四、影響原因

　　1、加工原理誤差

　加工原理誤差是指采用了近似的刀刃輪廓或近似的傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。加工原理誤差多出現(xiàn)于螺紋、齒輪、復(fù)雜曲面加工中。

　　例如，加工漸開線齒輪用的齒輪滾刀，為使?jié)L刀制造方便，采用了阿基米德基本蝸桿或法向直廓基本蝸桿代替漸開線基本蝸桿，使齒輪漸開線齒形產(chǎn)生了誤差。又如車削模數(shù)蝸桿時(shí)，由于蝸桿的螺距等于蝸輪的周節(jié)（即 mπ），其中 m是模數(shù)，而π是一個(gè)無理數(shù)，但是車床的配換齒輪的齒數(shù)是有限的，選擇配換齒輪時(shí)只能將π化為近似的分?jǐn)?shù)值（π =3.1415）計(jì)算，這就將引起刀具對(duì)于工件成形運(yùn)動(dòng)（螺旋運(yùn)動(dòng)）的不準(zhǔn)確，造成螺距誤差。

　　在加工中，一般采用近似加工，在理論誤差可以滿足加工精度要求的前提下（《=10%-15%尺寸公差），來提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。

　　2、調(diào)整誤差

　　機(jī)床的調(diào)整誤差是指由于調(diào)整不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的誤差。

　　3、機(jī)床誤差

　　機(jī)床誤差是指機(jī)床的制造誤差、安裝誤差和磨損。主要包括機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差、機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。

　　◇機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差

　　1、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度——導(dǎo)軌副運(yùn)動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的符合程度。主要包括：

　?、?導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度Δy和垂直面內(nèi)的直線度Δz（彎曲）；

　?、谇昂髢蓪?dǎo)軌的平行度（扭曲）；

　　③ 導(dǎo)軌對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的平行度誤差或垂直度誤差。

　　2、導(dǎo)軌導(dǎo)向精度對(duì)切削加工的影響主要考慮導(dǎo)軌誤差引起刀具與工件在誤差敏感方向的相對(duì)位移。車削加工時(shí)誤差敏感方向?yàn)樗椒较?，垂直方向引起的?dǎo)向誤差產(chǎn)生的加工誤差可以忽略；鏜削加工時(shí)誤差敏感方向隨刀具回轉(zhuǎn)而變化；刨削加工時(shí)誤差敏感方向?yàn)榇怪狈较?，床身?dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度引起加工表面直線度和平面度誤差。

　　◇機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差

　　機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差是指實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線對(duì)于理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。主要包括主軸端面圓跳動(dòng)、主軸徑向圓跳動(dòng)、主軸幾何軸線傾角擺動(dòng)。

　　1、主軸端面圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響：

     ①加工圓柱面時(shí)無影響；

     ②車、鏜端面時(shí)將產(chǎn)生端面與圓柱面軸線垂直度誤差或端面平面度誤差；

     ③加工螺紋時(shí)，將產(chǎn)生螺距周期誤差。

　　2、主軸徑向圓跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響：

     ①若徑向回轉(zhuǎn)誤差表現(xiàn)為其實(shí)際軸線在y軸坐標(biāo)方向上作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，鏜床鏜出的孔為橢圓形孔，圓度誤差為徑向圓跳動(dòng)幅值；而車床車出的孔沒什么影響；

     ②若主軸幾何軸線作偏心運(yùn)動(dòng)，無論車、鏜都能得到一個(gè)半徑為刀尖到平均軸線距離的圓。

　　3、主軸幾何軸線傾角擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響：

     ①幾何軸線相對(duì)于平均軸線在空間成一定錐角的圓錐軌跡，從各截面看相當(dāng)于幾何軸心繞平均軸心作偏心運(yùn)動(dòng)，而從軸向看各處偏心值不同；

     ②幾何軸線在某一平面內(nèi)作擺動(dòng)，從各截面看相當(dāng)于實(shí)際軸線在一平面內(nèi)作簡(jiǎn)諧直線運(yùn)動(dòng)，而從軸向看各處跳動(dòng)幅值不同；

     ③實(shí)際上主軸幾何軸線的傾角擺動(dòng)為上述兩種的疊加。

　　  機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差：是指?jìng)鲃?dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)誤差。

　?、軍A具的制造誤差和磨損

　　夾具的誤差主要指：1）定位元件、刀具導(dǎo)向元件、分度機(jī)構(gòu)、夾具體等的制造誤差；

                     2）夾具裝配后，以上各種元件工作面間的相對(duì)尺寸誤差；

                      3）夾具在使用過程中工作表面的磨損。金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得關(guān)注。

　?、莸毒叩闹圃煺`差和磨損：刀具誤差對(duì)加工精度的影響根據(jù)刀具的種類不同而異。

　　1）定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、鍵槽銑刀及圓拉刀等）的尺寸精度直接影響工件的尺寸精度。

　　2）成型刀具（如成型車刀、成型銑刀、成型砂輪等）的形狀精度將直接影響工件的形狀精度。

　　3）展成刀具（如齒輪滾刀、花鍵滾刀、插齒刀具等）的刀刃形狀誤差會(huì)影響加工表面的形狀精度。

　　4）一般刀具（如車刀、鏜刀、銑刀），其制造精度對(duì)加工精度無直接影響，但刀具易磨損。

　?、薰に囅到y(tǒng)受力變形

　　工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、重力和慣性力等作用下會(huì)產(chǎn)生變形，從而破壞了已調(diào)整好的工藝系統(tǒng)各組成部分的相互位置關(guān)系，導(dǎo)致加工誤差的產(chǎn)生，并影響加工過程的穩(wěn)定性。主要考慮機(jī)床變形、工件變形以及工藝系統(tǒng)的總變形。

　　切削力對(duì)加工精度的影響

　　只考慮機(jī)床變形，對(duì)加工軸類零件來講，機(jī)床受力變形使加工工件呈兩端粗、中間細(xì)的鞍形，即產(chǎn)生圓柱度誤差。只考慮工件變形，對(duì)加工軸類零件來講，工件受力變形使加工后工件呈兩端細(xì)、中間粗的鼓形。而對(duì)加工孔類零件來講，單獨(dú)考慮機(jī)床或工件的變形，加工后工件的形狀與加工的軸類零件相反。

　　夾緊力對(duì)加工精度的影響

　　工件裝夾時(shí)，由于工件剛度較低或夾緊力著力點(diǎn)不當(dāng)，使工件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，造成的加工誤差。

　?、吖に囅到y(tǒng)的熱變形

　　在加工過程中，由于內(nèi)部熱源（切削熱、摩擦熱）或外部熱源（環(huán)境溫度、熱輻射）產(chǎn)熱使工藝系統(tǒng)受熱而發(fā)生變形，從而影響加工精度。在大型工件加工和精密加工中， 工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差占加工總誤差的40%-70%。

　　工件熱變形對(duì)加工金的的影響包括工件均勻受熱和工件不均勻受熱兩種。

　　工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力

　　殘余應(yīng)力的產(chǎn)生：1）毛胚制造和熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；

                   2）冷校直帶來的殘余應(yīng)力；

                   3）切削加工帶來的殘余應(yīng)力。

　　⑨加工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響

　　加工現(xiàn)場(chǎng)往往有許多細(xì)小金屬屑，這些金屬屑如果存在與零件定位面或定位孔位置就會(huì)影響零件加工精度，對(duì)于高精度加工，一些細(xì)小到目視不到的金屬屑都會(huì)影響到精度。這個(gè)影響因素會(huì)被識(shí)別出來但并無十分到位的方法來杜絕，往往對(duì)操作員的作業(yè)手法依賴很高。

　五、測(cè)量方法

　　加工精度根據(jù)不同的加工精度內(nèi)容以及精度要求，采用不同的測(cè)量方法。一般來說有以下幾類方法：

　　1、按是否直接測(cè)量被測(cè)參數(shù)，可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。

　　直接測(cè)量：直接測(cè)量被測(cè)參數(shù)來獲得被測(cè)尺寸。例如用卡尺、比較儀測(cè)量。間接測(cè)量：測(cè)量與被測(cè)尺寸有關(guān)的幾何參數(shù)，經(jīng)過計(jì)算獲得被測(cè)尺寸。

　　顯然，直接測(cè)量比較直觀，間接測(cè)量比較繁瑣。一般當(dāng)被測(cè)尺寸或用直接測(cè)量達(dá)不到精度要求時(shí)，就不得不采用間接測(cè)量。

　　2、按量具量?jī)x的讀數(shù)值是否直接表示被測(cè)尺寸的數(shù)值，可分為測(cè)量和相對(duì)測(cè)量。

　　測(cè)量：讀數(shù)值直接表示被測(cè)尺寸的大小、如用游標(biāo)卡尺測(cè)量。

　　相對(duì)測(cè)量：讀數(shù)值只表示被測(cè)尺寸相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)量的偏差。如用比較儀測(cè)量軸的直徑，需先用量塊調(diào)整好儀器的零位，然后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得值是被側(cè)軸的直徑相對(duì)于量塊尺寸的差值，這就是相對(duì)測(cè)量。一般說來相對(duì)測(cè)量的精度比較高些，但測(cè)量比較麻煩。

　　3、按被測(cè)表面與量具量?jī)x的測(cè)量頭是否接觸，分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量。

　　接觸測(cè)量：測(cè)量頭與被接觸表面接觸，并有機(jī)械作用的測(cè)量力存在。如用千分尺測(cè)量零件。

　　非接觸測(cè)量：測(cè)量頭不與被測(cè)零件表面相接觸，非接觸測(cè)量可避免測(cè)量力對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。如利用投影法、光波干涉法測(cè)量等。

　　4、按一次測(cè)量參數(shù)的多少，分為單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量。

　　單項(xiàng)測(cè)量；對(duì)被測(cè)零件的每個(gè)參數(shù)分別單獨(dú)測(cè)量。

　　綜合測(cè)量：測(cè)量反映零件有關(guān)參數(shù)的綜合指標(biāo)。如用工具顯微鏡測(cè)量螺紋時(shí)，可分別測(cè)量出螺紋實(shí)際中徑、牙型半角誤差和螺距累積誤差等。

　　綜合測(cè)量一般效率比較高，對(duì)保證零件的互換性更為可靠，常用于完工零件的檢驗(yàn)。單項(xiàng)測(cè)量能分別確定每一參數(shù)的誤差，一般用于工藝分析、工序檢驗(yàn)及被指定參數(shù)的測(cè)量。

　　5、按測(cè)量在加工過程中所起的作用，分為主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。

　　主動(dòng)測(cè)量：工件在加工過程中進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，從而及時(shí)防治廢品的產(chǎn)生。

　　被動(dòng)測(cè)量：工件加工后進(jìn)行的測(cè)量。此種測(cè)量只能判別加工件是否合格，僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。

　　6、按被測(cè)零件在測(cè)量過程中所處的狀態(tài)，分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。

　　靜態(tài)測(cè)量；測(cè)量相對(duì)靜止。如千分尺測(cè)量直徑。

　　動(dòng)態(tài)測(cè)量；測(cè)量時(shí)被測(cè)表面與測(cè)量頭模擬工作狀態(tài)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

　　動(dòng)態(tài)測(cè)量方法能反映出零件接近使用狀態(tài)下的情況，是測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向。