简述机械加工精度与控制

一、保证和提高加工精度的途径

1.误差预防技术

误差预防是指减少原始误差或其影响，也就是减少误差源或改变误差源到加工误差之间的数量转换关系。但实践与分析表明，当加工精度高于某一程度后，利用预防技术来提高精度所花费用将大大增加，经济实用性降低。1合理采用先进工艺、设备在制订零件加工工艺流程时，应对每一道加工工序进行精确评价，从而根据要求采取合理的工艺和设备，使每道工序都具有足够能力。因为随着产品质量要求的不断提高，其数量增大和不合格率的逐渐降低，将使成本核算中获得的收益明显增加，其经济效益非常显著。2直接减少原始误差在查明影响加工精度的主要原始误差因素后，直接降低甚至消除其影响的方法。这个方法一般因实际加工过程而定，使用比较灵活，应用范围也很广。3转移原始误差误差转移法是把影响加工精度的原始误差转移到不影响或减少影响加工精度的方向或其他零部件上。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。各种原始误差反映到零件加工误差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，即转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面，则可大大提高加工精度。4均分原始误差加工过程中会遇到本加工工序的精度稳定，但是由于以前的工序所遗留下的误差使得此加工工序的复映误差或定位误差加大，因此造成误差增大。一般解决此问题的办法是均分法，先将产品按照误差大小分组，然后根据每一组误差范围调整定位系统对对应的误差范围产品进行加工，从而减少误差，增加效益。5均化原始误差在加工过程中机床刀具等的误差总是会传递给工件，如果利用有联系的表面之间相互的比较和修正，或者利用互为基准面进行加工，就能让这些局部较大的误差比较均匀地分散到整个加工表面，从而提高局部的加工精度。6就地加工法加工和装配时，有些精度涉及到零件之间的相互关系，靠提升零件的精度来满足其要求非常困难。而采用就地加工法，将需要加工的零件在其工作位置定位后，在需要加工的表面进行直接加工，既能满足其装配位置精度，又能满足工作位置精度。

2.误差补偿技术

在已有的表现误差条件下，通过测量、分析，然后建立数学模型，并以此人为地在系统中添加一个不存在的误差源，使其与现在的误差总和相互抵消，来减少或消除零件的加工误差。1在线检测在生产过程中即时地测量出工件的实际尺寸（形状、位置精度，随时通过刀具与工件之间的相对位置计算出补偿量并附加给刀具。因此，工件尺寸的变动范围始终在自动控制之中。在线测量和在线补偿都是利用此原理进行的。2偶件自动配模将互配件中的一个零件当做基准，然后加工另一个零件，过程中控制误差总量。这种加工方法也会用到过程中对零件的自动测量，可以在加工到达需要的差值时自动停车，保证了精密偶件之间的高要求配合间隙。3控制决定因素在某些复杂精密零件的加工过程中无法使用在线检测来对加工进行补偿，而是采用控制在加工中起决定作用的因素来减小误差。将加工仪器与工件始终保持在某一状态范围下进行加工，能有效减少因加工过程引起的状态变化带来的误差。

二、结束语

目前，我国是制造业大国，但与世界领先技术还有较大的差距，不仅仅是生产技术上如加工精度等的细节问题。存在的主要问题可以总结为一下四点：1基础差；2)产业结构不合理；3生产成本较高，应向高新产业迈进；4自主品牌和自主研发能力有待加强，关键技术依赖进口是缺乏核心竞争力的一大弊病等等。要想改进并完善现状，政府应该增加在国家关键产业的投入比重，鼓励企业自主研发，以创新优化带动发展；合理利用高校科研资源，加强与高校合作；提高产品经济效益，以高质量低成本的核心技术代替大规模的生产模式等等。

本文作者:钟思影赵皓工作单位:西南交通大学机械工程学院