誤差就取正值，反之，取負值，并盡量使兩者大小相等；或者利用一種原始誤差去抵消另一種原始誤差，也是盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。

3、轉移原始誤差

誤差轉移法實質上是轉移工藝系統的幾何誤差、受力變形和熱變形等。誤差轉移法的實例很多。如當工具機精度達不到零件加工要求時，常常不是一味提高工具機精度，而是從工藝上或夾具上想辦法，創造條件，使工具機的幾何誤差轉移到不影響加工精度的方面去。

如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠工具機主軸的回轉精度來保證，而是靠夾具保證。當工具機主軸與工件之間用浮動聯接以后，工具機主軸的原始誤差就被轉移掉了。

4、均分原始誤差

在加工中，由于毛坯或上道工序誤差的存在，往往造成本工序的加工誤差，或者由于工件材料性能改變，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化后，把原來的切削加工工序取消），引起原始誤差發生較大的變化。解決這個問題，最好是采用分組調整均分誤差的辦法。這種辦法的實質就是把原始誤差按其大小均分為n 組，每組毛坯誤差范圍就縮小為原來的1/n，然后按各組分別調整加工。

5、均化原始誤差

對配合精度要求很高的軸和孔，常采用研磨工藝。研具本身并不要求具有高精度，但它能在和工件做相對運動過程中對工件進行微量切削，高點逐漸被磨掉（當然，模具也被工件磨去一部分），最終使工件達到很高的精度。這種表面間的摩擦和磨損的過程，就是誤差不斷減少的過程，這就是誤差均化法。

它的實質就是利用有密切聯系的表面相互比較，相互檢查從對比中找出差異，然后進行相互修正或互為基準加工，使工件被加工表面的誤差不斷縮小和均化。在生產中，許多精密基準件（如平板、直尺等）都是利用誤差均化法加工出來的。

6、就地加工法

在加工和裝配中，有些精度問題牽涉到零件或部件間的相互關系，相當復雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法（也稱自身加工修配法），就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。就地加工法在機械零件加工中常用來作為保證零件加工精度的有效措施。

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