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摘要：在车削加工中，影响精度的因素非常多。精度控制对于生产至关重要，精度往往是决定产品的质量，更关系到一个国家的现代制造技术的高低，是机械加工技术的关键性能指标之一。有很多因素影响机械加工精度，如何有效控制机械加工误差，提高机械加工精度，达到产品质量要求，是现代机械加工技术的必然要求。
关键词：机械加工；精度；误差
机械加工精度是指部件加工后的实际几何参数和理想状态下几何参数的接近程度。在机械加工生产过程中误差是不可避免的，如何有效减少各种因素对加工精度的影响，对影响机械加工精度的误差因素进行定性分析，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。
本文重点探讨车削加工时以下三类误差对工件加工精度的影响规律并提出相应的技术解决方法。
1主轴回转误差
1.1主轴回转产生的误差
机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精度和位置精度。主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状和位置精度。主轴的角度摆动对加工误差的影响与主轴径向跳动对加工误差的影响相似，主要区别在于主轴的角度摆动不仅影响工件加工表面的圆度误差，而且影响工件加工表面的圆柱度误差。通过示意图表示主轴回转精度误差的三种主要工作形式。主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动三种不同形式的误差。（1）径向圆跳动是主轴回转轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量。车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差。产生径向圆跳动误差的主要原因有：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的圆度误差等。（2）轴向圆跳动是主轴回转轴线沿平均回转轴线方向的变动量。车端面时它使工件端面产生垂直度、平面度误差。产生轴向圆跳动的原因是主轴轴肩端面和推力轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。（3）角度摆动是主轴回转轴线相对平均回转轴线成一倾斜角度的运动。车削时，它使加工表面产生圆柱度误差和端面的形状误差。
1.2解决对策
机床的几何精度只能在一定程度上反映机床的加工精度，因为机床在实际工作状态下，还有一系列因素会影响加工精度。例如。在切削力、夹紧力的作用下，机床的零、部件会产生弹性变形；在内、外热源的影响下，机床的零、部件会产生热变形；在切削力和运动速度的影响下，机床会产生振动等等。因此通过切削加工出的工件精度来考核机床的加工精度，称为机床的工作精度。在车削实训教学中可进行以下工作项目有检验如下：精车外圆的圆度和圆柱度、精车端面的平面度、精车螺纹的螺距误差。机床精度不符合检验项目中所规定的允差值，会使加工时产生各种缺陷，在车削实训教学中，可根据与机床有关的因素进行调整或修理机床。
2刀具的几何误差
2.1刀具磨损误差分析
在切削过程中，刀具的磨损是不可避免的。如果单独考虑刀具磨损这个因素，加工外圆时，工件径向尺寸会偏大2Ax（Ax为刀具在x方向的磨损量），z方向的尺寸会产生△z的误差（△z为刀具在Z方向的磨损量）。加工内孔尺寸会偏小2Ax，Z方向的尺寸也会产生△z的误差。刀具的磨损是产生刀具的兀.何误差的重要因素，通过研究表明刀具在使用过程中产生磨损都会经历三个阶段。这三个阶段分别为：初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段。
第一阶段：金属磨合、精磨合阶段。采用特殊工艺，人为控制将金属表面凸出部分磨平。凹处补齐，使接触面加大，光洁度提高，达到减少金属磨损目的。
第二阶段：金属磨损稳定阶段。在这个阶段金属磨损极少，磨损量与润滑油、负载、速度、温度等条件有关。
第三阶段：金属磨损加速阶段。由于磨损量日积月累达到一定程度后，就会发生振动，温度升高，金属表面剧烈磨损导致刀具完全失效。
2.2解决措施
第一种方法是直接观察在车削中工件上是否出现亮点或暗点来判断。如用高速钢车刀加工钢材时，车刀在磨钝以后，就会在工件表面上发生硬啃，常出现一些亮点；而在加工铸铁工件时，表面则暗点，这就表明车刀已经磨钝了。第二种方法是在车削中依靠声音来判断。在正常情况下，车刀切削工件发出的声音应该是较轻快而均匀的，当发现声音发闷或者沉重或发出不正常的尖叫声，这时往往是车刀磨损加剧了，应使用油石及时背刀。第三种方法是用机动时间对车刀寿命进行控制。寿命就是车削中车刀从锋利磨钝着一过程所用的时间。在批量加工中，用同样车刀车削同样工件，所用的机动时间自然是相同的，这时，可先进行试验（或在实际切削中得出经验），得出某车刀在某一条件下进行切削，用了多少分钟车刀就会磨损，记下需要用油石背刀的实际，以记下的这个实际为标准，作为控制石油背刀的依据。出现上述三种情况时，就必须对车刀进行修磨。
此外，为了提高成形刀具的刃磨和安装精度，可采用光学曲面磨床装。可选用新型耐磨刀具材料，合理选用刀具几何参数和切削用量，改善车刀几何角度，降低切削力，改善车刀传热性能，使用高速钢车刀时，应充分浇注切削液等，均可减少刀具的尺寸磨损。
3夹具的几何误差
3.1夹具误差分析
夹具的实际误差就体现在装夹过程中，由此产生基准不重合误差、定位副制造误差。
（1）基准不重合误差。基准分设计基准和工序基准。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。
（2）定位副制造误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，其实际尺寸（或位置）都允许在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，由于定位副制造的不准确和定位副间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。
3.2解决措施
夹具元件磨损将使夹具的误差增大。为保证工件加工精度，夹具中的定位元件、导向元件、对刀元件等关键易损元件均需选用商洼能耐磨材料制造。在加工中注意选择合适的夹具，采用正确的夹紧方法。在车削实训教学中，选择合适的夹紧力和夹紧力作用点。保证在加工过程中工件位置不发生变化，工作可靠。并增加工件的安装刚性，减少振动例如在加工薄壁工件时加工分为粗车和精车两个阶段粗车时夹紧力稍大些，变形虽然也相应大些，但是由于留有切削余量，不会影响工件的最终精度；精车时夹紧力可稍小些，一方面夹紧變形小，另一方面精车时还可以消除存车时因切削力过大而产生的变形。加工时还可增加装夹
接触面积使用开缝套筒或特制的软卡爪，增大装夹时的接触面积，使夹紧力均布在薄壁工件上，因而夹紧时工件不易产生变形。在生产实践中，所需的夹紧力大小，通常按经验或类比法来确定。
4 结束语
车削加工误差的研究是现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高国际竞争能力的关键技术，误差的产生是多方面的，因此，我们必须积极采取有效措施，尽量减少误差，进而不断提高加工精度。
参考文献：
[1]周泽华.金属切削原理[M].广州：华南理工大学出版社，1993（11）.
[2王栓虎.车工实用技术手册[M] .南京：江苏科学技术出版社，2005（7）.
[3]何建民.车工操作技术与窍门[M].北京：机械工业出版社，2005（7）.
关键词：机械加工；精度；误差
机械加工精度是指部件加工后的实际几何参数和理想状态下几何参数的接近程度。在机械加工生产过程中误差是不可避免的，如何有效减少各种因素对加工精度的影响，对影响机械加工精度的误差因素进行定性分析，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。
本文重点探讨车削加工时以下三类误差对工件加工精度的影响规律并提出相应的技术解决方法。
1主轴回转误差
1.1主轴回转产生的误差
机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精度和位置精度。主轴回转误差是指主轴实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。主轴的回转误差直接影响被加工工件的形状和位置精度。主轴的角度摆动对加工误差的影响与主轴径向跳动对加工误差的影响相似，主要区别在于主轴的角度摆动不仅影响工件加工表面的圆度误差，而且影响工件加工表面的圆柱度误差。通过示意图表示主轴回转精度误差的三种主要工作形式。主轴回转误差分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动三种不同形式的误差。（1）径向圆跳动是主轴回转轴线相对于平均回转轴线在径向的变动量。车外圆时它使加工面产生圆度和圆柱度误差。产生径向圆跳动误差的主要原因有：主轴支承轴颈的圆度误差、轴承工作表面的圆度误差等。（2）轴向圆跳动是主轴回转轴线沿平均回转轴线方向的变动量。车端面时它使工件端面产生垂直度、平面度误差。产生轴向圆跳动的原因是主轴轴肩端面和推力轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。（3）角度摆动是主轴回转轴线相对平均回转轴线成一倾斜角度的运动。车削时，它使加工表面产生圆柱度误差和端面的形状误差。
1.2解决对策
机床的几何精度只能在一定程度上反映机床的加工精度，因为机床在实际工作状态下，还有一系列因素会影响加工精度。例如。在切削力、夹紧力的作用下，机床的零、部件会产生弹性变形；在内、外热源的影响下，机床的零、部件会产生热变形；在切削力和运动速度的影响下，机床会产生振动等等。因此通过切削加工出的工件精度来考核机床的加工精度，称为机床的工作精度。在车削实训教学中可进行以下工作项目有检验如下：精车外圆的圆度和圆柱度、精车端面的平面度、精车螺纹的螺距误差。机床精度不符合检验项目中所规定的允差值，会使加工时产生各种缺陷，在车削实训教学中，可根据与机床有关的因素进行调整或修理机床。
2刀具的几何误差
2.1刀具磨损误差分析
在切削过程中，刀具的磨损是不可避免的。如果单独考虑刀具磨损这个因素，加工外圆时，工件径向尺寸会偏大2Ax（Ax为刀具在x方向的磨损量），z方向的尺寸会产生△z的误差（△z为刀具在Z方向的磨损量）。加工内孔尺寸会偏小2Ax，Z方向的尺寸也会产生△z的误差。刀具的磨损是产生刀具的兀.何误差的重要因素，通过研究表明刀具在使用过程中产生磨损都会经历三个阶段。这三个阶段分别为：初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段。
第一阶段：金属磨合、精磨合阶段。采用特殊工艺，人为控制将金属表面凸出部分磨平。凹处补齐，使接触面加大，光洁度提高，达到减少金属磨损目的。
第二阶段：金属磨损稳定阶段。在这个阶段金属磨损极少，磨损量与润滑油、负载、速度、温度等条件有关。
第三阶段：金属磨损加速阶段。由于磨损量日积月累达到一定程度后，就会发生振动，温度升高，金属表面剧烈磨损导致刀具完全失效。
2.2解决措施
第一种方法是直接观察在车削中工件上是否出现亮点或暗点来判断。如用高速钢车刀加工钢材时，车刀在磨钝以后，就会在工件表面上发生硬啃，常出现一些亮点；而在加工铸铁工件时，表面则暗点，这就表明车刀已经磨钝了。第二种方法是在车削中依靠声音来判断。在正常情况下，车刀切削工件发出的声音应该是较轻快而均匀的，当发现声音发闷或者沉重或发出不正常的尖叫声，这时往往是车刀磨损加剧了，应使用油石及时背刀。第三种方法是用机动时间对车刀寿命进行控制。寿命就是车削中车刀从锋利磨钝着一过程所用的时间。在批量加工中，用同样车刀车削同样工件，所用的机动时间自然是相同的，这时，可先进行试验（或在实际切削中得出经验），得出某车刀在某一条件下进行切削，用了多少分钟车刀就会磨损，记下需要用油石背刀的实际，以记下的这个实际为标准，作为控制石油背刀的依据。出现上述三种情况时，就必须对车刀进行修磨。
此外，为了提高成形刀具的刃磨和安装精度，可采用光学曲面磨床装。可选用新型耐磨刀具材料，合理选用刀具几何参数和切削用量，改善车刀几何角度，降低切削力，改善车刀传热性能，使用高速钢车刀时，应充分浇注切削液等，均可减少刀具的尺寸磨损。
3夹具的几何误差
3.1夹具误差分析
夹具的实际误差就体现在装夹过程中，由此产生基准不重合误差、定位副制造误差。
（1）基准不重合误差。基准分设计基准和工序基准。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。
（2）定位副制造误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，其实际尺寸（或位置）都允许在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，由于定位副制造的不准确和定位副间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。
3.2解决措施
夹具元件磨损将使夹具的误差增大。为保证工件加工精度，夹具中的定位元件、导向元件、对刀元件等关键易损元件均需选用商洼能耐磨材料制造。在加工中注意选择合适的夹具，采用正确的夹紧方法。在车削实训教学中，选择合适的夹紧力和夹紧力作用点。保证在加工过程中工件位置不发生变化，工作可靠。并增加工件的安装刚性，减少振动例如在加工薄壁工件时加工分为粗车和精车两个阶段粗车时夹紧力稍大些，变形虽然也相应大些，但是由于留有切削余量，不会影响工件的最终精度；精车时夹紧力可稍小些，一方面夹紧變形小，另一方面精车时还可以消除存车时因切削力过大而产生的变形。加工时还可增加装夹
接触面积使用开缝套筒或特制的软卡爪，增大装夹时的接触面积，使夹紧力均布在薄壁工件上，因而夹紧时工件不易产生变形。在生产实践中，所需的夹紧力大小，通常按经验或类比法来确定。
4 结束语
车削加工误差的研究是现代机械制造中最重要的组成部分和发展方向，并成为提高国际竞争能力的关键技术，误差的产生是多方面的，因此，我们必须积极采取有效措施，尽量减少误差，进而不断提高加工精度。
参考文献：
[1]周泽华.金属切削原理[M].广州：华南理工大学出版社，1993（11）.
[2王栓虎.车工实用技术手册[M] .南京：江苏科学技术出版社，2005（7）.
[3]何建民.车工操作技术与窍门[M].北京：机械工业出版社，2005（7）.