机械加工博业体育平台论文范文

2023-09-22 02:14:47

　　现代机械加工技术要做好机械加工产品整个生命周期的设计工作，特别是在报废处理环节上，应该能做到材料的再次循环利用，以此紧跟节能环保的时代主题。第七，逐步实现由技术支撑向人、组织、技术三结合的集成处理。而这一理念的本质，在于强调了人在机械加工技术中的永恒作用，强调了其在经营管理、战略决策的作用。并满足了市场驱动下，以需求为牵引，客户为核心的生产、经营理念的改变，是面向社会经济发展，回应市场需求而提出的全新现代机械加工技术方法，也是未来现代机械加工技术发展的主要方向。

　　机械加工的绿色制造是机械制造企业可持续发展战略的重要体现，也是机械制造企业在综合环境与资源所构建出的全新加工模式。其根本目的在于将机械加工产品在整个加工过程中，最大限度的做到资源的最优处理，降低废弃物的产生，加大利用率。而绿色制造最明显的工艺则体现在切削加工不使用切削液上。因为，切削液对人体的健康、生态环境都会造成极大的威胁，同时切削液的使用还会加大能源的消耗。所以，在条件允许的前提下，尽可能不使用切削液进行切削，加大对切削工艺的研究与开发，以实现机械加工的绿色制造。

　　近些年来，随着计算机的普及应用与发展，计算机集成制造早已成为机械制造企业进行规模生产的主要科技技术手段。CIM就是指通过计算机实现信息的集成化并进行现代机械加工制造，用以提高企业的总体经济效益，促进企业的健康、稳定发展。尤其是改项技术的应用，还能够统筹整个机械加工过程，将企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理乃至售后服务都整合到一个系统之中得到一体化处理，因此，该项工艺已经成为当今现代机械加工技术的主要发展趋势。

　　随着高新技术水平的不断发展，经济市场个性化要求的不断提高，当今机械制造业的内涵与水平早已是今非昔比。可以说其不仅结合了电子、信息等高新技术手段，还将多种学科的最高技术完美的融入到机械加工之中，成为基于先进制造技术的现代制造产业。尤其是近些年来，人们对工业自动化需求的不断提高，机械加工技术俨然成为国之根本。所以，进一步加强对现代机械加工技术的研究与开展，清楚的了解目前现代机械加工技术的发展情况、内容、特征则尤为重要，其也是对促进与提高我国机械加工技术的重要前提。

　　（一）主轴回转误差。主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。

　　（二）导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。

　　（三）传动链误差。传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差，以及使用过程中的磨损所引起。

　　（四）刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中，都不可避免要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地采用冷却液等，均能最大限度地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿博业体育平台。

　　（五）定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

　　（六）工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。

　　二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。

　　三是机床部件刚度。机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。

　　（七）工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。

　　（八）调整误差。在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。

　　（九）测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时，由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。

　　（一）减少原始误差。提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

　　（二）误差补偿法。对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。

　　①误差补偿法：此法是人为地造出一种新的原始误差，从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

　　②误差抵消法：利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。

　　（三）分化或均化原始误差。为了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面，还可以采取在不断试切加工过程中，逐步均化原始误差的方法。

　　①分化原始误差(分组)法：根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

　　②均化原始误差：此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。

　　（四）转移原始误差。这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。

　　在机械加工中，误差是不可避免的，只有对误差产生的原因进行详细的分析，才能采取相应的预防措施减少加工误差，提高机械加工精度。

　　[论文摘要]分析机械加工存在误差的主要原因，然后提出提高机械加工精度的措施。

　　[论文摘要]分析机械加工存在误差的主要原因，然后提出提高机械加工精度的措施。

　　加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。在机械加工中，误差是不可避免的，但误差必须在允许的范围内。通过误差分析，掌握其变化的基本规律，从而采取相应的措施减少加工误差，提高加工精度。

　　（一）主轴回转误差。主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。

　　（二）导轨误差。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。

　　（三）传动链误差。传动链的传动误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。传动误差是由传动链中各组成环节的制造和装配误差，以及使用过程中的磨损所引起。

　　（四）刀具的几何误差。任何刀具在切削过程中，都不可避免要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地采用冷却液等，均能最大限度地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

　　（五）定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸(或位置)都允许在分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

　　（六）工艺系统受力变形产生的误差。一是工件刚度。工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大。

　　二是刀具刚度。外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。

　　三是机床部件刚度。机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。

　　（七）工艺系统受热变形引起的误差。工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。八）调整误差。在机械加工的每一工序中，总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确，因而产生调整误差。在工艺系统中，工件、刀具在机床上的互相位置精度，是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时，调整误差的影响，对加工精度起到决定性的作用。

　　（九）测量误差。零件在加工时或加工后进行测量时，由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。

　　（一）减少原始误差。提高零件加工所使用机床的几何精度，提高夹具、量具及工具本身精度，控制工艺系统受力、受热变形、刀具磨损、内应力引起的变形、测量误差等均属于直接减少原始误差。为了提高机械加工精度，需对产生加工误差的各项原始误差进行分析，根据不同情况对造成加工误差的主要原始误差采取不同的措施解决。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工，则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。

　　（二）误差补偿法。对工艺系统的一些原始误差，可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。

　　①误差补偿法：此法是人为地造出一种新的原始误差，从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差，达到减少加工误差，提高加工精度的目的。

　　②误差抵消法：利用原有的一种原始误差去部分或全部地抵消原有原始误差或另一种原始误差。

　　（三）分化或均化原始误差。为了提高一批零件的加工精度，可采取分化某些原始误差的方法。对加工精度要求高的零件表面，还可以采取在不断试切加工过程中，逐步均化原始误差的方法。

　　①分化原始误差(分组)法：根据误差反映规律，将毛坯或上道工序的工件尺寸经测量按大小分为n组，每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1/n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置，使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致，以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

　　②均化原始误差：此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。均化的原理就是通过有密切联系的工件或工具表面的相互比较和检查，从中找出它们之间的差异，然后再进行相互修正加工或基准加工。

　　（四）转移原始误差。这种方法的实质就是将原始误差从误差敏感方向转移到误差非敏感方向上去。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向，则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。

　　在机械加工中，误差是不可避免的，只有对误差产生的原因进行详细的分析，才能采取相应的预防措施减少加工误差，提高机械加工精度。

　　论文摘要:对机械加工生产线在节拍时间、柔性化进展、加工精度、综合自动化程度、可靠性和利用率等方面的进步和发展进行了阐述。并对其未来发展趋势进行了分析、展望。

　　从二十世纪20年代开始，随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展，机械加工制造中开始出现自动线，最早出现的是组合机床自动线。机械加工制造业中有铸造、锻造、冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等自动线，也有包括不同性质的工序，如毛坯制造、加工、装配、检验和包装等的综合自动线。

　　采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量；产品设计和工艺应先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。

　　在汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域，组合机床生产线仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产加工的关键装备，也是不可替代的主要加工设备。现针对组合机床生产线来说明一下国内机械加工生产线的发展情况。

　　现代组合机床生产线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。我国传统的组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展，组合机床的机械结构和控制系统也发生了翻天覆地的变化。

　　1.节拍时间进一步缩短。早期的生产线要实现短的节拍，往往要采用并列的双工位或设置双线的办法。现在主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。目前，随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线.柔性化进展迅速。数控组合机床的出现，不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统，而且也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。传统意义上的组合机床刚性自动线和生产线，也具有了一定的柔性。由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线，可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀、自动更换多轴箱和改变加工行程、工作循环、切削参数以及加工位置等，以适应变型品种的加工。

　　单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件（或多轴箱，包括可换多轴箱）组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和主轴部件组成，例如数控双坐标铣削模块。

　　多轴加工模块是又一种重要模块，主要用于加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多种不同的结构形式，但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块、转塔式多轴加工模块和回转工作台式多轴加工模块。自动换箱式模块由于可在专门设置的多轴箱库中储存较多的多轴箱，故可用来加工较多不同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块，由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限，所以这种加工模块只能实现有限品种的加工。

　　除上述各种CNC加工模块外，机器人和伺服驱动的夹具也是柔性组合机床和柔性自动线的重要部件。特别在柔性自动线上，目前已较普遍地采用龙门式空架机器人进行工件的自动上下料，用于工件的转位或翻转。为搬运不同的工件，可在自动线旁设置手爪库，以实现手爪的自动更换。夹具配备伺服驱动装置，以适应工件族内不同工件的自动夹紧。

　　3.加工精度日益提高。为了满足用户对工件加工精度的高要求，除了进一步提高主轴部件、镗杆、夹具（包括镗模）的精度，采用新的专用刀具，优化切削工艺过程，采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外，目前，空心工具锥柄（HSK）和过程统计质量控制（SPC）的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。空心工具锥柄是一种采用径向（锥面）和轴向（端面）双向定位的新颖工具，其优点是具有较高的抗弯刚度、扭转刚度和很高的重复精度。SPC是基于工序能力的用于监控工件加工质量的一种方法。目前，在自动线上这种质量保证系统愈来愈多地被用来对整个生产过程中的加工质量进行连续监控。

　　4.可靠性和利用率不断改善和提高。为提高加工过程的可靠性、利用率和工件的加工质量，采用过程监控，对其各组成设备的功能、加工过程和工件加工质量进行监控，以便快速识别故障、快速进行故障诊断和早期预报加工偏差，使操作人员和维修人员能及时地进行干预，以缩短设备调试周期、减少设备停机时间和避免加工质量偏差。

　　故障诊断技术中的基于知识的故障诊断技术，可对自动线运行中产生的所有故障进行诊断（而不是局限于诊断最常出现的故障），确定故障部位及其原因，这为迅速排除故障赢得了时间，从而显著地缩短自动线的调试时间和停机时间。

　　当前，自动线的控制技术已由集中控制方式转向分散控制方式。根据对这种新的控制模式的研究表明，采用分散控制系统要比采用集中控制系统可节省费用。这主要是由于分散控制系统可减少电缆敷设费用（采用总线系统）、减少电气保养维修费（由于提高了透明度）、省去控制柜台架（分散控制系统的控制柜直接设置在自动线的加工工位上）和无需设置集中冷却装置等。此外，这种分散控制系统由于总体配置简单，有利于加快自动线的投入运行，并由于一目了然的结构配置，在产生故障时很容易确定故障的部位。最后，分散控制系统的模块化和标准化也有利于降低成本和提高透明度。

　　随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床生产线，因此，组合机床生产线的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。

　　机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。复合、多功能、多轴化控制的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国就先进国家还有相当大的差距，因此我国组合机床生产线高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。

　　加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的博业体育符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。

　　由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。

　　工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

　　加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。

　　机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

　　主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

　　产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。

　　产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。不同的加工方法，主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在车床上加工外圆和内孔时，主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差，但对加工工件端面则无直接影响。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大，但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时，主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。

　　适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。

　　导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。

　　除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。

　　传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

　　任何刀具在切削过程中，都不可避免地要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨地刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷却液等，均可有效地减少刀具地尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

　　在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。一般情况下，工序基准应与设计基准重合。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准(或测量基准)，如果所选用的定位基准(或测量基准)与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。3.2定位副制造不准确误差

　　工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们得实际尺寸(或位置)都允许在分别规定得公差范围内变动。同时，工件上的定位基准面也会有制造误差。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

　　工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大，其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

　　外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

　　机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零；机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。

　　工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的40%～70%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时，工艺系统就达到了热平衡状态。

　　加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。

　　由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。

　　工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。

　　加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。

　　机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

　　主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

　　产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。

　　产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差机械加工。不同的加工方法，主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在车床上加工外圆和内孔时，主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差，但对加工工件端面则无直接影响。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大，但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时，主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。

　　适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。

　　导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。

　　传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

　　任何刀具在切削过程中，都不可避免地要产生磨损，并由此引起工件尺寸和形状地改变。正确地选用刀具材料和选用新型耐磨地刀具材料，合理地选用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷却液等，均可有效地减少刀具地尺寸磨损。必要时还可采用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。

　　在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。一般情况下，工序基准应与设计基准重合。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准(或测量基准)，如果所选用的定位基准(或测量基准)与设计基准不重合，就会产生基准不重合误差。基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。

　　工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们得实际尺寸(或位置)都允许在分别规定得公差范围内变动。同时，工件上的定位基准面也会有制造误差。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合间隙引起的工件最大位置变动量，称为定位副制造不准确误差。

　　工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大，其最大变形量可按材料力学有关公式估算。

　　外圆车刀在加工表面法线(y)方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。

　　机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。变形与载荷不成线性关系，加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是载加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功；第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零；机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。

　　工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的40%～70%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时，工艺系统就达到了热平衡状态。

　　工作不完善劳动防护是保护所有机械加工操作者的重要手段，如果劳动防护管理工作不完善，劳动防护用品不能及时发放到操作者手中或操作者不按要求穿戴防护物件，极易产生划伤、烫伤、砸伤等事故。

　　很多企业现在招聘的是技术学院刚毕业的学生，经过简单的培训后开始上岗，虽然大部分学生在学校期间接触过类似的机械设备，但由于经验及技能不足，对设备的性能掌握不够，对刀具的使用不太精通，如果单独操作时易产生撞车、刀具刃磨不正确断屑不利伤人、装夹方式不对工件飞出伤人等事故。

　　工作包括建立健全规章制度、强化安全责任意识、加强员工安全教育培训、加大监督检查力度等。建立健全规章制度是保障机械加工参与者参与生产安全的必要手段，通过制度来约束行为人的行动，使其行为符合安全生产管理要求。通过制定岗位操作规程、安全操作规程等制度将管理组及操作者的工作具体化，使实际操作过程实现可控制化。强化安全责任意识就是明确每一个机械加工参与者的安全责任，单位负责人全面负责本单位的安全工作，然后将安全责任层层落实，班组长负责本班组的安全责任，同时配备一名安全员负责安全工作，班组全体成员对自己的安全负责，确保参与者人人有责，才能有效控制安全生产事故的发生。加强员工安全教育培训的手断和形式有多种多样，对不同工种的培训内容和方法也须有区别。安全教育可通过讲、看、谈的方法进行，讲就是聘请有经验、专业安全知识丰富的人员进行定期或不定期的讲座、授课；看就是观看一些有代表性的安全教育影片或书籍，通过安全生产事故的实例给机械操作者以警示；谈就是班组成员互相之间对实际操作过程中的安全注意事项进行交流的过程。加大监督检查力度是对上述安全规章制度的执行情况、安全责任的落实情况、安全教育培训的实际效果的检查考核，如发现有执行不到位、落实不到人、教育培训无效果的情况可按实际情况进行进一步的处置。

　　工作机械设备就是机械加工创造效益的工具，维护好设备是每个机械加工者应尽的义务，同时有利于安全生产。建立设备管理台账，对每一台设备的运行情况、维修情况一定要记录在案，操作者必须充分了解设备的基本结构及使用要求，维护与保养知识，相关部门要制定每台设备的操作规程，操作者必须严格按规程操作。如果设备出现故障或有异常，不得强行继续工作，要停机检查，操作者可以自行解决的及时处理，否则必须由专业维修人员进行检修，检修后要详细填写维修记录，以备参考。设备管理部门应配专人对设备的运行及维护情况进行监督检查，发现问题及时纠正，以避免产生安全事故及设备的损坏。

　　工作正确佩戴劳动防护用品时每个机械加工操作者的基本权利和应尽的义务，安全管理部门必须根据国家规定为每一个员工按时发放劳动保护用品，并有权利监督每一个员工的安全防护用品使用情况，如发现没有按规定佩戴劳动防护用具或未正确佩戴劳动防护用具的人员，必须及时停止其工作，经安全教育考核合格后方可重新上岗。

　　包括组织专业的操作机理论培训、以老带新、以高带低等方法，通过培训可学习到如何合理使用设备、维护设备、装夹工件、刃磨刀具、安全防护等知识。同时需要学习各种材料的性能及特点，比如在加工镁、锆等金属或含有镁、锆成份的合金是注意防止燃烧，避免烧伤。

　　由于机械加工工种较多，加工工艺繁杂，操作者稍有不慎就会造成事故，所以必须建立健全各种规章制度，并加大监督检查的力度，针对不同工种制定详细的安全操作规程，规范操作，加强劳动防护，发现任何安全隐患及时整改解决，才能从根本上减少或杜绝安全事故的发生。

　　工件在机床上的加工精度主要依靠加工刀具来保证，机床上的加工刀具精度高就会使工件在制造过程中得到良好的精度。机床制造误差，对工件的精度显著效果。主要的表现形式为：机床主轴回转误差、设备传动链误差和机床导轨误差。机床在长时间的使用后会出现不同程度的磨损，这样就会使设备的加工精度受到影响然后下降。

　　使用类型不同的工具，会对不同工件加工精度产生影响。在机床加工过程中采用成形刀具进行零件工件的加工，成形刀具自身制造的质量会对被加工的工件精度产生影响；但是如果加工过程中机床采用普通刀具时，其刀具自身制造质量的好坏不会对被加工的零件产生影响，进而精度也不会受到波动。因此刀具的几何误差修正主要对应它所对应的夹具工具，不受到机器固定位置的影响。

　　第一基准位置产生错误。零件图中一般都会设计基准尺寸、表面尺寸等，基准位置是指可以制造的设计标准。在机器工作过程中，需要对设计图进行处理，确定表面尺寸的加工过程步骤，进行参照基准位置的定位过程。当定位基准时的选择和需要加工基准的尺寸不匹配时，工件的加工将会产生错误。第二不准确的定位误差。夹具定位不能够按照绝对精度的基本尺寸来执行，它们的实际尺寸，被允许在允许的范围中指定的变化。在加工过程中对尺寸的定位不准确或者加工配合间隙较大都会造成工件位置的变动，进而影响了工件精度。

　　第一是工件本身的材料性质。机床刀具的刚性如果小于加工工件的刚性，就会出现刚性力不足引起的误差，在切削过程中工件的变形效果明显。第二，刀具的刚性。我们在车零件外圆时由于加工表面法线刚度很大，外表面的尺寸变形可以忽略不计。但是镗直径较小的内孔，机床的刀具通常情况下会出现受力变形，在运动过程中就会对孔加工精度造成误差。第三，机器零件的刚性。机床自身存在许多的机械零件，在加工过程中无法准确的确定机械零件的刚度，无法准备测算出零件对工件造成的影响，目前工件加工过程中对机床自身的刚性一般忽略不计。

　　最大限度地减少精密测量工具本身精度的测量误差，减少变形误差应力，控制机床零件的热变形误差，对于磨损的工具，仪器要尽早更换，减少零件制造过程中的误差。为了达到提高零件加工精度的目的，需要对误差产生的原因进行进一步的分析，并采取适当的措施以解决导致误差的错误，降低工具和刀具的形状误差，使用精密零件的几何精度的机械加工精度，刚度和热变形控制处理，最大程度地减少刀具加工过程对零件尺寸的影响。

　　通过对零件的加工图纸进行分析，得到一些可能出现的误差情况，然后采取人为的误差进行尺寸补偿，通过误差补偿方法控制工件加工精度。通过这些人工的补偿方法以改善所希望达到的精确度，减少零件加工的误差，达到提高工件加工精度的目的。

　　加工中往往会出现大批量的加工过程，为了提高零件的整体加工精度，可采取分批管理，分解加工误差的方法，使之分批状态下零件的误差保持相对值。根据误差反映规律，首先将加工零件按照尺寸的大小分为若干组，这样每组工件的尺寸范围就缩减到一个固定的范围，然后每组都根据各自的误差范围采用一个基准尺寸，分别进行刀具的选择和刀具相对零件位置的确定，使各组工件的尺寸误差范围波动基本一致。

　　加工中对于加工精度要求高的零件表面，一次性加工无法达到好的效果，工艺中可以采取过程不断加工，逐步均化设计要求的方法。这种方法的过程是通过加工使被加工表面尺寸不断的缩小，误差不断的平均化。均化的原理就是首先通过较大尺寸的加工，然后进行不断的缩减尺寸加工，从中找出加工误差规律，然后再进行相互修正加工，最终完成工件的加工过程。

　　总之，机械加工中误差是不可避免的。为了有效的改善加工精度，必须对加工图纸进行工艺详解，找出产生错误的原因，采取预防措施以减少可能加工的误差，达到图纸设计的目的。作者简介：郑杰，1981年生，湖南石门人，工程师，主要从事机械加工工艺技术研究。

　　1.1机械加工的质量问题质量问题是机械加工最核心问题，加工质量能够直接反映机械加工水平，在我国机械加工行业中，受到我国机械加工传统观念思想观念、管理系统以及工人的素质等问题，导致机械加工质量始终处于发展过程中，达不到国际先进水平。

　　1.2机械加工的工艺问题机械加工工艺问题主要体现在产品的制造程序合理性与规范性，机械加工工艺问题也是产品制造的规划问题反映。机械加工工艺问题会造成整体制造能力受到限制，所制造出的产品的竞争力不足。机械加工工艺问题与制造工程师、设计工程师的具体设计有关，缺乏高素质的工程师人才。

　　1.3机械加工的设备应用问题我国诸多企业在近些年来加大了机械加工设备投资，诸多世界先进水平的制造装备也被引进我国。然而，先进设备制造应用也存在一定的问题，不能发挥先进设备作用，得不到应有的加工效果。这就是我国在机械设备应用中对先进制造技术掌握水平较低，不能较好的应用先进制造设备。

　　1.4机械加工污染问题机械加工污染在我国行业内关注度不高，机械加工产生的污染物往往较难处理，从而对社会环境产生较为恶劣的影响。加工污染问题在企业得不到重视也与国家政策规定有关，国家对于企业加工制造管控能力欠缺。

　　1.5机械加工成本问题加工成本问题是现代制造企业较为关注的问题，然而我国机械加工行业却不能协调加工质量和成本的关系，往往造成加工成本和加工质量不协调的现象。其中，加工成本问题仍然是加工能力不足，导致加工浪费较为严重。

　　2.1精益制造在机械加工应用分析制造理论是机械加工的重要指导，在机械加工中要深化先进制造理论影响。其中，精益制造就是最为典型的制造理论，机械加工应用精益生产的思想来改善整个制造系统，以5S的要求规范整个机械加工过程。通过采用精益制造的思想能够提升加工的成本性、质量，完善机械加工体系。

　　2.2绿色制造在机械加工中应用分析绿色制造技术要保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。

　　2.3信息技术在机械加工应用分析信息技术在机械加工应用主要是利用计算机以及通信技术进行机械加工控制，其中包括传感技术、通信技术以及计算机技术，实现机械加工的自动化。通过信息技术应用能够有效的提升机械加工控制性，采用数据显示整个制造过程，利用信息技术大幅提升机械加工水平。

　　2.4先进设备管理在机械加工应用分析通过采用先进设备管理技术能够有效的保障机械加工的加工能力，并且在加工中进行设备技术的分析，在掌握整个设备运行特点后进行正式加工，并且根据其加工特点统计加工信息数据，用于设备的管理的改进。

　　2.5机械加工工程师培养分析机械加工工程师素质能够直接影响加工水平，在机械加工工程师培养中要以理论和实践相结合，保证工程师能够在机械加工中分析问题，并提升现场问题的解决能力。

　　机械加工存在问题会阻碍其自身的发展，机械加工也需要根据存在的问题进行相应的改善，积极地引进先进的制造理论和方法，帮助企业提升机械加工能力，从而为我国机械加工行业的发展提供支持。

　　在机械加工过程中，如果每一个环节的工艺流程管理不合理科学，就将会引起机械设备使用的安全生产问题。机械加工工艺的使用可以有效地对机械操作的安全系数进行全方位监控，发现机械故障，便于设备管理技术人员可以及时检查和修复，迅速消除安全隐患。尤其机械制造技术中的现代化生产设备的使用，已成为机械能有效工作安全性的重要保证，又是保证企业安全生产的前提。最后，科学合理的机械加工工艺可以有效提高机械生产效率，逐步提高机械加工工艺，从而不断提高目标设备的要求，进而可以满足加工要求。这也是所有机械设备生产和质量的保证，通过使用机械加工工艺科学合理的实现，不断总结传统工艺、研究方法和技术，和其制造业的实际相结合，实现制造机械的现代化，以及有效机械制造的准确度和精密度。

　　机械产品加工的过程中，机械加工的误差率对产品的质量会产生很大影响。我们应该在完善机械加工工艺的同时有效地降低加工的误差率。通常情况下误差率的发生都集中在产品加工的初步阶段，这也是技术人员对产品的设计阶段。作为产品设计人员应该通过一些科学的算法以及合理的规划对设计中存在的问题进行分析，尽量避免误差率的产生。例如，在进行车削加工的过程中，因为某些因素就可能导致工件出现变形的问题，只有采取科学的生产计划，才能够消除这种现象的发生，而且还能够保证整个机械设备不受到损坏。此外，机械加工的参数也应该进行优化，进而实现节能环保的目标，例如在切削的过程中通过优化参数能够提高生产质量，减少噪音，降低环境污染。

　　机械加工工艺路线是机械加工过程中的重要组成部分。机械加工的过程中为了降低生产过程中对环境的影响，我们应该根据实际需要选择最佳的机械加工工艺路线。在选择时候应该考虑到生产效率以及加工成品等因素，同时还应该结合周围环境和资源等方面，进而保证在提高机械加工效率的同时，还能够保护环境，这样才能够得到长久发展。此外，机床设备是机械加工过程中必须考虑的因素，我们绝对不能忽视对其的优化，结合实际生产中的处理需求，根据机床设备的型号和规格选择最合适的进行组合，降低对生产环境的影响和资源的损耗，实现对整体加工环节的控制。

　　机械加工工艺的实现主要依靠加工设备，同时机械加工设备也是生产机械产品的重要工艺。所以对机械加工设备的合理化调控并根据实际需要引进国内外先进设备，才能够对高水平的加工工艺的实现提供基础。在生产的过程中，应该对原材料进行优化，淘汰过去比较落后的设备和工艺，采用新工艺，进一步降低生产成本以及提高了产品的生产效率。总之，机械加工企业应该采用新设备、新工艺，才能够使得整个加工过程得到合理优化。

　　综上所述，文章主要阐述了当前完善机械产品加工工艺的措施，希望能够对机械加工工业的发展提供指导性意义。当前我国的机械行业能够得到快速发展，取决于人们对机械加工技术的关注。在文章中对当前我国机械加工工艺的问题提出了相应的完善措施，同时也对加工工艺的实际要求和相关概念进行了分析研究，只有通过合理的技术对机械加工工艺进行改进，使机械产品达到要求，生产效率得到提高。此外通过对机械加工工艺的不断优化，还能对连带的其他加工工艺的提高有积极作用。