浅析机械设计与加工的误差

1、浅析机械设计与加工的误差 浅析机械设计与加工的误差 摘 要在机械设计与加工的过程中，误差是影响产品质量的主要因素，因此对误差产生的原因和可以采取的措施进行分析显得十分必要，文章通过对机械在加工过程中的变化规律的分析，提出了在机械设计和加工中采取合理的措施降低误差。 关键词机械设计；加工；误差分析；措施 中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X45-0017-01 1引言 随着社会的开展，人们对机械产品的精度要求越来越高，而降低机械产品的加工误差是提高产品质量和性能的直接途径。在实际的工业生产中，每个零件的生产都是由各种类型的机床连续生产完成的，又因为各个零件的尺寸、

2、形状、规格和技术要求都不相同，所以在加工过程中难免会出现各种类型的误差。如何降低这些影响产品质量与性能的误差呢？本文将从机械设计和加工两个方面对如何降低误差进行研究。 2机械设计与加工的误差分析及降低措施 2.1机械设计与加工的误差分析概述 一个零件从设计到加工直至成型要经过三个阶段，第一个阶段是机械设计阶段：一个零件的设计不仅仅是形状的设计，还要考虑使用什么样的材料，如何进行加工，加工过程中会产生什么样的变化等等，这些都影响着零件的误差；第二个阶段是机械加工阶段：加工过程是产生误差的最主要过程，影响零件误差的因素有加工设备误差，加工工艺误差，测量误差等；第三个阶段是检测阶段：零件完成后要进行

3、质检，不合格的产品将进行报废处理，检测的工具、检测方法和检测人员的素质都影响着零件的误差。 2.2 机械设计的误差分析 在机械设计过程中，要考虑到零件的误差，为了降低零件的误差，在机械设计过程中需要注意三个方面的问题：首先是机械零件的材料选择问题，机械零件的材料要满足其使用性能、工艺性能和经济性能；其次要选择适宜的加工方法，加工方法的不同，机械零件的物理性能也不一样，比方零件的毛胚是采用铸造，还是锻造，采用何种热处理方式，这些都将影响机械零件的加工误差和机械的内应力，最终影响机械零件的使用性能；再次要考虑零件的可加工性，将零件的形状设计成易于加工的类型，将精度要求高的位置与精度要求低的位置区分

4、开，使零件在满足要求的情况下尽可能的降低产生误差的可能。总体来说，设计与加工是相辅相成的，必须结合零件的加工工艺区设计，绝不能脱离加工单纯去设计，那样设计出来的零件必然是造价高且无实用意义的模型。 2.3 机械加工的误差分析 虽然机械设计中会产生一小局部因各种原因造成的误差，但最主要的误差来源是机械加工，机械设计可以通过形状等的改变对加工误差进行一定程度上的补偿，下面本文对机械加工中的误差产生的几个主要原因进行分析： 2.3.1 机床自身运转的制造误差 机床本身也是一种机械，其性能随着使用寿命的增长会产生一些误差，主要包括主轴回转误差、导轨的位置误差、传动链的传递误差，其中主轴的回转误差是指主

5、轴的实际回转轴线与其理论回转轴线之间的变动所产生的误差，对回转件的加工精度起到很大的影响，零件的同轴度、挠度、圆跳动等都受到很大的影响；导轨的位置误差来源于两个方面，一是导轨的安装误差，二是导轨自身的制造误差和长时间使用的变形误差，导轨的位置是机床运转的根本依据，其位置误差极大的影响着零件的加工；传动链是整个机床运转的能量传递体系，传动出现误差将影响机器的相对运转，链条与机器传动件之间的摩擦等，也是影响机械加工的主要误差原因之一。 2.3.2机床用具的误差 机床的用具分为两种，一种是刀具，刀具在使用过程中不可防止的出现自身的磨损，从而导致零件出现误差，不同的机床使用的刀具不一样，对零件的误差造

6、成的影响也不一样，总体来说，一般的刀具对机械加工的误差是极小的，另一种是夹具，机床夹具是机械加工的必须辅助设备，主要用于控制刀具、零件和机床的位置，所以它产生的误差要远远大于刀具。 2.3.3机械加工过程中的定位误差 机械加工中的定位误差主要出现在基准点不重合和定位副本身存在误差两个方面。在机械零件加工过程中，必须有精准的基准点，一般与设计中的基准点重合，假设选用的基准点与设计基准点不一致，就会产生较大的误差；定位副是工件的基准面与夹具的定位面组成，假设夹具的定位面制造不精确或粘有杂物，就会产生较早的制造误差。 2.3.4 加工过程中的系统误差 在机械加工过程中，如果工件材料的刚度低于机床或机

7、床用具的刚度，工件就会因为切削力的作用而变形，从而导致误差。这种误差是可以防止的，机械设计人员应该一开始就考虑到，对加工工艺进行一定的限制。 2.4 降低误差的措施 要降低零件的误差需要从三个方面着手：一是减少加工中的直接误差，对机械加工中可能出现的误差进行削弱或消除，可以在设计时对这局部误差进行考虑，或者加工时选择适宜的机床和夹具；二是对防止不了的误差进行补偿，即根据的误差量，通过添加原料或加工尺寸留下余量等对误差进行弥补。三是对产生误差的零件进行分组使用，这种误差处理方法较为简单，也较为经济，这种方法的原理是对已经加工好的半成品或成品，将大的误差分为较细微的小的误差段，根据这些小的误差段对零件进行匹配或进一步的加工，如加过误差偏大的销就要配一个误差偏大的销孔进行匹配。 除了这些产生误差的因素外，还有许多其它的因素以及相应的措施，本文因为篇幅关系就不在此一一介绍了。 3 结束语 在机械设计和加工中，误差是不可防止的一种现象，然而误差却可以降低或削弱，本文通过对机械设计与加工中的误差产生的原因进行详细的分析，提出了相应的预防措施，或通过设计时进行防止、或加工时进行补偿、或产生误差后进行分组处理，为提高零件的精度提供了有效的借鉴。 参考文献 【1】 冯义连.浅