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摘要：随着国民经济实力和科学技术水平的提高，社会对产品质量的要求也越来越高。而机械加工精度是反映零件加工质量的一项重要指标，也是保证产品质量的基础。这就要求我们来了解影响机械加工精度的因素，从而提高机械加工精度。文章介绍了影响机械加工精度的几个重要因素，为提高机械加工质量、降低加工成本，提高生产效益提供了参考依据。
关键词：机械加工 精度 质量 因素
机械加工精度是指零件在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。符合程度越高，加工精度就越高。在生产实践中都是用加工误差的大小来反映与控制加工精度，也就是说加工精度的高低是通过加工误差的大小来衡量，误差大则精度低，反之则精度高。机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面：
⑴尺寸精度 尺寸精度是加工后的零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想零件尺寸之间的符合程度。理想零件尺寸是指零件图上标注尺寸的中间值。
⑵形状精度 形状精度是加工后的零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状符合的程度。理想表面的形状是指绝对准确的表面形状。
⑶位置精度 位置精度是加工后零件各表面间实际位置与理想零件表面间的位置符合的程度。理想零件各表面间的位置是指各表面间绝对准确的位置。
在机械加工中，零件的尺寸、形状和位置的形成，取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置关系，而工件和刀具又安装在夹具和机床上。因此，在机械加工中，机床、夹具、刀具和工件就构成一个完整的系统即工艺系统。加工精度问题涉及到整个工艺系统的精度问题，而工艺系统中的种种误差在不同具体的条件下，以不同的程度反映为工件的加工误差。
1.加工原理误差
原理误差即是在加工中采用近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。又如滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差；一是为了制造方便，采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀齿数有限，实际上加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线，和理论上的光滑渐开线有差异，这些都会产生加工原理误差。
2.机床制造误差及磨损
加工中刀具相对工件的成形运动一般是通过机床完成的，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、机床导轨误差和传动链误差。
2.1主轴回转误差 机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准，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。
2.2 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。导轨误差分为：导轨在水平面内误差；导轨在垂直面内误差；两导轨间的平行度误差。此外，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。
2.3 传动链误差 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。传动机构越多，传动路线越长，则传动误差越大。
3.刀具、夹具的制造误差及磨损
刀具的制造误差包括刀具的尺寸误差、形状误差和切削刃的几何形状误差。一般刀具的制造误差，对加工精度没有直接的影响，而定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）和成形刀具（成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等）的误差，则分别影响被加工零件的尺寸精度及形状精度。刀具的磨损还会影响刀具相对被加工表面的位置，造成被加工零件的尺寸誤差。夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度（特别是位置精度）有很大影响。
4.工艺系统受力变形引起的误差
工艺系统是一弹性系统，在加工时由于切削力、惯性力、夹紧力、重力和传动力等作用下会产生相应变形破坏了刀具和工件间的正确位置，从而产生几何形状和尺寸误差。
5.工艺系统受热变形引起的误差
机械加工中，工艺系统在各种热源的作用下产生一定的热变形。由于工艺系统热源分布的不均匀性及各环节结构、材料的不同，使工艺系统各部分的变形产生差异，从而破坏了刀具与工件的准确位置及运动关系，产生加工误差。
5.1 工艺系统热源 加工过程中，工艺系统的热源主要有两大类：内部热源和外部热源。
内部热源主要包括：来自切削过程的切削热，它以不同的比例传给工件、刀具、切屑及周围的介质。另一种是摩擦热，它来自机床中各运动副和动力源，如高速运动导轨副、齿轮副、丝杠螺母副、涡轮涡杆副、摩擦离合器、电动机等。外部热源主要来自外部环境，如气温、阳光、取暖设备、灯光、人体等。
5.2 工件热变形 工件的热变形，是由切削热引起的，热变形的情况与加工方法和受热是否均匀有关。
5.3 刀具热变形 使刀具产生热变形的热源主要也是切削热，尽管这部分热量很小，但因刀具体积小，热容量小，因此刀具的工作表面被加热到很高温度。
5.4 机床热变形 不同类型的机床因其结构与工作条件的差异而使热源和变形形式各不相同。磨床的热变形对加工精度影响较大，一般外圆磨床的主要热源是砂轮主轴的摩擦热及液压系统的发热；而车、铣、钻、镗等机床的主要热源则是主轴箱，主轴向轴承的摩擦热以及主轴箱中油的发热导致主轴箱及与它相连部分的床身温度升高。
6.工件的内应力引起的变形
所谓内应力，是指当外部载荷去掉以后，仍残留在工件内部的应力。它是由于在冷、热加工中，金属内部相邻的宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。具有内应力的零件，其内部组织有强烈的倾向要恢复到一个稳定的没有内应力的状态。在这一过程中，工件的形状逐渐变化（如翘曲变形），从而丧失其原有精度。
7.结束语
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，从而达到提高机械加工精度的目的。
参考文献
[1]王先逵主编，机械加工质量及其检测机械加工安全与劳动卫生. 机械工业出版社，2008
[2]袁哲俊、刘华明主编，金属切削刀具设计手册. 机械工业出版社，2008
[3]郭溪茗等编，机械加工技术.高等教育出版社，2008
[4]陈宏钧主编，机械加工工艺施工员手册（精）. 机械工业出版社，2008
关键词：机械加工 精度 质量 因素
机械加工精度是指零件在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。符合程度越高，加工精度就越高。在生产实践中都是用加工误差的大小来反映与控制加工精度，也就是说加工精度的高低是通过加工误差的大小来衡量，误差大则精度低，反之则精度高。机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面：
⑴尺寸精度 尺寸精度是加工后的零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想零件尺寸之间的符合程度。理想零件尺寸是指零件图上标注尺寸的中间值。
⑵形状精度 形状精度是加工后的零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状符合的程度。理想表面的形状是指绝对准确的表面形状。
⑶位置精度 位置精度是加工后零件各表面间实际位置与理想零件表面间的位置符合的程度。理想零件各表面间的位置是指各表面间绝对准确的位置。
在机械加工中，零件的尺寸、形状和位置的形成，取决于工件和刀具在切削过程中的相互位置关系，而工件和刀具又安装在夹具和机床上。因此，在机械加工中，机床、夹具、刀具和工件就构成一个完整的系统即工艺系统。加工精度问题涉及到整个工艺系统的精度问题，而工艺系统中的种种误差在不同具体的条件下，以不同的程度反映为工件的加工误差。
1.加工原理误差
原理误差即是在加工中采用近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。又如滚齿用的齿轮滚刀，就有两种误差；一是为了制造方便，采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓近似造形误差；二是由于滚刀齿数有限，实际上加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线，和理论上的光滑渐开线有差异，这些都会产生加工原理误差。
2.机床制造误差及磨损
加工中刀具相对工件的成形运动一般是通过机床完成的，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、机床导轨误差和传动链误差。
2.1主轴回转误差 机床主轴是工件或刀具的位置基准和运动基准，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。
2.2 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。导轨误差分为：导轨在水平面内误差；导轨在垂直面内误差；两导轨间的平行度误差。此外，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。
2.3 传动链误差 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。传动机构越多，传动路线越长，则传动误差越大。
3.刀具、夹具的制造误差及磨损
刀具的制造误差包括刀具的尺寸误差、形状误差和切削刃的几何形状误差。一般刀具的制造误差，对加工精度没有直接的影响，而定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）和成形刀具（成形刀、成形铣刀以及齿轮滚刀等）的误差，则分别影响被加工零件的尺寸精度及形状精度。刀具的磨损还会影响刀具相对被加工表面的位置，造成被加工零件的尺寸誤差。夹具的作用是使工件相对于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度（特别是位置精度）有很大影响。
4.工艺系统受力变形引起的误差
工艺系统是一弹性系统，在加工时由于切削力、惯性力、夹紧力、重力和传动力等作用下会产生相应变形破坏了刀具和工件间的正确位置，从而产生几何形状和尺寸误差。
5.工艺系统受热变形引起的误差
机械加工中，工艺系统在各种热源的作用下产生一定的热变形。由于工艺系统热源分布的不均匀性及各环节结构、材料的不同，使工艺系统各部分的变形产生差异，从而破坏了刀具与工件的准确位置及运动关系，产生加工误差。
5.1 工艺系统热源 加工过程中，工艺系统的热源主要有两大类：内部热源和外部热源。
内部热源主要包括：来自切削过程的切削热，它以不同的比例传给工件、刀具、切屑及周围的介质。另一种是摩擦热，它来自机床中各运动副和动力源，如高速运动导轨副、齿轮副、丝杠螺母副、涡轮涡杆副、摩擦离合器、电动机等。外部热源主要来自外部环境，如气温、阳光、取暖设备、灯光、人体等。
5.2 工件热变形 工件的热变形，是由切削热引起的，热变形的情况与加工方法和受热是否均匀有关。
5.3 刀具热变形 使刀具产生热变形的热源主要也是切削热，尽管这部分热量很小，但因刀具体积小，热容量小，因此刀具的工作表面被加热到很高温度。
5.4 机床热变形 不同类型的机床因其结构与工作条件的差异而使热源和变形形式各不相同。磨床的热变形对加工精度影响较大，一般外圆磨床的主要热源是砂轮主轴的摩擦热及液压系统的发热；而车、铣、钻、镗等机床的主要热源则是主轴箱，主轴向轴承的摩擦热以及主轴箱中油的发热导致主轴箱及与它相连部分的床身温度升高。
6.工件的内应力引起的变形
所谓内应力，是指当外部载荷去掉以后，仍残留在工件内部的应力。它是由于在冷、热加工中，金属内部相邻的宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。具有内应力的零件，其内部组织有强烈的倾向要恢复到一个稳定的没有内应力的状态。在这一过程中，工件的形状逐渐变化（如翘曲变形），从而丧失其原有精度。
7.结束语
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，从而达到提高机械加工精度的目的。
参考文献
[1]王先逵主编，机械加工质量及其检测机械加工安全与劳动卫生. 机械工业出版社，2008
[2]袁哲俊、刘华明主编，金属切削刀具设计手册. 机械工业出版社，2008
[3]郭溪茗等编，机械加工技术.高等教育出版社，2008
[4]陈宏钧主编，机械加工工艺施工员手册（精）. 机械工业出版社，2008