摘（zhāi） 要：在機（jī）械（xiè）加工過（guò）程中，經常有（yǒu）很多因（yīn）素影響工件的加工質量，為使工件達到所要求的質量要求，在加工前就必須將各種影響加工（gōng）精度的因素考慮進去，也就是要對影響機械加（jiā）工精度的因（yīn）素進行（háng）分析，並提出相應的解決方（fāng）案。本文結合自己的實踐經驗，就影響數控車床（chuáng）的機械加工精度因素做一下分析。

      關鍵詞（cí）：機床誤差；係統誤差；隨機誤差；
 
       引言

      隨著現代製造技術的發展（zhǎn），數（shù）控車床越（yuè）來越普及。與普通車床（chuáng）相比，其在（zài）控製係統、伺服驅動、機械結構等方麵發（fā）生了具大變化。數控車（chē）床采用（yòng）數控係統控（kòng）製，兩軸采用伺服電機直接驅動，大大縮短了原來普車的機械傳（chuán）動鏈，在消隙、減磨等方麵有了很多改進。同時采用閉環（huán）或半閉環的係統，使加工工件具有生產效率高、產（chǎn）品質量穩定、加工過程柔（róu）性好、加（jiā）工性能強等特（tè）點（diǎn）。但想要在實際生產中實現高精度加工，就必須對影響數控（kòng）加工精度的因素進行比較全麵的了解，進而找出（chū）切實可行的誤差控製方法。

      1、機床精度誤差

      根據被加工工件的加工精度（dù）要求，機床（chuáng）按絕對分級法分為六個絕對精度等級（jí），分別用羅馬數字Ⅴ、Ⅵ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ表示，Ⅵ級精度（dù）最低，Ⅰ級精度最高。車床的（de）加工精度一般為IT6～IT7，對應絕對精度為Ⅴ級。根據誤差產生原因（yīn），機床的精度誤差大致可分為係統誤差（chà）和隨機誤差兩（liǎng）類（lèi），一般影（yǐng）響機床精度（dù）的因（yīn）素大致都可歸在上述兩類誤差中，如圖１所示。
 
      

                                                             圖1

      2、 機床係統誤差（chà）

      機床的係統誤差是機床自身產生的，在製造過程中形成的。它（tā）可分為：定位精度誤差、幾何精度誤差、機床部件剛性誤（wù）差等。

      2.1 定位精度誤差

      由於機床在裝配過程中要受到主軸精度、導軌精（jīng）度及絲杠等定位精度（dù）的影響，因此要對以上精（jīng）度誤差進（jìn）行控製（zhì）。下麵詳細介（jiè）紹以上（shàng）三種誤差：

　　a) 主軸回轉（zhuǎn）誤差，機床主軸是裝夾工（gōng）件或刀具的基準，並將運動和動力傳（chuán）給工件或刀具，主軸回轉誤差將直接影響被加工工件的精度；

　　b) 導軌誤差，導軌是機床上確（què）定各機床部件相對位置關係的基準（zhǔn），也是機床運動的（de）基準。其誤差主要分為兩方麵：一方（fāng）麵是導軌在水平（píng）麵內和垂直麵內的直線度誤差；另一方麵是（shì）前後導軌在垂直麵內的平行度誤差（chà）。前者直接決定刀具是否能均勻而平穩地直線進給，從而影響被加工零件的幾何精度（dù）。此外，機床床身導軌還承受刀架等部件的重（chóng）力及（jí）工作載（zǎi）荷（hé），當機床工作時，功能（néng）部件在導軌上（shàng）往複移動，這（zhè）要求導（dǎo）軌副良好的低阻（zǔ）尼性。否則，勢（shì）必會使運動部件產生爬行現（xiàn）象，不能精確定位。 後者直接降低機（jī）床導軌的精度和使用壽命。導軌的不均勻磨損（sǔn）和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。導軌磨損是機床精度下降的主要原因之（zhī）一。
 
　　c) 傳動鏈誤差，傳動鏈誤差是（shì）指（zhǐ）傳動（dòng）鏈始末兩端傳動元件間相對運動的誤差（chà）。一般（bān）用傳動鏈末端元件的轉角誤差來（lái）衡量。

      2.2 幾何精度誤差

      a) 刀具的幾何（hé）誤差：刀具誤差對加工精度的（de）影響隨刀具種類的不同而（ér）不同。采用成（chéng）形刀具、展成刀具加工時，刀具的製造誤差會直接影響工件的加工（gōng）精（jīng）度，例如加工油套管螺紋時使（shǐ）用的螺紋梳刀（dāo），它的精度直接（jiē）影響到管螺紋的精（jīng）。但對一般刀具，其製（zhì）造誤差對工件加工精度無直接影響。

b) 夾具的幾何誤差：夾具的作用是使工件相當於刀具和機床具有正確的位置，因此夾具的（de）製造誤（wù）差對工件的加工精度有很大影響。

c) 基準（zhǔn）不重合誤差（chà）：定位基準與設計基準不（bú）重合時所產生的基準不重合（hé）誤差，隻有在采用調整法加工時才會產生（shēng），在試切法加工中不會產生。

d) 定位副製（zhì）造不準確誤差：工件在夾具（jù）中的正確位置是由夾（jiá）具上的定（dìng）位（wèi）元件來確定的。定位誤差在（zài）基準不重合誤差和定位副製造誤差的方（fāng）向不同時，取兩者的矢量和。

      2.3 機床部（bù）件剛度誤差

      機床由很多部件組（zǔ）成，它決定了機床的（de）整體剛度。就車（chē）床而（ér）言，對機床精（jīng）度影響較大（dà）的有：床（chuáng）身剛度、導軌剛（gāng）度、絲杠剛度以及床鞍剛度等（děng）。上述因素（sù），均會導致在工件中產（chǎn）生較大（dà）變形，甚至出現（xiàn）振動，從而使工件的出現振紋，表麵光潔度和幾何精度達不到（dào）要求。但到目前（qián）為止，尚無簡易的剛度計算方法，這些部件的剛度主要還是通過實驗方法來測定。因（yīn）此在設計機（jī）床部（bù）件結構時，應選擇（zé）剛度較大的結構，選用剛性好（hǎo）的材質，合理選擇吃刀量（liàng）和（hé）進（jìn）給速度，盡量減小部（bù）件剛度對工件加工精度（dù）的影響。

       3 、隨（suí）機誤差分類

      機床的隨（suí）機誤差（chà）是由外（wài）部條件引起的（de），受外界條件影（yǐng）響較大。它可（kě）分為：定位精度誤差、幾何（hé）精度誤差、熱變形誤差等。

      3.1工藝係統受載變形引（yǐn）起（qǐ）的誤差（chà）

      工件在車削時，常會受到（dào）切削力、夾緊力、慣性力（lì）、重力等的作用，從而產生相應的變形（xíng），最終破壞了刀具和（hé）工件之間的正確的相對位（wèi）置，降低了工件的加工精（jīng）度。例如，當工件剛度遠小於刀具及夾具的剛度時，在切（qiē）削力的作用下，工（gōng）件就會由（yóu）於（yú）剛度不足而導致變形，從而（ér）降低了加工精度（dù）。反之，當工件的剛度遠大於刀具及夾具的剛度時，在加工工件過程中刀（dāo）具及夾（jiá）具就會（huì）出現變形，也會降低工件的精度。

      因此，要合理地（dì）選擇刀具材（cái）料，增大刀具的前角和主偏角，對（duì）工件材料進（jìn）行合理的熱處（chù）理以改善其加工（gōng）性能（néng）。同時，要提高工（gōng）藝係統剛度，減少切削力並（bìng）壓縮它們的變動幅值。

      3.2 內應力重新（xīn）分布引起的誤差

      所謂內應（yīng）力，即是在沒有外力作用而存（cún）在於零件內部的應力。工件上一旦產生內應力，就會使工件處於（yú）一種高能（néng）位的不穩定狀態，從而本能地向低能位的穩定狀態轉化，並伴隨工件變形，最終使工件喪失原有的加工精（jīng）度。例如，工件在熱處理後，由（yóu）於壁厚不均、冷卻不均等原因，產生內（nèi）應力，從而導致變形，最（zuì）終降低加工精度。
因此，在設計零件時（shí），要盡量做到壁厚均（jun1）勻，結構對稱，以減少（shǎo）內應（yīng）力的產生。

      3.3 熱（rè）變形引起的誤差

      在精密加工（gōng）和大件加工中（zhōng），工藝係統熱變形對工件加工（gōng）精度的影響較大，由熱變（biàn）形所引起的加工誤差有時可占工件（jiàn）總誤差的40%～70%。機床、刀具（jù）和工件（jiàn）受到各（gè）種熱源的作用，溫度會逐漸升（shēng）高，同時（shí）它們向周圍的物質和空間（jiān）傳遞熱量。從而（ér）使工（gōng）件和（hé）整個工（gōng）藝係統產生變形，當單位時間傳入的熱（rè）量與其散出的熱量相等時，工藝係統就達到了熱平衡狀態。例如，在車削大件過程中，因切削力過大導致主軸軸承及Z軸絲杠溫度提高，從而（ér）產生較大變形，最（zuì）終（zhōng）影響工件的加工精度。

       4、 結束語

      綜上所述（shù），除上述主要影響因素外，影響數控（kòng）車床的加（jiā）工（gōng）精度因素是（shì）多方麵的。工（gōng）藝設計、工作環境以及操作人員的（de）技能水平等（děng），都有可能對工件的加（jiā）工精度造（zào）成一定影響。所（suǒ）以加工工件時要（yào）結合具體情況及多種因素，從設計、製造、操做三個方麵加以考慮（lǜ）。