机械加工精度及其影响因素分析

加工精度(Machining Precision)是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和表面间的相互位置)与理想几何参数相符合的程度。符合程度越高，加工精度就越高。在实际加工中，不可能把零件做得绝对准确，总会有一定的偏差(Deviation)，实际值与理想值之差，称为加工误差(Error)。加工误差的大小反映了加工精度的高低，所以保证和提高加工精度，实际上就是控制和减少加工误差。研究加工精度，就是通过分析各种因素对加工精度的影响，从而找出减少加工误差的措施，以获得预期的加工精度。

零件的加工精度包括三个方面的内容:尺寸、形状和相互位置精度。这三者既有区别又有联系。例如圆柱表面的圆度和圆柱度会影响其直径尺寸精度，零件的平面度会影响与其他表面之间的平行度、垂直度。一般情况下，当尺寸精度要求高时，相应的形状和位置精度也要求高。通常形状精度高于位置精度，位置精度高于尺寸精度。但形状精度要求高时，相应的位置和尺寸精度不一定高，这应根据零件的功能要求决定。

研究加工精度的方法一般有两种:一是单因素(Single Factor)分析法，只研究某一确定因素对加工精度的影响，通过分析、计算或测试、实验，得出该因素与加工误差的关系。二是统计(Stationary)分析法，通过运用数理统计方法对生产中一批零件的实测结果进行数据处理，从中判断误差的性质和出现的规律，用以控制工艺过程的正常进行。该方法只适用于大批量生产。

在实际生产中，这两种方法常常结合起来应用。一般先用统计方法找出误差出现的规律，初步判断产生误差的可能原因;然后运用单因素分析法进行分析、实验，以便找出影响加工精度的主要因素。

在机械加工中，机床、夹具、刀具和工件构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。工艺系统(Machining Complex)的种种误差在各种条件下，会以不同方式、不同程度反映到零件上形成加工误差，因此工艺系统的误差也称之为原始误差。这些原始误差一部分与工艺系统初始状态有关，一部分与切削过程有关。根据这些误差的性质，可以归纳为以下几方面:

(1)工艺系统的几何误差(Geometry Error)。包括加工原理误差，机床、夹具、刀具的制造误差和磨损、安装误差、调整误差等。(www.xing528.com)

(2)工艺系统受力变形(Deformation)所引起的误差。包括工艺系统受外力变形产生的误差，零件中残余应力重新分布引起的误差。

(3)工艺系统热变形所引起的误差。

不同的原始误差对加工精度的影响不同，当原始误差的方向与零件工序尺寸方向一致时，对加工精度的影响最大。对加工精度影响最大的方向称为误差敏感方向。分析原始误差对加工精度的影响主要考虑误差的敏感方向。

以下将分别对各种误差的性质、特点及对加工精度的影响予以分析。