1. 論如何提高機械加工精度
[論文摘要]分析機械加工存在誤差的主要原因，然後提出提高機械加工精度的措施。
加工精度是指零件加工後的實際幾何參數(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數的符合程度。在機械加工中，誤差是不可避免的，但誤差必須在允許的范圍內。通過誤差分析，掌握其變化的基本規律，從而採取相應的措施減少加工誤差，提高加工精度。
一、機械加工產生誤差主要原因 （一）主軸回轉誤差。主軸回轉誤差是指主軸各瞬間的實際回轉軸線相對其平均回轉軸線的變動量。產生主軸徑向回轉誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。適當提高主軸及箱體的製造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對高速主軸部件進行平衡，對滾動軸承進行預緊等，均可提高機床主軸的回轉精度。
（二）導軌誤差。導軌是機床上確定各機床部件相對位置關系的基準，也是機床運動的基準。車床導軌的精度要求主要有以下三個方面：在水平面內的直線度；在垂直面內的直線度；前後導軌的平行度(扭曲)。除了導軌本身的製造誤差外，導軌的不均勻磨損和安裝質量，也是造成導軌誤差的重要因素。
（三）傳動鏈誤差。傳動鏈的傳動誤差是指內聯系的傳動鏈中首末兩端傳動元件之間相對運動的誤差。傳動誤差是由傳動鏈中各組成環節的製造和裝配誤差，以及使用過程中的磨損所引起。
（四）刀具的幾何誤差。任何刀具在切削過程中，都不可避免要產生磨損，並由此引起工件尺寸和形狀地改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨的刀具材料，合理地選用刀具幾何參數和切削用量 ，正確地採用冷卻液等，均能最大限度地減少刀具的尺寸磨損。必要時還可採用補償裝置對刀具尺寸磨損進行自動補償。
（五）定位誤差。一是基準不重合誤差。在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據的基準稱為設計基準。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工後的尺寸、位置所依據的基準稱為工序基準。在機床上對工件進行加工時，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時的定位基準，如果所選用的定位基準與設計基準不重合，就會產生基準不重合誤差。二是定位副製造不準確誤差。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸製造得絕對准確，它們的實際尺寸(或位置)都允許在分別規定的公差范圍內變動。工件定位面與夾具定位元件共同構成定位副，由於定位副製造得不準確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動量，稱為定位副製造不準確誤差。
（六）工藝系統受力變形產生的誤差。一是工件剛度。工藝系統中如果工件剛度相對於機床、刀具、夾具來說比較低，在切削力的作用下，工件由於剛度不足而引起的變形對加工精度的影響就比較大。
二是刀具剛度。外圓車刀在加工表面法線(y)方向上的剛度很大，其變形可以忽略不計。鏜直徑較小的內孔，刀桿剛度很差，刀桿受力變形對孔加工精度就有很大影響。
三是機床部件剛度。機床部件由許多零件組成，機床部件剛度迄今尚無合適的簡易計算方法，目前主要還是用實驗方法來測定機床部件剛度。變形與載荷不成線性關系，載入曲線和卸載曲線不重合，卸載曲線滯後於載入曲線。
2. 如何提高機械加工精度
機械加工精度是指相關工件在加工完成後所具有的包括尺寸大小. 幾何形狀以及各表面相互位置等參數的實際值， 與其預先設計應具備的理想幾何參數需求比對的相符程度。 加工精度通常包括尺寸精度. 形狀精度和位置精度等方面的內容， 尺寸精度用來限制加工表面與其基準間尺寸誤差的范圍， 形狀精度用來限制加工表面宏觀幾何形狀誤差， 位置精度用來限制加工表面與其基準間的平行度. 垂直度. 同軸度等相互位置誤差。 由於加工機械的性能. 技術方法. 生產條件等因素的不同影響， 機械加工出來的相關零件在其尺寸. 形狀和表面相互位置參數與理想參數總是存在一定的偏離誤差， 在數值上通常採用加工誤差的大小來表示加工精度。機械元件的加工精度和表面質量等加工質量. 是保證相關機械產品裝配質量的基礎， 加工誤差的大小反映了加工精度的高低。
一、機械加工產生誤差主要原因
1.機床磨損及幾何誤差對加工精度的影響
（1）主軸回轉誤差
加床存在的主軸回轉誤差將對工件的具體性狀以及工件加工的具體位置造成最為直接的影響。 主軸的回轉誤差可以被分解為徑向與軸向跳動以及主軸角度擺動，在具體的加工工作中受加工工件具體表面位置的不同以及主軸回轉誤差變現的不同，而導致的加工誤差也各有不同 。比如，在進行工件加工時，由於主軸存在徑向跳動誤差，此時便會處於加工狀態下的工件的外圓或是內孔的精度造成一定影響，但主軸的跳動誤差卻不會對工件的端面加工造成不利影響 。在機床主軸所存在的三種誤差表現形式當中，主軸的角度擺動誤差與主軸的徑向跳動誤差對工件加工精度的影響較為相似，主軸這兩種誤差表現形式對工件加工精度影響的差別主要體現在，主軸的角度擺動誤差除對加工工件表面的圓度產生影響之外，還會對加工工件表面的圓柱度帶來一定程度的影響。
（2）導軌誤差
機床中導軌主要起著承載和導向的作用，它既是運動的基準，也是確定機床主要部件相對位置的基準，因此它的誤差會對工件的形狀精度產生直接的影響。導軌在水平面的直線度誤差，會直接反映在工件表面的誤差敏感方向，即法線方向，加工精度受其影響的程度最大；而導軌在垂直平面內的直線度誤差則相對影響較小， 甚至可以忽略不計；前後導軌平行度誤差會造成在運動過程中工作台的擺動，刀尖的運動軌跡則為空間曲線，從而導致工件形狀的誤差。
（3）傳動鏈的誤差
工件在切削的過程中，其表面的成形運動是靠一系列的傳動機構實現的。該傳動機構包括齒輪.螺母.蝸桿.絲桿等傳動元件。 由於這些元件會在裝配.加工以及使用過程中產生磨損而導致誤差，所以就導致傳動鏈的傳動誤差。傳動線路越長.傳動機構越復雜，傳動誤差就會相應的越大。影響工件表面加工精度的誤差因素中，主要因素就是機床的傳動鏈誤差。
2.刀具.夾具的誤差
刀具種類的不同，對於加工精度的影響程度也不同， 普通的刀具比如車刀.銑刀等，其製造誤差幾科對加工精度沒有直接的影響；而定尺寸刀具的尺寸誤差，則直接影響著工件的尺寸精度；成形刀具則會影響到工件的形狀精度。刀具的磨損則直接影響到工件與刀具的相對位置，從而造成尺寸誤差。此外，由於夾具是保證工件相對於機床刀具有正確位置，所以夾具對工件的位置精度有很大影響，夾具的磨損會造成工件定位的誤差。
3.工藝系統受力變形導致的誤差
（1） 切削過程中受力點位置變化引起的
加工誤差。在切削過程中，工藝系統的剛度隨切削力著力點位置的變化而變化，引起系統變形的差異，使被加工表面產生形狀誤差。
（2）切削力大小變化引起的加工誤差--誤差復映。
工件的毛坯外形雖然具有粗略的零件形狀，但它在尺寸. 形狀以及表面層材料硬度上都有較大的誤差。 毛坯的這些誤差在加工時使切削深度不斷發生變化，從而導致切削力的變化，進而引起工藝系統產生相應的變形，使得零件在加工後還保留與毛坯表面類似的形狀或尺寸誤差。 當然，工件表面殘留的誤差比毛坯表面誤差要小得多 這種現象稱為 「誤差復映規律」 ，所引起的加工誤差稱為「 誤差復映」除切削力外，傳動力 .慣性重力 .夾緊力等其他作用力也會使工藝系統的變形發生變化，從而引起加工誤差，影響加工精度。
4.工藝系統受熱變形導致的誤差
機械加工過程中，工藝系統會在各種熱源的作用下產生一定的熱變形。因為工藝系統的熱源分布不均勻，各個環節的材料和結構也不同，從而導致工藝系統各部分變形產生誤差，破壞工件和刀具的運動關系和准確位置，最終產生加工誤差。特別是精密加工，熱變形誤差占總誤差的百分之四十到七十的比重。
（1）機床熱變形
受到熱源的影響，機床各個部分的溫度會發生變化，因為機床構造的復雜性以及熱源分布的不均勻，機床部件會發生不同程度的熱變形，從而破壞了機床部件原有的互相位置關系，從而影響工件的加工精度。
（2）刀具熱變形
雖然刀具在切削加工中受到的熱量比例很小，但是因為其刀具的熱容量和尺寸都很小，所以有很高的溫升，最終會引起刀具的熱伸長並最終導致加工誤差。粗加工情況下可以不用考慮刀具的熱變形影響，但如果是要求較高的工件，刀具的熱變形則會對於表面形狀誤差產生影響。
（3）工件熱變形
工件熱變形主要是由切削熱所導致的，其熱變形的情況和加工方法以及是否受熱均勻有關。 當工件均勻受熱時，比如一些簡單的車.磨軸工件的外圓，等到加工後冷卻至室溫，工件的直徑和長度都會有所收縮，從而產生一定的尺寸誤差；加工較短的軸套類或者盤類工件時，因為加工行程相對較短，就可以近似的認為沿工件軸向方向溫升相同。而加工較長的工件時，工件開始走刀溫度相對較低，從而變形也小
3. 機床的精度是怎麼提高的，，就是說本來世界上精度最高的機床的精度是1MM但後來的精度提高到了0.01MM中間的
由於大規模工業化生產和產品互換性的要求，工廠需要一代更比一代高精密的機床，設計者為滿足市場的需求不斷設計出更加合理機械構造，加工者也在需求的壓力下以精工細雕方式滿足用戶的要求，由於加工手段不斷改進，加工工藝不斷先進，使機床精度不斷提高，由於現在電腦技術的出現使機床製造業有了突飛猛進的發展，更加智能化，柔性化。於是有了更加高精度的機床。由於實現自動測量、自動調整、自動換刀，自動換工件，高精度的自動車床出現了。
總之，機床的先進和高精度是需求帶來的，沒有需求就沒有機床的進步和發展。
4. 怎麼才能提高數控機床的加工精度
數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，從而使機床動作並加工零件的控制單元，數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成。通常情況下，要保證被加工零件的精度和表面粗糙度，機床本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態精度。下面就簡單的介紹下怎麼才能提高數控機床設備的加工精度：
一、數控機床的精度介紹
（1）幾何精度是指機床在不運轉時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機床的幾何精度對加工精度有重要的影響，因此是評定機床精度的主要指標。
（2）運動精度是指機床在以工作速度運轉時主要零部件的幾何位置精度，幾何位置的變化量越大，運動精度越低。
（3）傳動精度是指機床傳動鏈各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。
（4）對於機床的動態精度，尚無統一標准，主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態精度作出綜合的評價。
二、影響數據機床精度的因素
（1）機床的空載精度
以上的幾何精度、運動精度和傳動精度三種精度指標都是在空載條件下檢測的，為全面反映機床的性能，必須要求機床有一定的動態精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。而影響動態精度的主要因素有機床的剛度、抗振性和熱變形等。
（2）數據機床外力作用
機床的剛度指機床在外力作用下抵抗變形的能力，機床的剛度越大，動態精度越高。機床的剛度包括機床構件本身的剛度和構件之間的接觸剛度。機床構件本身的剛度主要取決於構件本身的材料性質、截面形狀、大小等。構件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關，而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質、預壓力等因素有關。
（3）切削油的選用
數控機床在加工時所使用切削油的性能直接決定了工件的精度，性能優異的切削油可以從物理潤滑到化學潤滑全程平穩的對工件和刀具提供有效的防護作用，減少刀具磨損，大幅度提高工件加工精度。
（4）數控機床的振動影響
機床上出現的振動，可分為受迫振動和自激振動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下，由切削過程內部產生的持續振動。在激振力的持續作用下，系統被迫引起的振動為受迫振動。機床的抗震性和機床的剛度、阻尼特性、質量有關。由於機床的各個零部件熱膨脹系數不同，因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移，這種現象叫機床的熱變形。由於熱變形而產生的誤差最大可佔全部誤差的70%。
溫馨提醒：在數據機床生產過程中萬萬不能因為貪圖便宜使用劣質油品，劣質油品性能低下會降低機床加工精度，並且會腐蝕設備，嚴重的會直接對人體產生危害，造成生產業的直接損失。
5. 怎麼控制能提高步進電機的精度
步進電機只要不丟步或過沖，控制精度就保證在系統精度范圍內。
系統精度由傳動精度和剛度，系統剛度等決定。
若導軌超差，傳動齒輪有間隙，步進電機與滾珠絲桿聯接不同軸或有間隙，電機或傳動元件選擇不當，都會影響系統精度。
步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。
6. 減速機等傳動設備的精度誤差如何調整
減速機等機械設備的調整，首要是在零部件之間經過挑選適宜的合作關系，使設備具有合理的作業精度和正常的作業機能。因此，從總體上來看，機械設備的調整不能只在零部件裝配今後才著手進行。有必要從分析設備故障並斷定修補有關零件時，就開端考慮這個問題。
減速機等傳動設備的精度，首要體現為主軸的反轉精度、導軌的導向精度和傳動鏈的傳動精度。
一、減速機主軸反轉精度的首要差錯源
主軸反轉精度，是指主軸前端作業部件的徑向圓跳動，端面圓跳動和軸向竄動的巨細。主軸反轉精度的首要差錯源如下。
（1）主軸的加工差錯
1）主軸上兩個軸頸之間有同軸度差錯。
2）主軸錐孔相對軸頸有同軸度差錯。
3）軸頸有圓度差錯。
4）軸承的軸向定位面與主軸軸線有筆直度差錯。
（2）軸承的加工差錯
1）翻滾軸承的翻滾體之間有尺度差錯及圓度差錯；內圓孔相對滾道有偏疼；內圓滾道有圓度差錯；前、後軸承之間有同軸度差錯等。
2）滑動軸承有內、外圓的圓度差錯和同軸度差錯；前、後軸承之間有同軸度差錯；軸承孔與軸頸之間有尺度差錯等。
（3）般配零件的加工差錯及其裝配質量
1）齒輪減速機箱體上的軸承孔有圓度差錯；與軸承處圈相合作時有尺度差錯；軸向定位端面與孔的中凡軸線有筆直度差錯。
2）減速機主軸上鎖緊與調整軸承空隙的螺母有端面平面度差錯；螺母端面與螺紋中心軸線之間有筆直度差錯；螺紋之間存在聯接差錯等。
3）軸承襯套隔圈兩端面有平行度差錯。
4）裝配中，軸承空隙調整是否適宜，直接對主軸反轉精度有顯著影響。
二、導軌導向精度的首要差錯源
導軌的導向精度，是指機械設備的運動部件沿導軌運動時，構成運動軌跡的准確性。影響導軌導向精度的因素，除了在設計中所選導軌的類型、組合形式與尺度之外，設備修理中常見的首要因素有：
（1）受導軌幾何精度的影響。
（2）受導軌空隙是否適宜的影響。
（3）受導軌本身剛度的影響。
三、減速器傳動鏈傳動精度的首要差錯源
傳動精度，是指傳動鏈中，各環節的精度對終端履行件運動的准確性和均勻性的影響程度。
一般機械設備中的傳動鏈都是由齒輪與齒輪、齒輪與齒條、蝸輪與蝸桿、絲杠與螺母等傳動副組成。在整個傳動鏈中，傳動差錯是由動力輸入環節向終端履行件進行傳遞，而且按照傳動比進行累積。傳動鏈的傳動精度對車床加工螺紋和滾齒機滾切齒輪的加工差錯都有顯著的影響。
設備修理過程中，傳動精度常見的差錯源是：
（1）傳動件的差錯對設備傳動精度有著首要的影響。
（2）般配零件的差錯及其裝配質量對傳動精度有顯著影響。
（3）傳動件在作業中，因為受熱、受力，不可避免地要引起變形，對傳動鏈的傳動精度也會有必定影響。
7. 如何讓機床達到0.001的傳動精度
普通機床與數控機床的差別有以下幾點：
一、精度的差別，普通的機床精度很差，能保證 ±0.1mm就已經很難得了，而數控機床的精度可以達到 ±0.001mm。
二、控制方便，普通機床的各個軸移動的控制部位都是固定的，而數控機床各個軸的控制操作部分可以濃縮到一個手柄上，並且可以任意移動，方便操作者的使用。
三、力量的區別，尤其是各個軸的移動力量，普通機床完全靠手輪去搖動，或齒輪箱減速控制移動，力量超大，增加了操作者的體力消耗；然而數控機床就不一樣了，只需要輕輕點動手指就可以讓各個軸移動，誇張的說就是不費吹灰之力。
四，對於復雜工件的加工，例如加工一個很大的橢圓帶角度的孔。普通機床只能利用操作者的個人技術去掌握尺寸的變化，其結果也不是很理想，需要鉗工研磨很久才能出型。而數控則方便的多，數控機床利用程序來控制，微型計算機自動計算以及位置檢測及時跟蹤，能完美的加工出理想的工件，鉗工只需少量的研磨或是拋光即可出型。
這幾個就是普通機床與數控機床的最大區別！
8. 如何提高步進電機控制精度
步進電機只要不丟步或過沖，控制精度就保證在系統精度范圍內！系統精度由傳動精度和剛度，系統剛度等決定。如你的導軌超差，傳動齒輪有間隙，步進電機與滾珠絲桿聯接不同軸或有間隙，電機或傳動元件選擇不當。。。等，都會影響系統精度。換言之，步進電機本身精度已符合大多數工況要求，很多問題是出在設計，加工，工藝環節上，或者說系統精度滿足不了控制精度！
據本人使用步進電機的經驗，細分對精度影響不大。細分主要是解決電機低頻運行時的震動而採取的有效措施，並不能提高精度。
9. 如何提高齒輪齒條的傳動精度。重復定位精度不大於0.05
齒輪齒條傳動精度較高，但不如滾珠絲杠。
1、齒輪齒條傳動精度較高，一般可達
0.1mm，如果配置較高的話，定位精度可達0.03-0.05mm，重復定位精度在0.03mm左右，反向間隙只有0.01mm以下。
2、和滾珠絲杠比較，齒輪齒條傳動傳遞動力大，壽命長，工作平穩，可靠性高；能保證恆定的傳動比，能傳遞任意夾角兩軸間的運動。在長距離重負載直線運動上絲桿有可能強度不夠，就會導致機子出現震動、抖動等情況，嚴重的會導致絲桿彎曲、變形、甚至斷裂等等；而齒條就不會有這樣的情況，齒條可以長距離無限接長並且高速運轉而不影響齒條精度，絲桿就做不到這一點。
3、齒輪齒條傳動的弱點在於在短距離直線運動中絲桿的精度明顯要比齒條高得多。
4、齒輪齒條在傳動過程中齒輪傳動用來傳遞任意兩軸間的運動和動力，其圓周速度可達到300m/s，傳遞功率可達105KW，齒輪直徑可從不到1mm到150m以上，是現代機械中應用最廣的一種機械傳動。